Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ТЕСТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА
СПОСОБ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ТЕСТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА

СПОСОБ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ТЕСТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении достоверности диагностики функционального состояния как оператора, так и любого из средств ввода и воспроизведения информации системы оператор, который достигается за счет того, что для одной и той же системы оператор-компьютер, имеющей средства воспроизведения и ввода информации, задают выполняемое оператором тестовое испытание. Испытания основано по меньшей мере на одно основной модальности, выбранной из группы базовых психофизических характеристик оператора. Тестируемый объект подвергают сериям тестовых испытаний. Регистрируют управляющую и устанавливаемую на средствах воспроизведения информации, и обрабатывают обе информации для преобразования их в числовые данные, отображающие функциональное состояние тестируемого объекта, формируют индивидуальную базу числовых данных для тестируемого объекта по результатам первой серии тестовых испытаний. В последовательности указанной серии тестовых испытаний каждую новую серию тестовых испытаний используют в качестве последующей серии для предыдущей серии и применяют для формирования текущей индивидуальной базы числовых данных. После каждой последующей серии текстовых испытаний корректируют предыдущую текущую индивидуальную базу числовых данных по числовым данным новой серии проводимых тестовых испытаний и при оценке функционального состояния тестируемого объекта используют откорректированную текущую индивидуальную базу в качестве индивидуальной нормы для тестируемого объекта в данный текущий момент. 27 з. п. ф-лы, 15 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2103722
Класс(ы) патента: G06F3/033
Номер заявки: 95117547/09
Дата подачи заявки: 05.10.1995
Дата публикации: 27.01.1998
Заявитель(и): Рыжов Владимир Александрович
Автор(ы): Рыжов Владимир Александрович
Патентообладатель(и): Рыжов Владимир Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к вычислительной технике, а более точно, касается способов компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта и может быть использовано для экспресс-диагностики и контроля функционального состояния оператора и средств воспроизведения и ввода информации, служащих манипуляторами, дисплеями или другими различными устройствами, при помощи которых оператор работает и управляет компьютерами или системами, являющимися средствами транспорта и передвижения, технологическими линиями, контрольно-измерительным оборудованием, приборами и другими средствами, связанными информационными каналами с компьютерами и так называемыми системами человек-машина.
В мировой практике широко известны способы исследования личности с использованием описания образа жизни исследуемого лица, при котором данные получают путем формализации оценок экспертов, наблюдающих поведение испытуемого в течении некоторого периода времени, и изучения личности с помощью опросников и других методов самооценок. Причем данные подходов в этих способах подвержены в сильной степени воздействию инструментального искажения и не могут быть использованы оперативно.
В связи с быстрым развитием компьютерной техники за последние годы был выработан радикально другой подход к исследованию личности.
Так, например, известен способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, заключающийся в том, что для одной и той же системы оператор-компьютер, имеющий средства воспроизведения и ввода информации, задают выполняемое оператором тестовое испытание, характеризующее функциональное состояние тестируемого объекта и основанное по меньшей мере на одной основной модальности, выбранной из группы базовых психофизических характеристик оператора, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, подвергают тестируемый объект сериям тестовых испытаний путем ввода оператором в компьютер управляющей информации для воздействия на соответствующую характеристикам выбранной модальности информацию, устанавливаемую на средствах воспроизведения одновременно с вводом управляющей информации, регистрируют управляющую и устанавливаемую на средствах воспроизведения информации и обрабатывают обе информации для преобразования их в числовые данные, отображающие функциональное состояние тестируемого объекта ( Человеческий фактор. /Под редакцией Г. Салвенди, М.: Мир, 1991, т. 1, с. 248-338, 381-405, 421-430; Дюк В.А. Компьютерная психодиагностика. Санкт-Петербург, Братство, 1994, с. 7-45).
В указываемом способе тестируемым объектом служит только оператор. Средствами воспроизведения и ввода информации служат соответственно графический дисплей, клавиатура, манипулятор и аудио-средства. Процедура компьютерной оценки функционального состояния тестируемого оператора основана на получении данных объективных тестов с контролируемой экспериментальной ситуацией. Данные получают в результате объективного измерения вербального, невербального и индивидуального поведения без обращения к самооценкам или оценкам экспертов.
Практика использования указанного способа показывает, что одним из центральных препятствий в компьютерной психодиагностике и психодиагностике в целом является некооперативное отношение тестируемых людей к процессу тестирования. Это находит выражение, например, в прямом уклонении тестируемого от обследования или в сознательных попытках фальсификации результатов тестирования. Для преодоления указанного препятствия важная роль отводится, с одной стороны, созданию у тестируемого мотивации путем оформления психодиагностического теста в привлекательном виде, с другой стороны, технология проведения тестовых испытаний должна исключать возможность умышленной и неумышленной фальсификации результатов.
Кроме этого, возникает проблема аппаратной зависимости результатов тестирования от вида, качества и настройки оборудования компьютера. Необходимость того, что тестовое испытание должно производиться регулярно, порождает проблему отстройки от манипуляторных навыков. Регуляторное выполнение тестируемым оператором процедуры тестирования приводит к завышению его результатов из-за выработки у него со временем манипуляторных навыков. Наличие перечисленных выше факторов в значительной степени усложняет получение объективной оценки и характеристик оператора на основании данных произведенных тестовых испытаний. Сверх того, для оценки индивидуальных показателей и нормы оператора в выбранных единицах измерения существует проблема выбора нуля в системе отсчета, т.е. какие результаты измерений считать для оператора хорошими, а какие плохими. Это, в свою очередь, требует проведения более сложной и длительной процедуры тестового испытания, что исключает возможности получения надежных и достоверных результатов тестирования в реальном времени.
Как было отмечено выше, указанным способом можно протестировать только оператора и не возможно объективно тестировать манипуляторы и различное оборудование компьютера для получения характеристик его эргономичности, что значительно сужает область его применения.
В настоящее время существуют способы оформления психодиагностических тестов в привлекательном виде. Так, например, известен комплекс игровых тестовых методик КИМ-88, в котором с помощью компьютерных игр моделируются те или иные виды деятельности (Шмелев А.Г. Психодиагностика и новые информационные технологии / Компьютеры и познание, М.: Наука, с. 87-105).
Однако в указанном комплексе игровых тестовых методик существует проблема интерференции - смешение тестовых данных задачи непосредственно тестового испытания и тестовых данных задачи преодоления сложностей компьютерного интерфейса. В результате возникают трудности разделения степени влияния тестового испытания и сложности компьютерного интерфейса на тестируемого оператора при оценке его деятельности во время тестового испытания. Кроме этой проблемы в комплексе игровых тестовых методик существуют еще другие типичные проблемы. Например, проблема отстройки от манипуляторных навыков оператора, проблема выбора нуля в системе отсчета.
В основу предлагаемого изобретения была положена задача разработки способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, по которому индивидуальную базу числовых данных для тестируемого объекта формировали бы таким образом, что позволили бы упростить и ускорить процедуру тестового испытания и получить возможность замены и использования различного оборудования компьютера, на котором выполняется тестирование, а также получить надежные и достоверные результаты тестирования в реальном времени, т. е. проводить экспресс-диагностику, и обеспечивало бы значительное расширение области его применения для компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта - как оператора, так и манипуляторов и различного оборудования компьютеров, обеспечивающего интерфейс оператора с компьютером.
Это достигается тем, что в способе компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, заключающегося в том, что для одной и той же системы оператор-компьютер, имеющей средства воспроизведения и ввода информации, задают выполняемое оператором тестовое испытание, характеризующее функциональное состояние тестируемого объекта и основанное по меньшей мере на одной основной модальности, выбранной из группы базовых психофизичских характеристик оператора, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, подвергают тестируемый объект сериям тестовых испытаний путем ввода оператором в компьютер управляющей информации для воздействия на соответствующую характеристикам выбранной модальности информации, устанавливаемую на средствах воспроизведения одновременно с вводом управляющей информации, регистрируют управляющую и устанавливаемую на средствах воспроизведения информацию и обрабатывают обе информации для преобразования их в числовые данные, отображающие функциональное состояние тестируемого объекта, согласно предлагаемому изобретению, формируют индивидуальную базу числовых данных для тестируемого объекта по результатам первой серии тестовых испытаний, в последовательности указанной серии тестовых испытаний каждую новую серию тестовых испытаний используют в качестве последующей серии для предыдущей серии и применяют для формирования текущей индивидуальной базы числовых данных, после каждой последующей серии тестовых испытаний корректируют предыдущую текущую индивидуальную базу числовых данных по числовым данными новой серии проводимых тестовых испытаний и при оценке функционального состояния тестируемого объекта используют, откорректированную текущую индивидуальную базу, в качестве индивидуальной нормы для тестируемого объекта в данный текущий момент. Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что использование и отслеживание текущей индивидуальной базы позволяет создать максимальное удобство для работы каждого отдельного оператора, который в соответствии со своим физическим, психологическим, эмоциональным состоянием, а также в зависимости от типа используемого оборудования в компьютере сам автоматически инициирует и формирует адаптивный уровень сложности тестовых испытаний, оптимально соответствующий его средним способностям и навыкам в текущий момент. Поэтому уровень притязаний оператора всегда соответствует его возможностям выполнения тестовых испытаний, его внимание не рассеивается, он сосредоточен на достижении своих максимальных результатов и их улучшения.
