Спосіб оцінки граничного інформаційного навантаження при заданому рівні надійності діяльності оператора

Реферат: Спосіб оцінки граничного інформаційного навантаження при заданому рівні надійності діяльності оператора полягає в моделюванні операторської діяльності та реєстрації помилкових реакцій людини. Граничне інформаційне навантаження визначають як експозицію сигналу () за формулою:  In    1    a   , (в мс), ()  b де a та b логістичної кривої:   1/(1  exp(a  b  )) , що описує залежність імовірності безпомилкової діяльності за даними, отриманими за допомогою приладу хронорефлексометр в режимі "зворотного зв'язку". UA 80226 U (12) UA 80226 U UA 80226 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі медицини, а саме до психофізіології, та може застосовуватись для визначення можливостей переробки інформації оператором для будьякого заданого рівня надійності діяльності, що враховує максимально широкий діапазон рівнів інтенсивності пред'явлення сигналів. Проблема надійності діяльності працюючих в даний час набуває великої актуальності в усьому світі, оскільки неякісне виконання професійних завдань може призвести до тяжких економічних, екологічних і соціальних наслідків [21, 22, 24]. Особливістю сучасної операторської діяльності є різке зростання обсягу інформації, більш жорсткий ліміт часу для виконання професійних задач, змінний графік роботи та інші фактори, що в свою чергу викликають посилення нервово-емоційної напруженості і знижують якість професійної діяльності. Відомо, що у регуляторних процесах, які відбуваються в організмі людини, домінуюча роль належить центральній нервовій системі (ЦНС), тому при аналізі стану людини переважно слід оцінювати рівень її функціонування [7]. Як психофізіологічні параметри, що характеризують стан ЦНС, як правило, використовуються показники діяльності зорового та слухового аналізаторів. Адже ефективність роботи, насамперед, залежить від рівня їх функціонування [5]. При дослідженні працездатності операторів під час добового чергування були встановлені негативні зміни психофізіологічних функцій. Збільшилась кількість помилок при виконанні тестів на дослідження швидкості розумових процесів, а стійкість та переключення уваги погіршились в 2,3-4,5 разу [6]. Європейськими вченими встановлені деякі порушення у стані здоров'я, які були спричинені змінним видом професійної діяльності. Так, виявлено дисфункції з боку серцевосудинної системи (зокрема, кардіоваскулярні у 24,4 % випадків), якості сну та пильнування у 17,7 %, в 13,3 % випадків спостерігались метаболічні зміни [16, 17, 18]. Крім того, встановлено зростання частоти появи окремих форм злоякісних пухлин [14, 19]. Разом з тим, досить мало досліджень присвячено вивченню стану центральної нервової системи та надійності операторів за умов впливу добових чергувань. Результати аналізу літератури свідчать, що немає жодного показника, який був би здатний адекватно характеризувати надійність діяльності людини у всьому діапазоні доступних навантажень [16]. Сучасні підходи до аналізу надійності діяльності висувають підвищені вимоги до чутливості, об'єктивності й зручності використання індикаторів цієї характеристики. Зараз широко використовується класичний показник надійності, який базується на звичайному обчисленні відсотку помилок [15], а також його модифікації, що застосовує підходи нечіткої логіки [23]. У відомих аналогах способів оцінки надійності, ефективності професійної діяльності за психофізіологічними показниками [13, 9, 8, 12, 10, 11] існує ряд недоліків, тому що в представлених випадках не враховуються умови, при яких виникла помилка. А ці умови можуть бути найрізноманітнішими. Наприклад, можна зробити помилку, коли є гострий дефіцит часу або коли часу для прийняття рішень досить багато. По суті, це зовсім різні помилки, але у формулі обчислення надійності подібна деталь не враховується, що веде до значного огрубіння зазначеної оцінки. З іншого боку, якщо зафіксувати (зробити нормативним) якийсь рівень надійності діяльності, що задовольняє професійні вимоги, то у випадку класичного підходу до оцінки надійності принципово не можна довідатися при якому рівні інтенсивності праці можна досягти такого її рівня. Основу запропонованої моделі складає робоча гіпотеза про нерівнозначність формування оперативної відповіді людини на потік інформації різної інтенсивності. Результат досягається встановленням індивідуальної здатності людини безпомилково перероблювати інформацію певної інтенсивності. Головною відмінністю запропонованого технічного рішення від аналогів та прототипів є формування індивідуальної оцінки допустимого інформаційного навантаження при заданому фіксованому рівні надійності діяльності оператора за методикою визначення функціональної рухливості нервових процесів, отриманої з використанням зорового аналізатора і застосовуванням біологічного зворотного зв'язку та ідеї пробіт-аналізу. Запропонований спосіб полягає в моделюванні операторської діяльності і реєстрації помилкових реакцій людини та відрізняється тим, що граничне інформаційне навантаження визначають як експозицію сигналу (p ) за формулою:  (p)  (In  p  1  p   a) / b , (в мс),   де a та b коефіцієнти логістичної кривої p  1/(1  exp(a  b  )) , що описує залежність імовірності безпомилкової діяльності за даними, отриманими з допомогою приладу хронорефлексометр в режимі "зворотного зв'язку". 