Статья
| Наименование | Классификация психофизиологического состояния человека-оператора в режиме реального времени на базе данных, поступающих с датчиков индивидуального устройства | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Машиностроение | ||||
| Год | 2024 | Выпуск | 80 | Страницы | 72 - 84 |
| УДК | 62–78:331.44 | EDN | AYQAPF | ||
| Аннотация | Исследования посвящены разработке подхода к оценке психофизиологического состояния человека-оператора на основе данных, поступающих в режиме реального времени с датчиков носимого индивидуального устройства. Предложено использовать в качестве математической модели метод нечеткого логического вывода. В работе предложен нечеткий классификатор, который на основе показателей датчиков носимого устройства генерирует оценку функционального состояния оператора, характеризующего его способность к выполнению рабочих функций. | ||||
| Реферат | Цель. Разработка математической модели оценки ПФС оператора и усовершенствование на базе этой оценки классификации его функционального состояния.
Методика. Рассмотрен комплекс наличных характеристик функций и качеств человека, которые прямо или косвенно обуславливают выполнение им трудовой деятельности. Результаты. Выполненные исследования позволили разработать в нечеткой постановке экспертную систему оценки ПФС, которая базируется на данных, поступающих в режиме реального времени с датчиков носимого оператором устройства. Классификация ПФС оператора, заложенная в модель с нечетким логическим выводом, позволяет интегрально характеризовать способность оператора к выполнению его рабочих функций. Научная новизна. В данной статье выполнены исследования по надежности функционирования сложных технических систем металлургического оборудования с учетом человеческого фактора. Данные исследования позволили разработать математическую модель экспертной системы обеспечения надежности металлургического оборудования с учетом психофизиологического состояния человека-оператора. Практическая значимость. Практическая реализация предложенного подхода в реальных условиях металлургического производства при эксплуатации сложных технических систем позволит усовершенствовать системы мониторинга функционального состояния человека-оператора на предприятии, что ожидаемо приведет к уменьшению негативного воздействия человеческого фактора на эффективность производства и безопасность условий труда. |
||||
| Ключевые слова | психофизиологическое состояние, классификация, человек-оператор, носимое устройство, нечеткий логический вывод. | ||||
| Финансирование | исследования выполнены за счет средств федерального бюджета по теме «Экспертная система обеспечения надежности металлургического оборудования с учетом психофизиологического состояния оператора в реальном времени» (код темы: FRRU-2023-0005 в ЕГИСУ НИОКРТР). | ||||
| Список источников |
1. Новожилова А. А., Герегей А. М., Меркулова А. Г. Особенности исследования профессионального утомления в физиологии труда // Мед. труда и пром. экол. 2022. № 62 (4). С. 238–246. DOI: 10.31089/1026-9428-2022-62-4-238-246
2. Воронин В. М. Психология решения оперативных задач в больших системах. Диагностика функционального состояния и обучение операторов: монография. Екатеринбург: УрГУПС, 2016. 249 с.
3. Руководство по физиологии труда / под ред. Н. Ф. Измерова, З. М. Золиной. М.: Медицина, 1983. 528 с.
4. Загрядский В. П., Сулимо-Самуйло З. К. Методы исследования в физиологии труда. Л.: ВМА, 1991. 110 с.
5. Michielsen H. J., Vries J. D., Van Heck G. L. Psychometric qualities of a brief self-rated fatigue measure: The Fatigue Assessment Scale // Journal of Psychosomatic Research. 2003. Vol. 54. Iss. 4. Р. 345–352. DOI: 10.1016/s0022-3999(02)00392-6
6. Абашин В. Г. Адаптивная математическая модель мультибиометрической подсистемы определения работоспособности человека-оператора АРМ на основе нечетких множеств // Информационные системы и технологии. 2011. № 5 (67). С. 90–95. URL: https://oreluniver.ru/file/ archive/ISiT%205-20111.pdf (дата обращения: 21.11.2023).