Целесообразно после инициирования текущей индивидуальной базы корректировать предыдущую индивидуальную базу числовых данных путем усреднения числовых значений предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний тестируемого объекта с использованием весовых коэффициентов для предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний, при этом весовой коэффициент текущей базы корректировать по количеству испытаний в новой серии. Это дает возможность отслеживать индивидуальные ритмы оператора и их колебания.
Одновременное изображение на одном из средств воспроизведения - экране дисплея компьютера в графическом виде числовых данных текущей индивидуальной базы и числовых данных новой серии испытаний позволяет оператору в реальном времени видеть текущие результаты тестирования. Это дает дополнительную мотивацию для эффективного и качественного выполнения тестового задания.
Целесообразно задавать значение весового коэффициента каждой текущей откорректированной индивидуальной базы. Это дает возможность устанавливать точность отслеживаемых индивидуальных ритмов оператора и их колебаний.
Желательно запоминать в памяти компьютера числовые данные всех текущих индивидуальных баз и числовые данные всех серий испытаний. Это дает возможность наглядно видеть и анализировать индивидуальные данные отдельно для каждого тестируемого объекта и в сравнении по нескольким тестируемым объектам.
Использование предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта делает возможным решение проблем интерференции, отстройки от манипуляторных навыков и проблемы выбора нуля в системе отсчета.
Наиболее интересные применения и преимущества предлагаемого изобретения заключается в том, что тестируемым объектом служит оператор. Знание базовых психофизических характеристик оператора, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, позволяют реализовать серию тестовых испытаний человека-оператора в виде быстрых, надежных и эффективных средств экспресс-диагностик и контроля функционального состояния оператора, что является важным при массовом использовании персональных и портативных компьютеров.
Тестируемым объектом может служить и одно из средств воспроизведения и ввода информации системы оператор-компьютер. Это дает возможность объективного тестирования различного компьютерного оборудования для получения характеристик их эргономичности. Известные ранее способы тестирования не позволяют это делать без серьезных дополнительных исследований и привлечения высокопрофессиональных специалистов из-за проблемы интерференции, проблемы отстройки от манипуляторных навыков и проблемы выбора нуля в системе отсчета.
При выборе трех основных модальностей психофизических характеристик оператора - перцепции, сенсомоторики и внимания проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям в виде нескольких графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки стимулов и эталона оператор выбирает и указывает при помощи средств ввода информации по меньшей мере на один совпадающий с эталоном стимул, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя каждое испытание с объемом выбора, равном количеству установленных стимулов, регистрируют выбранный стимул и время выбора стимула, получают числовые значения данных, характеризующие время выбора стимула для каждого испытания из серии - быстродействие и параметр стабильности быстродействия - число, характеризующее разброс числовых значений времени выбора стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. Это дает возможность получить тестовое испытание, ориентированное на проверку работоспособности оператора в условиях внешне заданного темпа и ритма работы.
Все установленные стимулы могут быть различными. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно, чтобы сначала устанавливали эталон, а затем стимулы. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно, чтобы сначала устанавливали стимулы, а затем эталон. Это также дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Разумно, чтобы устанавливали стимулы и эталон в случайной последовательности. Это также дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
При работе двух основных модальностей психофизических характеристик оператора - сенсомоторики и перцепции проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит неподвижной мишенью, а другой - курсором, положением которого управляет оператор при помощи средств ввода информации, оператор после установки мишени наводит курсор на мишень за минимальное время с максимально возможной точностью, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание. Регистрируют время наведения курсора на мишень и относительные расположения мишени и курсора, получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения времени наведения курсора на мишень и точность попадания курсора в мишень в виде расстояний курсора от мишени для каждого испытания из серии, данными текущей серии служат среднее время наведения оператором курсора на мишень и средняя точность попадания курсора в мишень, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время наведения оператором курсора на мишень и средняя точность попадания курсора в мишень, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку быстроты реакции тестируемого оператора и его способности точно выполнять корректирующие действия.
При выборе двух основных модальностей психофизических характеристик оператора - памяти и внимания проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов, один из которых служит эталоном, а остальные служат стимулами, устанавливают курсор, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, устанавливают определение количество стимулов и через заданное время удаляют их с одного из средств воспроизведения компьютера - экрана дисплея, затем через заданное время устанавливают эталон, совпадающий по меньшей мере с одним из установленных ранее стимулов, оператор после установки эталона указывает курсором на позицию удаленного стимула, совпадающего с эталоном, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание, регистрируют количество стимулов в испытании и информации о соответствии стимула, указанного оператором, установленному эталону для каждого испытания из серии, при совпадении с эталоном стимула, указанного оператором, увеличивают количество стимулов в следующем испытании или при несовпадении с эталоном стимула, указанного оператором, уменьшают количество стимулов в следующем испытании, минимальное количество стимулов - два, максимальное количество стимулов задают заранее, данными текущей серий служат усредненное 0значение количества стимулов, устанавливаемых оператору в серии испытаний, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору, в серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов, устанавливаемых оператору, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку объема оперативной памяти тестируемого оператора.
Желательно, чтобы после удаления стимулов с одного из средств воспроизведения компьютера - экрана дисплея устанавливали на нем в месте бывшего расположения стимулов на экране дисплея одинаковые графические объекты - метки. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
При выборе двух основных модальностей психофизических характеристик оператора - внимания и сенсомоторики проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальности, в виде двух графических объектов, один из которых служит подвижной мишенью, которая движется стохастически, а другой - курсором, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, оператор наводит курсор на подвижную мишень после установки мишени и в течении заданного промежутка время с максимально возможной точностью совмещает положение курсора с положением мишени, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя испытание, серия испытаний состоит из непрерывной последовательности корректирующих движений - испытаний, во время которых оператор совмещает положение курсора с положением мишени, регистрируют относительное расположение мишени и курсора, получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения точности наведения курсора на мишень в виде расстояний курсора от мишени через заданные промежутки времени, данными текущей серии служат средняя точность наведения курсора на мишень за время проведения серии испытаний и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений точности за время проведения серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя точность наведения курсора на мишень и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений точности, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку способностей оператора выполнять ручное управление динамичным объектом.
При выборе трех модальностей психофизических характеристик оператора - перцепции, внимания, сенсомоторики, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям. В виде одинаковых графических объектов - стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, за исключением определенной группы стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, среди установленных стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, формируют определенную группу стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, оператор при помощи средств ввода информации указывают на эту группу стимулов, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равном количеству установленных стимулов в группе, регистрируют количество стимулов в группе во время испытания и информацию о соответствии стимулов, указанных оператором, стимулам группы для каждого испытания из серии, при правильном выборе стимулов, указанных оператором, увеличивают количество стимулов группы в следующем испытании, или при ошибочном выборе оператором стимулов уменьшают количество стимулов в группе в следующем испытании, минимальное количество стимулов в группе - два, максимальное количество стимулов в группе задают заранее, данными текущей серии служат усредненное значение количества стимулов в группе за серию испытаний и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе за серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов в группе и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку способностей оператора воспринимать и выделять закономерности в группе движущихся и изменяющихся объектов.
Целесообразно серию испытаний проводить, когда серию испытаний проводят в режиме свободного самозадаваемого темпа, определяемого оператором, когда следующее испытание в серии за предыдущим по инициативе оператора. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно серию испытаний проводить, когда определяют объем выбора в зависимости от данных текущей индивидуальной базы данных и данных предыдущего испытания. Это дает возможность получать дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно, чтобы определения движение стимулов группы, в котором сохранялось бы взаимное расположение между стимулами группы. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно также, чтобы определяли движение стимулов группы, в котором не участвовали бы остальные стимулы. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Желательно, чтобы последовательно изменяли признаки стимулов группы, которые не изменялись бы у остальных стимулов. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
При выборе трех основных модальностей психофизических характеристик оператора - внимания, сенсомоторики, перцепции проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух разделенных областей, на которых размещают графические объекты, дополнительно имеют графический объект - указатель и курсор, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, указатель указывает на один графический объект - эталон в одной из разделенных областей, все не помещенные указателем графические объекты служат стимулами, оператор наводит курсор на стимул, который совпадает с эталоном и находится в противоположной эталону разделенной области, после совмещения положения курсора с положением выбранного стимула и фиксирования его положения регистрируют промежуток времени, за которое оператор осуществляет свой выбор, после этого указатель переводят в новое указанное курсором положение, сам выбранный стимул заменяют другим графическим объектом, не совпадающим с другими из данной разделенной области, новый графический объект становится эталоном, затем оператор определяет соответствующий новому эталону стимул из противоположной разделенной области и указывает его курсором, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равном количеству установленных стимулов в разделенной области, данными текущей серии служат промежутки времени выбора оператором соответствующего стимула в виде числовых значений, характеризующие скорость переключения внимания оператора из одной области на другую, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений скорости за проведенную серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя скорость переключения внимания оператора из одной области на другую и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений скорости переключения внимания оператора, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку способностей оператора переключать свое внимание при работе со сложными информационными системами.
