Введение к работе
Актуальность темы. Современный зтап научно-технического ізвития характеризуется широким внедрением автоматизирован-к систем для изучения, контроля и управления параметрами стояния человека з таких сферах деятельности как здраво-ранение, образование, спорт, производство, транспорт и п. Значительная часть этих систем может быть отнесена к ассу биотехнических систем с тестовыми воздействиями на ъект исследования. Процесс автоматизации неразрывно связан необходимостью разработки новых методов и средств проведе-я исследований, которые, опираясь на ресурсы, предостав-емые техническим звеном, позволяли бы повысить эффектив-сть решения указанных задач.
Наблюдаемый в последнее время всплеск интереса к компью-ризации психологических, офтальмологических и других ис-эдрваний, основанных на методологии тестирования, выявил цествование серьезной проблемы на этом пути. Существует определенность в принципиальных подходах к организации :тового процесса в условиях применения технических гдств, в частности, путях адаптации существующих тестовых гадик к условиям автоматизированного эксперимента, распре-іении функциональной нагрузки между человеком и техниче-1м звеном, выработки оптимальной модели стимульных воздей-іий и др. Наиболее ярко данная проблема видна в области іаратно-программного обеспечения психодиагностического на-ічения, где, наряду с серьезными исследовательскими паке-и, появилось значительное число поделок, по сути являюся результатом механистического переноса различных лсихо-ических тестов, как правило, в оригинале реализованных в ме "бланковых методик, на базу ЭВМ. При этом не учитывают-такие вопросы как необходимость ревалидизации, адаптации трукции, уточнение интерпретации результатов и т.д. Существует еще одна проблема, порожденная включением пыотера в тестовую процедуру, и она связана с необходимо-ю поиска наилучшей организации процесса взаимодействия ытуемого и технических средств, посредством которых осу-твляется эксперимент. Процесс тестирования требует опре-
правило, величина этих усилии зависит от важности резуль/ тов тестирования для дальнейшей жизни испытуемого. Для по; шения качества тестирования целесоооразно минимизиров; влияние самого исследовательского процесса на получаемые і зультаты. Для этого можно использовать занимательную оргаї зацию тестовой методики, работая с которой, испытуемый ощущает, что подвергается исследованию.
Многочисленные исследования показали существование части испытуемых определенного, "психологического барьері обусловленного необходимостью общения с компьютерной ТЄХ! кой. Решение проблемы оптимизации взаимодействия в ходе ті тирования видится за счет привлечения возможностей, свой венных такому феномену компьютерного мира как компьютер! игры. Тестовые . методики, реализукщие _ игровую форму, взаи действия испытуемого со стимульным - материалом, позвол: расширить сферу применения тестирования и, помимо диагнос ческих задач, использовать тесты-задания в качестве ос» для организации процедур (упражнений) .тренировочного,. о< чающего, релаксационного характера и др.
Цель исследований, проводимых в диссертационной рабо состоит в разработке методоз структурно-функционального а лиза и принципов построения аппаратно-программного обеспе ния биотехнической измерительно-вычислительной сист (БТИВС) с игровой технологией решения тестовых за (ИТРТЗ), основанных на активно-манипуляторном методе упр ления тестовым сюжетным изображением (БТШС ИТРТЗ) .
Исходным положением данных тестовых мероприятий являє использование игровой формы взаимоотношений участников т тового процесса, включая взаимодействие как испытуемогс техническим звеном, так и, при групповом тестировании, вз модействие между испытуемыми. В основе применения игро технологии решения тестовых задач лежат специально скон руированные тестовые методики, имеюице для испытуем (группы испытуемых) форму игры с компьютером, и/или поср ством компьютера с другим испытуемым (испытуемыми). Основ средством общения при этом выступает активно-манипулятор
дачи.
Основными задачами являются:
1. Анализ возможностей применения тестовых методик, ос-
ванных на ИТРТЗ. Создание формализованной модели тестового
оцесса, пригодного не только для диагностики, но и трени-
вки, обучения и других подобных процедур.
2. Разработка модели игрового взаимодействия участников
ютового эксперимента.