7. Распознавание психофизиологических состояний пользователей на основе скрытого мониторинга действий в компьютерных системах / В. И. Васильев, А. Е. Сулавко, Р. В. Борисов, С. С. Жумажанова // Искусственный интеллект и принятие решений. 2017. № 3. С. 21–37.
8. Городецкий И. Г., Парахин А. В. Обзор физиологических, субъективных и объективных параметров для оценки работоспособности оператора // StudNet. 2020. № 3 (9). С. 699–707. DOI: 10.24411/2658-4964-2020-1101
9. Бубнова А. Е. Комплексная оценка субъективных и объективных физиологических характеристик критического уровня утомления у операторов МЧС // Вестник ВолГМУ. 2019. № 3 (71). С. 91–95. DOI: 10.19163/1994-9480-2019-3(71)-91-95
10. Гордиенко Л. В., Дмитриева И. А. Оценка человеческого фактора при возникновении нештатных ситуаций на основе нечетких множеств // Инженерный вестник Дона. 2016. № 4 (43). С. 112. EDN YJKSPD
11. Повышение безотказности металлургического оборудования методами контроля психофизиологических параметров работника в режиме реального времени / Д. А. Вишневский, А. П. Жильцов, А. Л. Сотников, Н. А. Бондарь // Современная металлургия нового тысячелетия: сб. науч. тр. III всерос. науч.-практ. конф. с междунар. учас. Липецк: изд-во ЛГТУ, 2020. С. 45–50. EDN ISRHYU
12. Vishnevsky D. A., Sotnikov A. L. Assessment of the psychophysiological state of the metallurgical operator during the working process in real time // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2020. No. 21. P. 49–52. EDN MEMQFK. DOI: 10.26160/2474-5901-2020-21-49-52
13. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019616921 Рос. Федерация. Система мониторинга психофизиологического состояния оператора металлургической отрасли программными средствами / Д. А. Вишневский, А. П. Жильцов, В. А. Козачишен, Б. А. Сахаров. № 2019615644; заявл. 20.05.2019; опубл. 30.05.2019. EDN VCDXJV
14. Ильин Е. П. Психофизиология состояний человека. СПб.: Питер, 2005. 412 с.
15. Mamdani E. H., Assilian S. An Experiment in Linguistic Synthesis with Fuzzy Logic Controller // International Journal Man-Machine Studies. 1975. Vol. 7. Iss. 1. P. 1–13.
16. Металлургическое производство [Электронный ресурс] // Профессиональные стандарты и справочники должностей: [сайт]. [2023]. URL: https://classdoc.ru/profstandart/27_metall/.
17. Денисова Н. А., Подлипенская Л. Е., Бондарь Н. А. Использование методов психологического исследования для определения показателей психофизиологического состояния человека-оператора // Пути совершенствования технологических процессов и оборудования промышленного производства: сб. тез. докл. VII науч.-техн. конф. с междунар. учас. Алчевск: ФГБОУ ВО «ДонГТУ», 2023. С. 41–43.
18. Методика определения параметров математической модели динамики психофизиологического состояния оператора металлургического оборудования / Д. А. Вишневский, Л. Е. Подлипенская, Н. А. Денисова, Н. А. Бондарь // Безопасность техногенных и природных систем. 2024. Т. 8. № 1. С. 7–19. DOI: 10.23947/2541-9129-2024-8-1-7-19
19. Вишневский Д. А. Развитие научных основ и практика обеспечения безотказной эксплуатации металлургических машин и механизмов: дисс. … д-ра техн. наук. Донецк, 2021. 336 с.
20. Антипов Р. Е. Контроль психофизического состояния: Методика контроля психофизического состояния специалиста при проведении технического обслуживания специальной техники с применением нечёткого множества и сетевого подхода // Вестник военного образования. 2022. № 6 (39). С. 34–39. EDN RMVHBH
|
||||
| Полный текст |
|
||||