Целесообразно серию испытаний проводить, когда серию испытаний проводят в режиме несвободного самозадаваемого темпа, когда следующее испытание в серии автоматически следует за предыдущим. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
Целесообразно, чтобы определяли объем выбора, равный количеству стимулов в разделенной области. Это дает возможность получить дополнительную информацию о стиле работы оператора.
При выборе трех основных модальностей психофизических характеристик оператора - внимания, сенсомоторики, перцепции проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде заданного множества графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки эталона последовательно устанавливают стимулы из множества стимулов, после установки очередного стимула оператор, при помощи средства ввода информации, указывает совпадает или не совпадает с эталоном установленный стимул, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание, регистрируют совпадение установленного стимула с эталоном, серию испытаний проводят в темпе по определенному закону - темп установки стимулов увеличивают, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном превосходит заданное число допустимых ошибок, и, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном становится меньше заданного числа допустимых ошибок, получают числовые значения данных, характеризующие время установки стимулов для каждого испытания из серии - быстродействие и параметр стабильности быстродействия - число, характеризующее разброс числовых значений времени установки стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта. В результате получают тестовое испытание, ориентированное на проверку способностей оператора и определения его уровня безошибочного восприятия в условиях адаптивного темпа и ритма работы.
Каждую серию испытаний можно проводить в режиме игры. Использование тестовых операций в игровой форме дает возможность повышать мотивацию испытуемого, используя тесты в виде развлечения. Поэтому уровень притязаний оператора будет больше соответствовать его возможностям выполнения тестовых испытаний, при этом внимание оператора не рассеивается, он сосредоточен на достижении своих максимальных результатов и их улучшении.
Каждую серию испытаний можно проводить в режиме тренажера. Использование тестовых операций в составе тренажера дает дополнительную возможность повышать мотивацию испытуемого и дает возможность развивать индивидуальные способности и навыки человека, получая при этом объективную тестовую информацию.
Кроме того, каждую серию испытаний можно проводить в системе человек-машина. Это дает возможность проводить тестовые испытания в системе человек-машина в привычной для оператора обстановке, когда нет необходимости переключать внимание оператора с одной эргономической системы управления на другую, а он выполняет тестовые испытания, используя и развивая свои привычные операторские навыки. Например, водитель автомобиля, пилот летательного аппарата, оператор атомной станции и так далее.
Таким образом, преимущества предлагаемого изобретения заключаются в упрощении и ускорении процедуры тестирования оператора при помощи компьютера, так называемой экспресс-диагностике, возможности замены и использования различного оборудования в компьютерах, на которых выполняется тестирование, возможности объективного тестирования различного компьютерного оборудования для получения характеристик их эргономичности, повышении надежности и достоверности результатов тестирования, получении результатов тестирования в реальном времени, возможности реализации тестовой системы в виде специализированных микропроцессорных систем, возможности включения тестовой системы в другие программные и/или аппаратные комплексы, возможности одновременного использования тестовых процедур в качестве тренажеров и развивающих игр с целью развития индивидуальных способностей и навыков человека, получая при этом объективную тестовую информацию.
Далее изобретение поясняется описанием конкретных примеров его выполнения и чертежами, где: на фиг. 1 изображена функциональная схема системы оператор-компьютер, на которой реализуют предлагаемый способ; фиг. 2 - функциональная схема компьютера системы по фиг. 1; фиг. 3 - функциональная схема в виде сети Петри, определяющая алгоритм работы с индивидуальной базой числовых данных тестовых испытаний, которая соответствует начальному состояния системы оператор-компьютер по фиг. 1 до формирования индивидуальной базы числовых данных; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, функциональная схема в виде сети Петри, определяющую алгоритм работы с индивидуальной базой числовых данных тестовых испытаний, которая соответствует рабочему состоянию системы оператор-компьютер по фиг. 1 в процессе выполнения серии тестовых испытаний; на фиг. 5 - то же, что на фиг. 4, функциональная схема в виде сети Петри, определяющую алгоритм работы с индивидуальной базой числовых данных тестовых испытаний, которая соответствует стартовому состоянию системы оператор-компьютер по фиг. 1 с уже сформированной индивидуальной базой числовых данных; на фиг. 6 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея в начальном состоянии тестового испытания первого теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего с одним из стимулов; на фиг. 7 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея, показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний по фиг. 6 (8-14). на фиг. 8 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея тестового испытания второго теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит неподвижной мишенью, а другой - курсором, положением которого управляет оператор при помощи средств ввода информации; на фиг. 9 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея в начальном состоянии тестового испытания третьего теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов, один из которых служит эталоном, а остальные служат стимулами, а также курсора, которым управляет операторам; на фиг. 10 - то же, что на фиг. 9, но в конечном состоянии тестового испытания; на фиг. 11 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея тестового испытания четвертого теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит подвижной мишенью, которая движется стохастически, а другой - курсором, которым управляет оператор; на фиг. 12 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея тестового испытания, пятого теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде одинаковых графических объектов - стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, за исключением определенной группы стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, среди установленных стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, формируют определенную группу стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, оператор при помощи средств ввода информации отмечает эту группу стимулов; на фиг. 13 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея тестового испытания шестого теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух разделенных областей, на которых размещают графические объекты, дополнительно имеют графический объект - указатель и курсор, которым управляет оператор; на фиг. 14 - один из вариантов графического изображения на экране дисплея тестового испытания седьмого теста, осуществляемого предлагаемым способом, когда проводят серию тестовых испытаний тестируемого оператора путем установки на средствах воспроизведения информаций, соответствующей выбранным модальностям, в виде заданного множества графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего с одним из стимулов; на фиг. 15 - функциональная схема системы человек-машина, на которой реализуют предлагаемый способ.
Предлагаемый способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта заключается в том, что для одной и той же системы оператор-компьютер, имеющей средства воспроизведения и ввода информации, задают выполняемое оператором тестовое испытание, характеризующее функциональное состояние тестируемого объекта и основанное по меньшей мере на одной основной модальности, выбранной из группы базовых психофизических характеристик оператора, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, подвергают тестируемый объект сериям тестовых испытаний путем ввода оператором в компьютер управляющей информации для воздействия на соответствующую характеристикам выбранной модальности информацию, устанавливаемую на средствах воспроизведения одновременно с вводом управляющей информации, регистрируют управляющую и устанавливаемую на средствах воспроизведения информацию и обрабатывают обе информации для преобразования их в числовые данные, отображающие функциональное состояние тестируемого объекта. Формируют индивидуальную базу числовых данных для тестируемого объекта по результатам первой серии тестовых испытаний, в последовательности указанной серии тестовых испытаний, каждую новую серию тестовых испытаний используют в качестве последующей серии для предыдущей серии и применяют для формирования текущей индивидуальной базы числовых данных, после каждой последующей серии тестовых испытаний корректируют предыдущую текущую индивидуальную базу числовых данных по числовым данным новой серии проводимых тестовых испытаний и при оценке функционального состояния тестируемого объекта используют откорректированную текущую индивидуальную базу в качестве индивидуальной нормы для тестируемого объекта в данный текущий момент.
Корректируют предыдущую индивидуальную базу числовых данных путем усреднения числовых значений предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний с использованием весовых коэффициентов для предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний, при этом весовой коэффициент текущей базы корректируют по количеству испытаний в новой серии.
Задают значение весового коэффициента каждой текущей откорректированной индивидуальной базы.
Запоминают в памяти компьютера числовые данные всех текущих индивидуальных баз и числовые данные всех серий испытаний.
Изображают в графическом виде на одном из средств воспроизведения компьютера - экране дисплея одновременно числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний.
Предлагаемый способ может быть реализован на любых, существующих в настоящее время моделях компьютеров, например на персональном компьютере фирмы IBM, хотя это не исключает использование изобретения на моделях компьютеров других фирм, а также в различных портативных компьютерных системах типа Laptop, Notebook, PDA и других, а также в различных специализированных компьютерных системах, имеющих средства воспроизведения и ввода информации.
Так, например, на фиг. 1 показана функциональная схема системы оператор-компьютер, реализующей предлагаемый способ. Система 1 состоит из компьютера 2 и оператора 3, условно изображенного на чертеже. Компьютер 2 состоит из операционного блока 4, средств 5 ввода информации и средств 6 воспроизведения информации. Операционный блок 4 связан информационным каналом 7 со средствами 5 ввода и информационным каналом 8 со средствами 6 воспроизведения. Оператор 3 воздействует по каналу 9 управления на средства 5 ввода и воспринимает образную информацию по информационному каналу 10, поступающую от средств 6 воспроизведения.
