Математическое моделирование и синтез метода интеллектуальной поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора

• Автор: Унакафов, Антон Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИРОВКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО САМОКОНТРОЛЯ ОПЕРАТОРА
1.1 Классификация методов поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора
1.2 Описание методики тренировки эмоционального самоконтроля и используемых физиологических показателей состояния оператора
1.3 Постановка задачи разработки метода интеллектуальной поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора.
1.4 Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КОЖНОГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ И АЛГОРИТМОВ ОЦЕНКИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА.
2.1 Разработка и исследование математической модели спонтанных кожногальванических реакций

2.1.1 Разработка модели спонтанных кожногальванических реакций.

2.1.2 Анализ зависимости характеристик спонтанных кожногальванических реакций человека от его психологических особенностей и актуального состояния.
2.1.3 Настройка параметров математической модели спонтанных кожногальванических реакций
2.1.4 Исследование модели спонтанных кожногальванических реакций.
2.2 Разработка и исследование математической модели кожногальванических реакций на раздражители
2.2.1 Моделирование формы кожногальванических реакций
2.2.2 Моделирование амплитуды кожногальванических реакций.
2.2.3 Настройка параметров математической модели кожногальванических реакций на раздражители
2.2.4 Исследование модели кожногальванических реакций на раздражители
2.3 Разработка алгоритмов оценки психоэмоционального состояния оператора.
2.4 Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНЫХ МОДЕЛЕЙ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИРОВКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО САМОКОНТРОЛЯ ОПЕРАТОРА.
3.1 Разработка алгоритмов управления тренировкой эмоционального
самоконтроля оператора
3.1.1 Разработка процедуры принятия решений о переходе между этапами тренировки эмоционального самоконтроля оператора.
3.1.2 Разработка алгоритма управления выработкой навыка эмоционального самоконтроля
3.1.3 Разработка алгоритма и построения индивидуального курса тренировки эмоционального самоконтроля оператора
3.1.4 Разработка алгоритмов автоматической настройки параметров тренировки эмоционального самоконтроля оператора
3.2 Разработка программной модели съема и обработки данных
3.3 Разработка программной модели обеспечения процесса тренировки.
3.4 Исследование алгоритмов и программных моделей поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора
3.4.1 Реализация программных моделей поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора
3.4.2 Исследование программной модели автоматической настройки параметров тренировки эмоционального самоконтроля оператора.
3.4.3 Исследование программной модели построения курса тренировок эмоционального самоконтроля оператора.
3.5 Выводы.
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИРОВКИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО САМОКОНТРОЛЯ ОПЕРАТОРА.
4.1 Реализация метода интеллектуальной поддержки процессов тре нировки эмоционального самоконтроля оператора в тренажере ИНТЭНС
4.1.1 Разработка встроенного программного обеспечения тренажера ИНТЭНС
4.1.2 Разработка системы программной поддержки тренировки эмоционального самоконтроля.
4.1.3 Разработка программного обеспечения, реализующего игровое представление биоуправления с обратной связью.
4.2 Исследование эффективности метода интеллектуальной поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора.
4.3 Перспективы развития методов поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля оператора.
4.4 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5.
Список используемых аббревиатур
АПП ТЭС адаптивная поддержка процессов тренировки эмоционального самоконтроля
АЦП аналогоцифровой преобразователь
БОС биоуправлепис с обратной связью
ВсПО встроенное программное обеспечение
ИН индекс напряженности регуляторных систем индекс Баевского
ИПБОС игровое представление биоуправления с обратной связью
ИПП ТЭС интеллектуальная поддержка процессов тренировки эмоционального самоконтроля
КГР кожногальваническая реакция
КГРнР кожногальваническая реакция на раздражитель
КРГ кардиоритмограмма
МК микроконтроллер
ПАПП ТЭС программноаппаратная поддержка процессов тренировки эмоционального самоконтроля
Г1К персональный компьютер
СКГР спонтанная кожногальваническая реакция
