Разработка методов и средств диагностики психической напряженности на основе вейвлет-анализа сигнала голоса и нечеткой логики принятия решений

• Автор: Брежнев, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Методы и средства диагностики психических состояний

1.1 . Понятия и виды психических состояний человека

1.2. Методы и симптомокомплексы для тестирования психологической напряженности

1.3. Анализ методов выделения информативных признаков при решении задач диагностики и прогнозирования в биомедицинских приложениях

1.4. Анализ методов синтеза решающих правил в пространстве информативных признаков

1.5. Способы и средства автоматизированного тестирования психических состояний

1.6. Цель и задачи исследования

Глава 2. Синтез признаковых пространств из отсчетов сигнала голоса

2.1. Выбор информативных параметров для анализа ПН из психомоторных показателей речи синтез первого признакового подпространства
2.2. Выбор информативных параметров для анализа ПН на основе спектрального анализа речевого сигнала формирование второго признакового подпространства
2.3. Формирование третьего признакового подпространства
2.4. Выводы второй главы
Глава 3. Разработка способов и алгоритмов выделения информативных признаков из сигнала голоса
3.1 Разработка способов и алгоритмов разделение фразы на речь и паузы
3.2 Выбор способа построения вейвлетплоскости сигнала голоса
3.3 Разработка алгоритма выделения формантных частот на вейвлетплоскости сигнала голоса
3.4 Способ выделения информативных признаков для диагностики ПН на основе анализа медленных процессов в сигнале голоса
3.5 Выводы третьей главы
Глава 4. Исследование модуля нечеткого вывода для
диагностики состояния психическая напряженность по результатам анализа сигнала голоса
4.1 Методика и процедура проведения исследований
4.2 Формирование двумерных функций принадлежности к
классу психическая напряженность по признаковым подпространствам, синтезированным на основе параметров сигнала голоса
4.3 Синтез модуля нечеткого вывода в заданном признаковом
пространстве
4.4 Обсуждение результатов исследования
4.5 Выводы четвертой главы
Заключение
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В первой главе исследуется современное состояние вопроса и показывается, что повышение качества и оперативности дистанционной диагностики психической напряженности может быть достигнуто посредством выделения и анализа информативных признаков из сигнала голоса. Во второй главе осуществляется формирование признакового пространства из цифровых отсчетов сигнала голоса, обсуждаются требования к тестовым фразам для диагностики психической напряженности и предлагаются способы выделения информативных признаков из сигнала голоса. В третьей главе разрабатываются алгоритмы выделения информативных признаков из сигнала голоса на основе способов, предложенных во второй главе. В четвертой главе разрабатываются метод синтеза решающих правил и структура модуля нечеткого вывода для автоматизированной системы диагностики психической напряженности, предлагается методика проведения исследований и обсуждаются результаты экспериментальных исследований. В заключении сформулированы научные и практические результаты исследования. ГЛАВА 1. С понятием психической напряженности (ПН) тесно связаны такие фундаментальные понятия, используемые в современной психологии, как психическое состояние, эмоциональная напряженность, стресс и др. Психическое состояние (ПС) - совокупность признаков психической деятельности, характеризующих ее состояние в данное время. В психиатрии ПС - совокупность признаков психического расстройства, обнаруживаемых во время данного исследования. Психические свойства, которые связывают с ПС, имеют две отличительные особенности: 1) неустойчивость во времени и кратковременность; 2) глобальность - в момент возникновение ПС глобально воздействует почти на все другие психические процессы и свойства []. В психологии принято различать два вида психических состояний: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ и ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ. Категория функционального состояния связана с понятием "функциональная система" П. К. Анохина: "Функциональное состояние -психофизиологическое явление со своими закономерностями, которые заложены в архитектуре особой функциональной системы" [7, ] и "Множество состояний, определяющих заданный уровень функциональных возможностей, образует диагностическую единицу, обычно называемую функциональным состоянием" []. Понятие "эмоциональное состояние" обозначает обычно долго длящуюся эмоцию. В дальнейшем развитии категории ПС особую роль можно отдать появлению классификаций ПС и некоторых методик диагностики ПС [, ]. Психическое состояние - интегральная характеристика системы деятельностей индивида, сигнализирующая о процессах их реализаций и их согласованности друг другу. Изучение психических состояний осуществляется, как правило, методами наблюдения, опросов, тестирования, а также экспериментальными методами, основанных на воспроизведении различных ситуаций. По своему динамическому характеру ПС занимает промежуточное положение между процессами и свойствами. Между процессами и состояниями, с одной стороны, и между состояниями и свойствами личности, с другой, существуют сложные диалектические взаимосвязи. Известно, что психические процессы (например, внимание, эмоции и др. По определению других авторов ПС определяется как временной срез психики человека, отражающий общие особенности статики и динамики психической жизни в данный момент. Это определение несколько расходится с мнением некоторых ученых о том или ином состоянии, как некоторой совокупности особенностей психической жизни, характеризующейся устойчивостью, инвариантностью, реактивностью []. Согласно такому подходу психическое состояние личности характеризуется единством его динамичных и инвариантных характеристик. Сохраняя некоторую однородность своих характеристик на протяжении какого-либо временного периода, т. Психофизиологические состояния и соответствующие им структуры, для сравнения которых возможна единая шкала, называют интенсивными, а те состояния и структуры, для которых такое сопоставление невозможно, -экстенсивными []. Не допуская возможности делить состояния на интенсивные и экстенсивные, в [] используют понятия интенсивности и экстенсивности для разделения характеристик ПС.