Средства 5 (фиг. 2) ввода информации представляют собой клавиатуру 11, манипулятор 12, микрофон 13, соединенные индивидуальными каналами связи с операционным блоком 4.
Средства 6 воспроизведения информации представляют собой экран 14 дисплея 15, акустический блок 16, соединенные индивидуальными каналами связи с операционным блоком 4.
Согласно предлагаемому способу, как было описано выше, изображают в графическом виде на экране 14 одновременно числовые данные текущей индивидуальной базы в виде графического объекта 17 и числовые данные новой серии испытаний также в виде графического объекта 18.
Рассмотрим подробно алгоритм реализации предлагаемого способа при помощи диаграмм сети Петри, которая является моделью и описывает последовательность формирования индивидуальной базы числовых данных и ее последующих коррекций на основании результатов проведения оператором 3 (фиг. 1) тестовых испытаний.
Сеть Петри состоит из позиций и переходов, которые соединяются направленными отрезками - стрелками. Соединения могут быть только между позициями, с одной стороны, и переходами, с другой стороны. Если из позиции направлена стрелка в переход, то такая позиция называется входной. Если стрелка направлена из позиции в переход, то такая позиция называется выходной. Сеть Петри может выполняться. Выполнением сети управляют количество и распределение фишек в позициях. Переход запускается удалением фишек из его входных позиций и образованием новых фишек, помещаемых в его выходные позиции (J. Peterson Petri net theory and modelling of systems. Prentis-Hall, Inc., Englewood Cliffts. N.J., 1981).
Диаграмма сети Петри, описывающая логику работы с индивидуальной базой числовых данных тестовых испытаний, состоит из позиций, изображенных в виде окружностей, которые означают: P1 (фиг. 3) - начальная стартовая позиция состояния системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер, P2 (фиг. 3) - общая стартовая позиция состояния системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер, P3 (фиг. 3) - стартовая позиция состояния системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер, P4 (фиг. 3) - рабочая позиция системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер.
Кроме позиций, диаграмма сети Петри состоит из переходов, изображенных в виде прямоугольников, которые означают: t1 (фиг. 3) - старт системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер и формирование индивидуальной базы числовых данных тестовых испытаний, t2 (фиг. 3) - старт системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер, когда уже сформирована индивидуальная база числовых данных тестовых испытаний, t2 (фиг. 3) - старт системы 1 (фиг.) оператор-компьютер, когда уже сформирована индивидуальная база числовых данных тестовых испытаний, t3 (фиг. 3) - переход, означающий выполнение серии тестовых испытаний в рамках системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер и коррекцию текущей индивидуальной базы числовых данных, t4 (фиг. 3) - переход, означающий завершение сеанса работы системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер. Перед началом испытаний начальная стартовая позиция P1 (фиг. 3) содержит управляющую фишку 19, а общая стартовая позиция P2 содержит управляющую фишку 20.
На фиг. 4 показано состояние сети Петри после старта системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер во время ее рабочего состояния. Рабочая позиция P4 (фиг. 4) содержит управляющую фишку 21.
На фиг. 5 показано состояние сети Петри после завершения работы системы 1 (фиг. 1) оператор-компьютер, когда система 1 снова готова к старту. Общая стартовая позиция P2 (фиг. 5) содержит управляющую фишку 20 (фиг. 5), а стартовая позиция P3 содержит управляющую фишку 22.
На практике это означает, что в памяти компьютера 2 (фиг. 2) для каждого нового пользователя - оператора 3 (фиг. 1) формируется своя индивидуальная база числовых данных тестовых испытаний не только для различных тестовых испытаний, но и для каждой новой конфигурации системы 1 оператор-компьютер.
Выше были подробно описаны общие принципы выполнения предлагаемого способа и алгоритм работы с индивидуальной базой числовых данных тестовых испытаний на основе диаграммы сети Петри.
Кроме этого, необходимо отметить, что тестируемым объектом может быть сам оператор 3 (фиг. 1) и различное оборудование компьютера 2, а именно одно из средств 5 или 6.
Предлагаемый способ позволяет определять функциональное состояние различных элементов оборудования компьютера 2, входящих в состав и отвечающих за качество работы средств 5 и 6 воспроизведения и ввода информации. Таким образом, можно получать характеристики, оценивающие эргономичность указанного оборудования.
Но наиболее интересные применения и преимущества предлагаемого изобретения относятся к случаю, когда тестируемым объектом служит сам оператор. Оценка и контроль функционального состояния оператора, знание его базовых психофизических характеристик - модальностей, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, являются очень важными, а в случаях ответственной деятельности оператора часто бывают просто необходимыми. Например, для операторов крупных энергетических или производственных систем, диспетчеров аэропортов и так далее. Все это предлагаемый способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта позволяет реализовать быстро и надежно в режиме экспресс-диагностики за две - три минуты. Тестовое испытание может быть основано как на одной основной модальности оператора - человека, так и на нескольких.
Выбор того или иного оборудования компьютера из средств воспроизведения и ввода информации необходимо осуществлять в зависимости от особенностей пользовательского интерфейса, положенного в основу взаимодействия оператора с компьютерными программами, реализующими то или иное тестовое испытание.
Таким образом, предлагаемый способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта кроме удобства, простоты пользования и оперативности позволяет решать целый ряд проблем, которые раньше решались либо с большим трудом, либо вовсе не решались. Перечислим их. Это проблема отстройки от клавиатурных и манипуляторных навыков оператора в объективных тестах с контролируемой экспериментальной ситуацией. Только тесты именно этого класса дают возможность достоверно и объективно измерять при помощи компьютеров функциональное состояние оператора и некоторые его личностные характеристики без обращения к самооценкам или оценкам экспертов. Саму работу с компьютерной системой можно уже считать тестовым испытанием. Поэтому психологам бывает очень сложно отделить в чистом виде результаты самого тестирования от факторов, связанных с клавиатурными навыками, так как у операторов во время регулярной работы с тестами со временем растут навыки работы с клавиатурой и манипуляторами. Причем у каждого человека это происходит индивидуально, что сильно искажает результаты тестирования и требует их ручной коррекции специалистом - психологом. Поэтому часто возникают неточности и ошибки. Такая проблема была и будет возникать всегда, если в компьютерных тестах не использовать принцип формирования индивидуальной базы числовых данных для тестируемого объекта для получения таким способом его индивидуальной нормы. В процессе развития клавиатурных и манипуляторных навыков оператора при регулярном выполнении тестирования происходит постоянная коррекция индивидуальной базы числовых данных для тестируемого объекта. Поэтому принцип оценки текущего функционального состояния тестируемого объекта, основанный на отклонении текущего результата от текущей индивидуальной нормы оператора, дает все основания объективности получаемых результатов тестирования. Другой проблемой компьютерного тестирования без использования предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта является жесткое требование к неизменяемости комплектации в оборудовании компьютера. Особенно это касается его средств воспроизведения и ввода информации. Для того, чтобы изменить, например, старый манипулятор-мышь на новый с другими характеристиками, необходимо иметь ввиду, что это затем потребует новой работы психологов по валидизации и калибровке теста, а часто и вмешательства разработчиков - программистов. Данная проблема при использовании предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта просто не возникает. Это следует из того, что все калибровочные параметры, относящиеся к особенностям конфигурации компьютера, на котором будет проводиться тестирование, вычисляются всегда автоматически и заново при создании новой индивидуальной базы числовых данных для тестируемого объекта. Если изменяется конфигурация компьютера, то удаляется старая индивидуальной базы числовых данных для тестируемого объекта, а вместо нее автоматически будет создана новая.
Ниже рассмотрим подробно воплощение предлагаемого способа в виде семи различных тестов. В основе каждого теста лежит выбор определенных главных модальностей человека - оператора.
Так, например, первый тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - перцепцию, сенсомоторику и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки стимулов и эталона оператор 3 выбирает и указывает при помощи средств 5 ввода информации по меньшей мере на один совпадающий с эталоном стимул, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя каждое испытание с объемом выбора, равным количеству установленных стимулов. Серию испытаний проводят в режиме несвободного самозадаваемого темпа, когда следующее испытание в серии автоматически следует за предыдущим.
На фиг. 6 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2) в начальном состоянии тестового испытания, ориентированного на проверку работоспособности оператора 3 (фиг. 1) в условиях внешне заданного темпа и ритма работы. Графические объекты - стимулы 23 (фиг. 6), 24, 25, 26, ориентированы относительно эталона 27 по направлениям - вверх, вправо, вниз, влево. Графический объект - указатель 28 может занимать позиции эталона и стимулов и используется оператором 3 (фиг. 1) для указания на один из четырех стимулов 23 (фиг. 6), 24, 25, 26.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку экранного пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания.