СПП система программной поддержки
ТЭС тренировка эмоционального самоконтроля
У С АПП универсальный синхронноасинхронный нриемопередатчик ФПГ фотоплетизмограмма
ЭКП электрокожная проводимость.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Значительное повышение требований к исполнительской деятельности человека при взаимодействии со сложным оборудованием, высокая ответственность за безопасность принимаемых решений приводят к росту нервноэмоциональной и информационной нагрузки на человека, зачастую к работе на пределе функциональных возможностей организма 9, . Эго может привести к формированию устойчивых предстрессовых и стрессовых состояний, развитию неврозов и психосоматических заболеваний, требующих своевременной диагностики и лечения . Положение затрудняется тем, что устранение данных функциональных нарушений с помощью фармакологических препаратов не всегда эффективно изза противопоказаний, привыкания и побочных эффектов. Перечисленные факторы придают особую значимость вопросам разработки нефармакологических, функциональных способов предотвращения и коррекции патологических нарушений психоэмоционального состояния человека и, прежде всего, человекаоператора. Среди таких функциональных методов в работе выделяются ритмические сенсорные воздействия например, воздействие световыми стимулами, элсктростимуляция , вспомогательные средства регуляции например, музыкотерапия. Общий недостаток этих методов состоит в том, что хотя они и позволяют успешно корректировать имеющиеся сдвиги психоэмоционального состояния, но малоэффективны для их профилактики. Кроме того, эти методы должны применяться с тщательным подбором параметров стимуляции , 6. Большая часть существующих на сегодняшний день методов коррекции психоэмоционального состояния человекаоператора основана на использовании биоуправления с обратной связью БОС . Прежде всего, методики БОС по определению адаптивны и предполагают участие личности человека в процессе регуляции функций организма 2, т. ГЭС. Это позволяет не только бороться с последствиями стрессов, но и повышать устойчивость оператора к стрессам, и, в результате, предотвращать снижение работоспособности, возникновение психологических расстройств, функциональных и психосоматических заболеваний . В настоящее время в медицине все шире применяются математические методы и информационные технологии. В дополнение к психофизиологическим методикам разрабатываются методы программноаппаратной поддержки процессов тренировки эмоционального самоконтроля ПАПП ТЭС, направленные на то, чтобы облегчить работу психофизиолога. Некоторые из этих методов прошли апробацию, и реализованы в программноаппаратных комплексах. В разделе 1. ПАПП ТЭС и, на его основе, будет предложена их классификация. Успешность ТЭС оператора с помощью БОС всегда зависит от уровня мотивации самого тренируемого. В связи с этим, целесообразно выделить пассивные и активные методы, различающиеся особенностям взаимодействия с тренируемым. В пассивных методах вопрос подъема мотивации тренируемого лежит за рамками метода. Эти методы вполне эффективны для тренировки людей, чей уровень мотивации достаточно высок, а также в тех случаях, когда в процессе ТЭС участвует квалифицированный специалист, который может обеспечить правильный настрой тренируемого. В активных методах достаточный уровень мотивации обеспечивает сам метод, что позволяет облегчить, и иногда существенно, работу психофизиолога. Ниже приведен краткий обзор основных активных и пассивных методов. Большая часть существующих методов ПАПГТ ТЭС чсловскаоператора относятся к категории пассивных. Широко используются простые методы ПАПП ТЭС , 4, сводящиеся к обеспечению предъявления тренируемому его психофизиологических реакций. Недостатком таких методов является высокие требования к профессионализму проводящего процедуры психофизиолога. К пассивным методам следует также отнести метод, предлагаемый в работе 1 М. Вудом с соавторами. В качестве физиологического показателя в нем используется фотоплстизмограмма ФПГ. На основе ее анализа, в реальном времени рассчитывается и предъявляется тренируемому комплексный индекс стресса, характеризующий актуальное состояние человека. Тренируемому также даются рекомендации по коррекции ритма дыхания. В результате процедур, тренируемый, путем обучения управлению дыханием и ритмом сердца, учится контролировать свое состояние и преодолевать стресс. Схема метода представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Достоинством метода является его простота ТЭС может производиться даже без участия специалиста.