1 UA 80226 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перевагою цього підходу є отримання відомостей про граничну інтенсивність, при якій оператор ще може переробляти інформацію на заданому рівні надійності своїх дій, що не має аналогів у відомій нам літературі. Технічним результатом при застосуванні корисної моделі буде оптимізація процесу операторської діяльності шляхом управління надійністю праці з урахуванням узгодженості можливостей людини у переробці інформації з вимогами виробничого навантаження. Порівняння способу, що заявляється, з прототипами, дозволяє встановити його відповідність критерію "новизна", оскільки вперше пропонується спосіб, що дозволяє всебічно, якісно та швидко визначити той рівень інтенсивності операторської праці, яка відповідає необхідному рівню надійності роботи для якісного виконання професійної діяльності з урахуванням індивідуальних особливостей працюючого. Що стосується дотримання критерію "суттєвої відмінності", можна сказати, що запропонований спосіб, по-перше, дозволяє уніфіковано (стандартизовано) визначати відповідний індивідуальний рівень інтенсивності операторської праці за параметрами надійності у працюючих з використанням стандартних психофізіологічних методів, а по-друге, дає змогу отримати порівнювальні дані, застосування яких дозволяє здійснювати адекватні заходи з оптимізації праці для різних працюючих та різних професійних груп. За допомогою спеціального апаратно-програмного комплексу, що був розроблений в Харківському національному університеті радіоелектроніки [2, 3] за модифікованою нами методикою М.В. Макаренка [4], реалізованою зі зворотним зв'язком, визначалась динаміка появи помилкових дій при пред'явленні 200 умовних подразників (зорових: червоного, зеленого та синього (гальмівний подразник) кольорів, при якій обстежуваний повинен був диференціювати позитивні та гальмівні подразники. Методика оцінки психофізіологічних функцій була реалізована з використанням захисних непрозорих окулярів, у яких вмонтовані різнокольорові світлодіоди для забезпечення стандартного пред'явлення подразників та підтримки належної контрастності фону та стимулу. Програмне забезпечення розроблене з використанням Microsoft.NET Framework 3.5 мовою C++, що дозволяє при необхідності трансформувати його в інші операційні системи (наприклад, Linux тощо) і може використовуватися на IBM-сумісних комп'ютерах з операційними системами Windows 2000/XP/Vista/7. Статистичний аналіз результатів проводився за допомогою методів варіаційної статистики, кластерного аналізу та побудови нелінійних регресійних рівнянь за допомогою пакета програм STATISTICA 6.0. [20]. Попередньо було проведено аналіз психофізіологічних характеристик операторів, який вказав на наявність певної гетерогенності сукупності обстежених і присутності серед них осіб з неоднаковими фоновими значеннями та їх зрушеннями після добового чергування [1]. Було виділено дві гомогенні за своїми психофізіологічними параметрами підгрупи з різними проявами зрушень надійності операторської діяльності. Перша підгрупа складалася з 57 % респондентів, а друга - відповідно з 43 %. Надалі статистичні показники відносного зсуву функцій ( 1 та  2 , %) були розраховані окремо для першої й другої підгруп до та після роботи за формулами: і де відповідна психофізіологічна 1  100 * (B1  A1) / A1 2  100 * (B2  A 2 ) / A 2 , характеристика A 1 - до роботи, B1 - після роботи для першої, а також A 2 і B 2 для другої підгрупи. Якщо розглядати динаміку змін експозиції сигналу під час виконання використовуваного в цій роботі тесту в режимі зі зворотним зв'язком (при правильній реакції на подразник його експозиція зменшувалася, а при помилкової - збільшувалася), то можна відзначити одну цікаву особливість. При тривалих експозиціях пропонованого сигналу кількість помилкових дій мінімальна, а при максимально коротких для даної людини - може доходити до ста відсотків. Проміжні значення експозицій подразника викликають поступовий ріст помилок. Для кожного респондента закономірність змін імовірності появи помилки від тривалості експозиції є сугубо індивідуальною, але форму цієї закономірності можна з достатньою точністю описати за допомогою логістичної кривої. Таким чином, для кожного випробуваного можна розрахувати 1 коефіцієнти функції a та b: p()  , яка адекватно (з високим рівнем вірогідності 1 (a  b  ) р