Очевидно, что стимулы 23, 24, 25, 26 могут повторяться, или в другом варианте тестирования быть всегда различными. В случае повторения оператору достаточно указать на любой, совпадающий с эталоном стимул. Последовательность очередности предъявления стимулов и эталона также может быть различной. Они могут быть предъявлены одновременно или сначала устанавливают эталон, а затем стимулы, или сначала устанавливают стимулы, а затем эталон. Возможен также вариант тестового испытания, когда очередность установления стимулов и эталона будет происходить в случайной последовательности. Все эти варианты тестирования предполагают, что для них формируются различные текущие индивидуальные базы и результаты тестирования разных вариантов не смешиваются.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие время выбора стимула для каждого испытания из серии - быстродействие и параметр стабильности быстродействия - число, характеризующее разброс числовых значений времени выбора стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X отложены числовые данные в виде усредненного значения о времени быстродействия за серию испытаний, а по оси Y - усредненные данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Второй тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - сенсомоторику и перцепцию, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, одним из которых служит неподвижной мишенью, а другой - курсором, положением которого управляет оператор 3 при помощи средств 5 ввода информации, оператор 3 после установки мишени наводит курсор на мишень за минимальное время с максимально возможной точностью, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя одно испытание. Серию испытаний проводят в режиме свободного самозадаваемого темпа, определяемого оператором.
На фиг. 8 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2) тестового испытания, ориентированного на проверку быстроты реакции тестируемого оператора 3 (фиг. 1) и его способности точно выполнять корректирующие действия. Графический объект - мишень 31 (фиг. 8) размещают на окружности 32. Курсор 33 используется оператором 3 (фиг. 1) для наведения его на мишень 31 (фиг. 8).
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие время наведения курсора 33 на мишень 31 и относительные расположения мишени 31 и курсора 336 получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения времени наведения курсора 33 на мишень 31, и точность попадания курсора 33 в мишень 31 в виде расстояний курсора 33 от мишени 31 для каждого испытания из серии, данными текущей серии служат среднее время наведения оператором 3 (фиг. 1) курсора 33 (фиг. 8) на мишень 31 и средняя точность попадания курсора 33 в мишень 31, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время наведения оператором 3 (фиг. 1) курсора 33 (фиг. 8) на мишень 31 и средняя точность попадания курсора 33 в мишень 31, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором 3 (фиг. 1) в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения о времени наведения оператором 3 (фиг. 1) курсора 33 (фиг. 8) на мишень 31 за серию испытаний, а по оси Y (фиг. 7) - усредненные данные о точности попадания за серию испытаний.
Третий тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - память и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов, один из которых служит эталоном, а остальные служат стимулами, устанавливают курсор, которым управляет оператор 3 при помощи средств 5 ввода информации, устанавливают определенное количество стимулов и через заданное время удаляют их с одного из средств 6 воспроизведения компьютера 2 - экрана 14 (фиг. 2) дисплея 15, затем через заданное время устанавливают эталон, совпадающий по меньшей мере с одним из установленных ранее стимулов, оператор 3 (фиг. 1) после установки эталона указывает курсором на позицию удаленного стимула, совпадающего с эталоном, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя одно испытание. Серию испытаний проводят в режиме свободного самозадаваемого темпа, определяемого оператором 3 (фиг. 1). Объем выбора стимулов определяют в зависимости от данных текущей индивидуальной базы данных и данных предыдущего испытания.
На фиг. 9 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2) в начальном состоянии тестового испытания, ориентированное на проверку объема оперативной памяти тестируемого оператора 3 (фиг. 1). Группа 34 (фиг. 9), состоящая из ячеек 35, предназначена для размещения стимулов, различающихся между собой. Минимальное количество установленных стимулов - два, максимальное - расположение во всех ячейках 35 группы 34. На фиг. 9 изображен пример из трех стимулов - 36, 37, 38. Графические объекты - ячейки 39 для эталона и курсор 40 размещаются также на экране 14 (фиг. 2).
На фиг. 10 показан вариант графического изображения в конечном состоянии тестового испытания, когда были удалены стиимулы 36 (фиг. 9), 37, 38 из группы 34, начальная фаза которого изображена на фиг. 9. На местах установки стимулов - 36, 37, 38 в группе 34 (фиг. 10) теперь размещены одинаковые метки 41, 42, 43. На месте ячейки 39 (фиг. 9) для эталона размещен эталон 44 (фиг. 10), который совпадает с одним из установленных ранее стимулов 36 (фиг. 9), 37, 38. Оператор 3 (фиг. 1) указывает курсором 40 (фиг. 10) на одну из меток 41, 42, 43, которой соответствовал стимул, совпадающий с эталоном 44.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку экранного пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания.
Очевидно, что после удаления стимулов с экрана 14 можно устанавливать на нем в места бывшего расположения стимулов на экране дисплея одинаковые графические объекты - метки. Возможно различными вариантами определять объем выбора стимулов в зависимости от данных текущей индивидуальной базы данных и данных предыдущего испытания. После удаления стимулов с экрана дисплея можно не устанавливать на нем в места бывшего расположения стимулов на экране дисплея одинаковые графические объекты - метки. Все эти варианты тестирования предполагают, что для них формируются различные текущие индивидуальные базы и результаты тестирования разных вариантов не смешиваются.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие количество стимулов в испытании и информацию о соответствии стимула, указанного оператором 3 (фиг. 1), установленному эталону для каждого испытания из серии, при совпадении с эталоном стимула, указанного оператором 3, увеличивают количество стимулов в следующем испытании или при несовпадении с эталоном стимула, указанного оператором 3, уменьшают количество стимулов в следующем испытании, минимальное количество стимулов - два, максимальное количество стимулов задают заранее, данными текущей серии служат усредненное значение количества стимулов, устанавливаемых оператору 3 в серии испытаний, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору 3, в серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов, устанавливаемых оператору 3, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору 3, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором 3 (фиг. 1) в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения количества стимулов, устанавливаемых оператору 3 (фиг. 1), за серию испытаний, а по оси Y (фиг. 7) - данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Четвертый тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - внимание и сенсомоторику, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит подвижной мишенью, которая движется стохастически, а другой - курсором, которым управляет оператор 3 при помощи средств 5 ввода информации, оператор 3 наводит курсор на подвижную мишень после установки мишени и в течении заданного промежутка времени с максимально возможной точностью совмещает положение курсора с положением мишени, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя испытание, серия испытаний состоит из непрерывной последовательности корректирующих движений - испытаний, во время которых оператор 3 совмещает положение курсора с положением мишени, регистрируют относительное расположение мишени и курсора и получают числовые значения данных.
На фиг. 11 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2) тестового испытания, ориентированного на проверку способностей оператора 3 (фиг. 1) осуществлять ручное управление. Графический объект - мишень 45 (фиг. 11) движется по траектории 46, определяемой стохастически, из позиции 47. Оператор 3 (фиг. 1), управляя курсором 48 (фиг. 11), совмещает его с мишенью 45 во время ее непрерывного движения.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие относительное расположение мишени 45 и курсора 48, получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения точности наведения курсора 48 на мишень 45 в виде расстояний курсора 48 от мишени 45 через заданные промежутки времени, данными текущей серии служат средняя точность наведения курсора 48 на мишень 45 за время проведения серии испытаний и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений точности за время проведения серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя точность наведения курсора 48 на мишень 45 и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений точности, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором, в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения точности наведения курсора 48 (фиг. 11) на мишень 45 за серию испытаний, а по оси Y (фиг. 7) - данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Пятый тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - перцепцию, внимание, сенсомоторику, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде одинаковых графических объектов - стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, за исключением определенной группы стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, среди установленных стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, формируют определенную группу стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, оператор 3 при помощи средств 5 ввода информации указывает на эту группу стимулов, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равном количеству предъявляемых стимулов в группе. Серию испытаний проводят в режиме свободного самозадаваемого темпа, определяемого оператором 3.
На фиг. 12 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея (фиг. 2) тестового испытания, ориентированного на проверку способностей оператора 3 (фиг. 1) воспринимать и выделять закономерности в группе движущихся и изменяющихся объектов. Графические объекты - простые стимулы 49 (фиг. 12) двигаются и/или изменяются стохастически в заданной области на экране 14. Отмеченные стимулы 50, 51, 52 двигаются и/или изменяются по заданному закону. Оператор 3 (фиг. 1), управляя курсором 53 (фиг. 12), выделяет все отмеченные стимулы какие он способен определить.
Очевидно, что не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку экранного пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания. Очевидно, что не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно определять объем выбора в зависимости от значения данных текущей индивидуальной базы данных и данных предыдущего испытания. Например, определять уровень сложности тестового испытания в зависимости от качества выполнения тестовых операций оператором 3 (фиг. 1).
Также возможны различные варианты проведения тестовых испытаний, если определяют движение стимулов 50 (фиг. 12), 51, 52 группы, в котором сохраняются взаимное расположение между стимулами 50, 51, 52 группы, или определяют движение стимулов 50, 51, 52 группы, в котором не участвуют остальные стимулы, или последовательно изменяют признаки стимулов группы 50, 51, 52, которые не изменяются у остальных стимулов. Очевидно, что состав стимулов группы 50, 51, 52 может варьироваться. При этом также не нарушается общность предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, а все основные принципы обработки и интерпретации сохраняются без изменения.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие количество стимулов в группе во время испытания и информацию о соответствии стимулов, указанных оператором 3 (фиг. 1), стимулами группы для каждого испытания из серии, при правильном выборе стимулов, указанных оператором 3, увеличивают количество стимулов группы в следующем испытании или при ошибочном выборе оператором 3 (фиг. 1) стимулов уменьшают количество стимулов в группе в следующем испытании, минимальное количество стимулов в группе - два, максимальное количество стимулов в группе задают заранее, данными текущей серии служат усредненное значение количества стимулов в группе за серию испытаний и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе за серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов в группе и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором 3 (фиг. 1) в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения количества стимулов в группе за серию испытаний, а по оси Y - данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Шестой тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают тир основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - внимание, сенсомоторику, перцепцию, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух разделенных областей, на которых размещают графические объекты, дополнительно имеют графический объект - указатель и курсор, которым управляет оператор 2 при помощи средств 5 ввода информации, указатель указывает на один графический объект - эталон в одной из разделенных областей, все не помеченные указателем графические объекты служат стимулами, оператор наводит курсор на стимул, который совпадает с эталоном и находится в противоположной эталону разделенной области, после совмещения положения курсора с положением выбранного стимула и фиксирования его положения регистрируют промежуток времени, за которое оператор 3 осуществляет свой выбор, после этого указатель переводят в новое указанное курсором положение, сам выбранный стимул заменяют другим графическим объектом, не совпадающим с другими из данной разделенной области, новый графический объект становится эталоном, затем оператор 3 определяет соответствующий новому эталону стимул из противоположной разделенной области и указывает его курсором, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равном количеству предъявляемых стимулов в разделенной области. Серию проводят испытаний в режиме несвободного самозадаваемого темпа, когда следующее испытание в серии автоматически следует за предыдущим.
На фиг. 13 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2) тестового испытания, ориентированного на проверку способностей оператора 3 (фиг. 1) переключать свое внимание при работе со сложными информационными системами. Группы 54 (фиг. 13) и 55 ячеек 56 предназначены для размещения стимулов, различающихся между собой, которые заполняют группы 54 и 55 полностью. Графический объект - указатель 57 занимает позицию на одной из ячеек либо группы 54, либо группы 55. На фиг. 13 текущей показана группа 54, а другая группа 55 называется противоположной. Графический объект, на который показывает указатель 57, называется эталоном. Оператор 3 (фиг. 1), управляя курсором 58 (фиг. 12), указывает им на стимул из противоположной группы 55, совпадающий с эталоном. После этого указатель 57 переходит на указанный стимул группы 55, которая становится текущей.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку пространства экрана 14 в описываемом варианте тестового испытания.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различные объемы выбора - объемы групп 54 и 55, а также использовать различные виды изображений стимулов, а сами группы 54 и 55 располагать на экране 14 в различных вариантах. При этом также не нарушается общность предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, а все основные принципы обработки и интерпретации сохраняются без изменения.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие промежутки времени выбора оператором 3 (фиг. 1) соответствующего стимула в виде числовых значений, характеризующие скорость переключения внимания оператора 3 из одной области экрана 14 (фиг. 13) на другую, и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений скорости за проведенную серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя скорость переключения внимания оператора 3 (фиг. 1) из одной области экрана 14 (фиг. 13) на другую и параметр стабильности - число, характеризующее разброс числовых значений скорости переключения внимания оператора 3 (фиг. 1), образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором 3 (фиг. 1) в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения скорости переключения внимания оператора 3 (фиг. 1) за серию испытаний, а по оси Y (фиг. 7) - данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Седьмой тест по предлагаемому способу заключается в том, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора 3 (фиг. 1) - перцепцию, сенсомоторику и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах 6 воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде заданного множества графических объектов - стимулов и одного выделенного графического объекта - эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки эталона последовательно устанавливают стимулы из множества стимулов, после установки очередного стимула оператор 3 при помощи средств 5 ввода информации указывает совпадает или не совпадает с эталоном установленный стимул, вводя, тем самым, в компьютер 2 управляющую информацию и осуществляя одно испытание.
На фиг. 14 показан один из вариантов графического изображения на экране 14 (фиг. 2) дисплея 15 тестового испытания, ориентированного на проверку способностей оператора 3 (фиг. 1) и определения его уровня безошибочного восприятия в условиях адаптивного темпа и ритма работы. Графические объекты - эталон 59 (фиг. 14) и неэталон 60 установлены на экране 14. Графический объект - стимул 61 устанавливается в позиции 62 и двигается от нее по направлению к рубежу 63. Оператор 3 (фиг. 1) при помощи средств 5 ввода в компьютер 2 переключает указатель 64 (фиг. 14) в позицию 65 эталона 59 или позицию 66 неэталона 60 в зависимости от совпадения стимула 61 с эталоном 59.
Очевидно, что, не нарушая общности предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, возможно использовать различную компоновку пространства экрана 14, а также различные варианты реализации указателя 64 и способы его управления. Возможно использование варианта, когда оператору 3 (фиг. 1) предъявляют одновременно несколько стимулов и размещают их, например, на пути от позиции 62 (фиг. 14) до рубежа 63 в виде цепочки. При этом оператор 3 (фиг. 1) управляет ближним к рубежу 63 (фиг. 14) стимулом. Этими вариантами также не нарушается общность предлагаемого способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, а все основные принципы обработки и интерпретации сохраняются без изменения.
Результатом тестирования служат числовые значения данных, характеризующие совпадение предъявленного стимула с эталоном, серию испытаний проводят в темпе по определенному закону - темп установки стимулов увеличивают, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном превосходит заданное число допустимых ошибок, и, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном становится меньше заданного числа допустимых ошибок, получают числовые значения данных, характеризующие время установки стимулов для каждого испытания из серии - быстродействие и параметр стабильности быстродействия - число, характеризующее разброс числовых значений времени установки стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
На фиг. 7 представлен в полной аналогии с результатами первого теста один из вариантов графического изображения на экране 14 дисплея 15 (фиг. 2), показывающий в графическом виде числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний одновременно в виде отдельных графических объектов 29 (фиг. 7) и 30 соответственно, по относительному расположению которых судят о качестве результатов, полученных оператором 3 (фиг. 1) в результате выполнения очередной серии тестовых испытаний. По оси X (фиг. 7) отложены числовые данные в виде усредненного значения времени быстродействия за серию испытаний, а по оси Y - данные о стабильности первого параметра за серию испытаний.
Выше был описан пример использования способа компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, когда объектом тестирования является сам оператор 3 (фиг. 1). Однако объектом тестирования может быть любое заданное средство 5 и 6 ввода и воспроизведения системы 1 оператор-компьютер. Например, тестируемым объектом может быть манипулятор 12 (фиг. 2) типа мышь. Любому пользователю, использующему компьютерную технику, вполне очевидно, что предлагаемым способом можно тестировать не только манипуляторы 12 типа мышь, но и любые другие средства 5 ввода информации. Также очевидна возможность тестирования любого средства 6 воспроизведения информации. Например, возможно тестирование эргономичности и качества самого дисплея 15, акустического блока 16, или любого другого средства 6 воспроизведения информации.
Очевидно, что, не изменяя сущности способа и принципов осуществления предлагаемого способа, можно модифицировать, изменять перечисленные и описанные выше варианты тестовых испытаний. Без нарушения работоспособности предлагаемого способа формировать другие варианты тестовых испытаний, использовать различные средства 5 и 6 ввода и воспроизведения информации. Например, вполне возможно проводить процедуры тестирования, используя другие конструктивные варианты средств 5 и 6 ввода и воспроизведения информации, такими как новые виды манипуляторов, джойстиков, трекболов, таблеток и так далее, а также как новые виды дисплеев, шлемов со встроенными телеэкранами, предназначенными для систем виртуальной реальности, стереодисплеев и стереоочков и так далее. В первом тесте, например, для управления выбором необходимого стимула вместо клавиш клавиатуры 11 (фиг. 2) возможно использование речевого ввода, когда направления расположения стимулов 23 (фиг. 6), 24, 25, 26 подаются голосовыми командами: например, слева, сверху, справа, снизу. С другой стороны, вполне возможно использование средств объемного звучания в качестве установки эталона и/или стимулов в виде объемных звуковых образов, исходящего из различных радиантов.
Таким образом, все перечисленные и описанные тестовые испытания допускают замещение задействованных в них средств воспроизведения и ввода информации на другие, аналогичные по своим функциональным возможностям, независимо от того, являются ли они стандартными и массовыми в использовании, или это единичные не стандартные разработки.
Каждую серию испытаний в вышеописываемых тестах можно проводить в режиме игры или тренажера.
С непрерывно растущим объемом знаний и фактов, которые необходимо осваивать людям, роль справочно-информационных и обучающих систем непрерывно растет. Сильно возрастает нагрузка на человека в процессе его обучения и поддержания соответствующего современному уровню качества образования. Поэтому крайне важно иметь не только средства оценки и контроля функционального состояния человека, но и возможности развития и тренинга его основных базовых психофизических характеристик, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления.
Предлагаемый способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта позволяет создавать адаптивные игры и средства для тренинга, которые учитывают текущий уровень готовности и уровень функционального состояния человека. В результате процесс игры и тренинга получается психологически более комфортным и позволяет всегда поддерживать интерес оператора к работе с данными средствами.
Предлагаемый способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта позволяет осуществить экспресс-диагностику и контроль функционального состояния оператора 3 (фиг. 1) и средств 5 и 6 ввода и воспроизведения информации, служащих манипуляторами 12 (фиг. 2), дисплеем 15 или другими различными устройствами, при помощи которых оператор 3 работает и управляет компьютерами или системами, являющимися средствами транспорта или передвижения, технологическими линиями, контрольно-измерительным оборудованием, приборами или другими средствами, связанными информационными каналами с компьютерами. В связи с вышеперечисленным следует отметить два важных момента. По мере совершенствования оборудования и усложнения технических средств число отказов систем не убывает, так как увеличивается число ошибок человека-оператора. Существуют настолько сильные внутренние факторы, определяющие работоспособность, что их сочетание может в несколько раз увеличить вероятность ошибок человека. К ним относятся эмоциональное состояние, уровень стресса, физическое состояние, отношение к работе. Производя экспресс-диагностику этих факторов, можно в значительной мере взять под контроль их пагубное воздействие на результаты деятельности.
Таким образом, весьма перспективным является включение в состав средств, имеющих систему управления, например, транспортного средства - автомобиля, самолета, морского судна или систем слежения и управления различными транспортными средствами или технологических линий, которыми управляет оператор, портативных унифицированных компьютерных систем, основанных на предлагаемом способе компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта. Это дает возможность в автоматическом режиме контролировать функциональное состояние оператора, а также способность и надежность всей системы в целом быть управляемой и работоспособной. В таких системах одновременно может быть много тестируемых объектов, столько, сколько необходимо для надежной работы. При этом непрерывно учитывается получаемая тестовая информацию в процессе управления в реальном времени. Это дает возможность ограничивать степень воздействия оператора по критическим параметрам в случае ухудшения функционального состояния тестируемых объектов и предупредить развитие нежелаемых ситуаций, которые могут привести к авариям.
На фиг. 15 показан один из возможных вариантов использования предлагаемого способа для компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, когда каждую серию испытаний проводят в системе 67 человек-машина, состоящий из оператора 3 и машины 68, требующей непрерывного контроля и управления оператором 3.
Машина 68 состоит из объекта 69 управления, средств 70 отображения информации, связанных информационным каналом с объектом 69 управления и средств 71 управления, связанных информационным каналом с объектом 69 управления. Оператор 3 получает информацию о состоянии объекта 69 управления при помощи средств 70 отображения информации и воздействует на объект 69 управления при помощи средств 71 управления. В отличии от ситуации, когда оператор 3 (фиг. 1) непосредственно работает и управляет компьютером 2, при помощи средств 5 ввода информации и средств 6 воспроизведения информации, в случае работы в системе 67 (фиг. 15) человек-машина для оператора 3 средства 5 (фиг. 1) ввода информации и средства 6 воспроизведения информации служат средства 70 (фиг. 15) отображения информации и средства 71 управления объектом 69 управления соответственно, при этом они подключаются к компьютеру 72 при помощи информационных каналов, который связан с системой 67 служит системой 1 (фиг. 1.
Таким образом, тестовые испытания в системе 67 человек-машина проводят в привычной для оператора 3 обстановке, когда нет необходимости переключать внимание оператора 3 с одной эргономической системы на другую, и он выполняет тестовые испытания, используя и развивая свои привычные операторские навыки. Сверх того, в некоторых случаях тестовые испытания могут сочетаться с реальными рабочими действиями оператора 3 параллельно с его работой. В таком случае оператор 3 не отвлекается на дополнительные действия. В качестве дополнительного средства для отображения результатов тестирования используется дисплей 73, связанный информационным каналом с компьютером 72.
Выше были приведен один из возможных вариантов осуществленного изобретения, в котором, как это очевидно сведующим в этой области специалистам, могут быть внесены различные модификации и видоизменения в переделах формулы изобретения, предлагаемой в настоящем описании. Так, например, является совершенно очевидным, что можно использовать не четыре стимула 23 (фиг. 6), 24, 25, 26, как показано на фиг. 6, а только два или три стимула.
Кроме того, можно использовать звуковые сигналы с акустического блока 16 (фиг. 2) совместно со стимулами 23 (фиг. 6), 24, 25, 26 или в качестве самостоятельных отдельных стимулов. А также вместо использования указателя 28 для указания на совпадающий стимул применять перемещения эталона на совпадающий стимул или другой, подходящий для этого способ.
Очевидно также, что тестовое испытание, вариант которого показан на фиг. 8, возможно выполнять также, когда объект - мишень 31 размещают в произвольном месте на экране 14.
Следует отметить также, что группа 34 (фиг. 9) ячеек 35 может иметь произвольную форму и размер, а метки 41 (фиг. 10), 42, 43 могут отсутствовать вовсе.
В тестовом испытании, изображенном на фиг. 11, мишень 45 может двигаться по разным образом заданным законам. Кроме того, мишень 45 может состоять не только из одного объекта, а курсор 48 изображаться в различной форме. Возможны варианты тестового испытания с использованием анимации и звуковых эффектов.
Следует отметить также, что группы 54 (фиг. 13) и 55 ячеек 56 могут иметь не только прямоугольную форму и указанный размер в ячейках, а указатель 57 может быть использован совместно со звуковыми эффектами или отсутствовать вовсе.
В тестовом испытании, изображенном на фиг. 14, эталон 59 и неэталон 60 могут быть установлены на экране 14 в произвольном месте или не всегда присутствовать на экране 14. А стимул 61 может быть установлен в виде покоящегося объекта или в ином состоянии, например, в потоке других стимулов. Сверх того, эталон 59 и стимул 61 могут быть представлены в виде звуковых сигналов, например, при помощи акустического блока 16 (фиг. 2).
Одним из важных преимуществ настоящего изобретения является независимость компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта от конкретной конфигурации компьютера 2 (фиг. 1) при чрезвычайной простоте его использования. Другим важным преимуществом настоящего изобретениях является возможность компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта в одной и той же конфигурации системы 67 (фиг. 15) человек-машина различных тестируемых объектов - операторов, групп операторов, различных блоков и узлов машины 68.
Формула изобретения: 1. Способ компьютерной оценки функционального состояния тестируемого объекта, заключающийся в том, что для одной и той же системы оператор-компьютер, имеющей средства воспроизведения и ввода информации, задают выполняемое оператором тестовое испытание, основанное по меньшей мере на одной основной модальности, выбранной из группы базовых психофизических характеристик оператора, состоящих из перцепции, сенсомоторики, внимания, памяти, мышления, подвергают тестируемый объект сериям тестовых испытаний путем ввода оператором в компьютер управляющей информации для воздействия на соответствующую характеристикам выбранной модальности информацию, устанавливаемую на средствах воспроизведения одновременно с вводом управляющей информации, регистрируют управляющую и устанавливаемую на средствах воспроизведения информацию и обрабатывают обе информации для преобразования их в числовые данные, отображающие функциональное состояние тестируемого объекта, отличающийся тем, что формируют индивидуальную базу числовых данных для тестируемого объекта по результатам первой серии тестовых испытаний, в последовательности указанной серии тестовых испытаний каждую новую серию тестовых испытаний используют в качестве последующей серии для предыдущей серии и применяют для формирования текущей индивидуальной базы числовых данных, после каждой последующей серии тестовых испытаний корректируют предыдущую текущую индивидуальную базу числовых данных по числовым данным новой серии проводимых тестовых испытаний и при оценке функционального состояния тестируемого объекта используют откорректированную текущую индивидуальную базу в качестве индивидуальной нормы для тестируемого объекта в данный текущий момент.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что корректируют предыдущую индивидуальную базу числовых данных путем усреднения числовых значений предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний тестируемого объекта с использованием весовых коэффициентов для предыдущей индивидуальной базы данных и числовых данных новой серии тестовых испытаний, при этом весовой коэффициент текущей базы корректируют по количеству испытаний в новой серии.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что изображают в графическом виде на одном из средств воспроизведения компьютера экране дисплея одновременно числовые данные текущей индивидуальной базы и числовые данные новой серии испытаний.
4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что задают значение весового коэффициента каждой текущей откорректированной индивидуальной базы.
5. Способ по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что запоминают в памяти компьютера числовые данные всех текущих индивидуальных баз и числовые данные всех серий испытаний.
6. Способ по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что тестируемым объектом служит оператор или одно из средств воспроизведения и ввода информации системы оператор-компьютер.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора перцепцию, сенсомоторику и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов-стимулов и одного выделенного графического объекта-эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки стимулов и эталона оператор выбирает и указывает при помощи средств ввода информации по меньшей мере на один совпадающий с эталоном стимул, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя каждое испытание с объемом выбора, равным количеству установленных стимулов, регистрируют выбранный стимул и время выбора стимула, получают числовые значения данных, характеризующие время выбора стимула для каждого испытания из серии быстродействие и параметр стабильности быстродействия число, характеризующее разброс числовых значений времени выбора стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что все установленные стимулы различны.
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что сначала устанавливают эталон, а затем стимулы.
10. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что сначала устанавливают стимулы, а затем эталон.
11. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что устанавливают стимулы и эталон в случайной последовательности.
12. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора сенсомоторику и перцепцию, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит неподвижной мишенью, а другой курсором, положением которого управляет оператор при помощи средств ввода информации, оператор после установки мишени наводит курсор на мишень за минимальное время с максимально возможной точностью, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание, регистрируют время наведения курсора на мишень и относительные расположения мишени и курсора, получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения времени наведения курсора на мишень и точность попадания курсора в мишень в виде расстояний курсора от мишени для каждого испытания из серии, данными текущей серии служат среднее время наведения оператором курсора на мишень и средняя точность попадания курсора в мишень, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время наведения оператором курсора на мишень и средняя точность попадания курсора в мишень, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
13. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора память и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде нескольких графических объектов, один из которых служит эталоном, а остальные служат стимулами, устанавливают курсор, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, устанавливают определенное количество стимулов и через заданное время удаляют их с одного из средств воспроизведения компьютера-экрана дисплея, затем через заданное время устанавливают эталон, совпадающий по меньшей мере с одним из установленных ранее стимулов, оператор после установки эталона указывает курсором на позицию удаленного стимула, совпадающего с эталоном, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание, регистрируют количество стимулов в испытании и информацию о соответствии стимула, указанного оператором, установленному эталону для каждого испытания из серии, при совпадении с эталоном стимула, указанного оператором, увеличивают количество стимулов в следующем испытании или при несовпадении с эталоном стимула, указанного оператором, уменьшают количество стимулов в следующем испытании, минимальное количество стимулов два, максимальное количество стимулов задают заранее, данными текущей серии служат усредненное значение количества стимулов, устанавливаемых оператору в серии испытаний, и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору, в серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов, устанавливаемых оператору, и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов, устанавливаемых оператору, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что после удаления стимулов с одного из средства воспроизведения компьютера экрана дисплея устанавливают на нем в места бывшего расположения стимулов на экране дисплея одинаковые графические объекты метки.
15. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают две основные модальности психофизических характеристик оператора внимание и сенсомоторику, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух графических объектов, один из которых служит подвижной мишенью, которая движется стохастически, а другой курсором, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, оператор наводит курсор на подвижную мишень после установки мишени и в течение заданного промежутка времени с максимально возможной точностью совмещает положение курсора с положением мишени, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя испытание, серия испытаний состоит из непрерывной последовательности корректирующих движений испытаний, во время которых оператор совмещает положение курсора с положением мишени, регистрируют относительное расположение мишени и курсора, получают числовые значения данных, характеризующие числовые значения точности наведения курсора на мишень в виде расстояний курсора от мишени через заданные промежутки времени, данными текущей серии служат средняя точность наведения курсора на мишень за время проведения серии испытаний и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений точности за время проведения серии испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя точность, наведения курсора на мишень и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений точности, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
16. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора перцепцию, внимание, сенсомоторику, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде одинаковых графических объектов стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, за исключением определенной группы стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, среди установленных стимулов, которые перемещаются стохастически и независимо один от другого, формируют определенную группу стимулов, перемещения которых взаимосвязаны, оператор при помощи средств ввода информации указывает на эту группу стимулов, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равным количеству предъявляемых стимулов в группе, регистрируют количество стимулов в группе во время испытания и информацию о соответствии стимулов, указанных оператором, стимулам группы для каждого испытания из серии, при правильном выборе стимулов, указанных оператором, увеличивают количество стимулов группы в следующем испытании или при ошибочном выборе оператором стимулов уменьшают количество стимулов в группе в следующем испытании, минимальное количество стимулов в группе два, максимальное количество стимулов в группе задают заранее, данными текущей серии служат усредненное значение количества стимулов в группе за серию испытаний и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе за серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат усредненное значение количества стимулов в группе и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений количества стимулов в группе, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
17. Способ по п.12, или 13, или п.14, или п.16, отличающийся тем, что серию испытаний проводят в режиме свободного самозадаваемого темпа, определяемого оператором.
18. Способ по п.13, или 14, или 16, или 17, отличающийся тем, что определяют объем выбора в зависимости от значения данных текущей индивидуальной базы данных и данных предыдущего испытания.
19. Способ по любому из пп.16 18, отличающийся тем, что определяют движение стимулов группы, в котором сохраняются взаимное расположение между стимулами группы.
20. Способ по любому из пп.16 18, отличающийся тем, что определяют движение стимулов группы, в котором не участвуют остальные стимулы.
21. Способ по любому из пп.16 20, отличающийся тем, что последовательно изменяют признаки стимулов группы, которые не изменяются у остальных стимулов.
22. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора внимание, сенсомоторику, перцепцию, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде двух разделенных областей, на которых размещают графические объекты, дополнительно имеют графический объект указатель и курсор, которым управляет оператор при помощи средств ввода информации, указатель указывает на один графический объект эталон в одной из разделенных областей, все не помеченные указателем графические объекты служат стимулами, оператор наводит курсор на стимул, который совпадает с эталоном и находится в противоположной эталону разделенной области, после совмещения положения курсора с положением выбранного стимула и фиксирования его положения регистрируют промежуток времени, за которое оператор осуществляет свой выбор, после этого указатель переводят в новое указанное курсором положение, сам выбранный стимул заменяют другим графическим объектом, не совпадающим с другими из данной разделенной области, новый графический объект становится эталоном, затем оператор определяет соответствующий новому эталону стимул из противоположной разделенной области и указывает его курсором, вводя, тем самым, в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание с объемом выбора, равным количеству установленных стимулов в разделенной области, данными текущей серии служат промежутки времени выбора оператором соответствующего стимула в виде числовых значений, характеризующие скорость переключения внимания оператора из одной области на другую, и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений скорости за проведенную серию испытаний, данными текущей индивидуальной базы служат средняя скорость переключения внимания оператора из одной области на другую и параметр стабильности число, характеризующее разброс числовых значений скорости переключения внимания оператора, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
23. Способ по любому из пп.7 11 или 22, отличающийся тем, что серию испытаний проводят в режиме несвободного самозадаваемого темпа, когда следующее испытание в серии автоматически следует за предыдущим.
24. Способ по п.22 или 23, отличающийся тем, что определяют объем выбора, равный количеству стимулов в разделенной области.
25. Способ по п.6, отличающийся тем, что выбирают три основные модальности психофизических характеристик оператора перцепцию, сенсомоторику и внимание, проводят серию тестовых испытаний тестируемого объекта путем установки на средствах воспроизведения информации, соответствующей выбранным модальностям, в виде заданного множества графических объектов-стимулов и одного выделенного графического объекта-эталона, совпадающего по меньшей мере с одним из стимулов, после установки эталона последовательно устанавливают стимулы из множества стимулов, после установки очередного стимула оператор при помощи средств ввода информации указывает совпадает или не совпадает с эталоном установленный стимул, вводя тем самым в компьютер управляющую информацию и осуществляя одно испытание, регистрируют совпадение установленного стимула с эталоном, серию испытаний проводят в темпе по определенному закону темп установки стимулов увеличивают, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном превосходит заданное число допустимых ошибок, и, если отношение числа совпадений стимулов с эталоном к числу несовпадений стимулов с эталоном становится меньше заданного числа допустимых ошибок, получают числовые значения данных, характеризующие время установки стимулов для каждого испытания из серии быстродействие и параметр стабильности быстродействия - число, характеризующее разброс числовых значений времени установки стимулов в серии испытаний, данными текущей серии служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, данными текущей индивидуальной базы служат среднее время быстродействия и параметр стабильности быстродействия, образующие индивидуальную норму тестируемого объекта.
26. Способ по любому из пп.7 25, отличающийся тем, что каждую серию испытаний проводят в режиме игры.
27. Способ по любому из пп.7 25, отличающийся тем, что каждую серию испытаний проводят в режиме тренажера.
28. Способ по любому из пп.1 25, отличающийся тем, что каждую серию испытаний проводят в системе человек-машина.