3.Разработка принципов формального описания деятельности тытуемого, инвариантного для методического и игрового кон-хстов, и- способов управления игровой деятельностью ислы-
ІМОГО.
-
Исследование структуры, принципов построения и функ-энирования игровой среды для проведения тестирования. Раз-эотка информаиионно-структурной модели системы игровых іимодействий в ВТИВС ИТРТЗ.
-
Проведение прикладных и экспериментальных исследова-і выдвинутых в работе теоретических положений.
Методы исследований. Методологической основой диссерта-г является системный подход к проектированию информацион-измерительных и биотехнических систем, теория синтеза (технических систем, методы математического моделирования системного анализа .в медико-биологических исследованиях, >рия систем автоматизированной психологической диагности-
развивающих тренажно-моделирующих комплексов, средств рекции физических дефектов.
Научная новизна диссертации определяется, решением по-вленной научно-технической задачи, заключающейся в разра-ке методов и средств проведения тестовых исследований че-ека на основе игровой технологии решения тестовых задач.
. Основные научные результаты работы составляют:
1. Методология построения тестовых систем на основе при-ения интерактивных игровых технологий решения тестовых ач с использованием активно-манипулятсрного метода оценки кций и специально сформированного тестового сюжетного
И Т.П.
-
Формальная модель автоматизирсзанного тестового следования, основаны->го на ИТРТЗ, базовым положением кото является организация взаимодействия испытуемого и техни ского звена в форме специально сконструированной компыот ной игры с сюжетным изображением , и активно-манипулятор методом управления содер-:<анием скжета.
-
Способ описания системы игрового взаимодействия в де тестирования как совокупности связей, возникающих ме играющими сторонами при реализации деятельности по реше тестовых задач, и универсальные формальные .модели игре среды.
-
Математические модели оценки качества игровой л тельности испытуемого для формирования заключения о резу татах выполнения подготовительного этапа тестирования и щей оценки результатов эксперимента.
-
Математические ' модели оценки игровой . насыщение тестовой методики в играх с внешней мотивацией деятельно испытуемого, не имеющей непосредственной содержательной с зи с решаемой исследовательской задачей.
-
Принципы организации игровой' среды для проведе тестирования, включая вопросы поэтапного информационного сыщения тестового сюжетного изображения с независимо упр ляемьми параметрами, конструирования и адаптации игрої сценария, визуализации текущей игровой 'ситуации, ввода манд испытуемого, визуального отображения тестово-игрс ситуации.
7. Модификация активно-манилуляторного_метода для выг
нения тестовых заданий и регистрации ответной реакции ис
туемого в ходе реализации игровой деятельности, испытуемс
обеспечивающей коррекционно-ортопедические исследования.
Практическую ценность работы составляют:
1. Классификация вариантов игрового взаимодействия і
стников тестового исследования и соответствующие ичформа
онно-структурные модели.
пленительно к игровой форме организации" тестовой процеду-
3. Алгоритмы оценки качества игровой деятельности испы-
змого и формирования заключения о результатах выполнения
їготовительного этапа тестирования. Формулы для расчета
ювых коэффициентов тестовой методики с внешней мотивацией
стельности испытуемого. Алгоритм формирования визуального
збражёния тестовых игровых ситуаций.
4. Методики и программы для автоматизированного комллек-
позволяющего в процессе игры испытуемого с компьютером
тцествлять как психодиагностические исследования, так и ледоаатёльские и коррекционные мероприятия в ортопедии и .тезировании.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Методология построения тестовых систем на основе при-ения интерактивных игровых технологий решения тестовых ач с использованием активно-манипуляторного метода оценки кций и специально сформированного тестового сюжетного бражения, позволяющих решать разнообразные исследователь-е задачи: диагностики, обучения, тренировки, реабилитации .п.
-
Методика поэтапного информационного насыщения тесто-э сюжетного изображения, позволяющая за счет неэависимо-
управления параметрами изображения извлекать информацию еспонденте по принимаемым им решениям об изменении тесто-:> сюжета.
Реализация работы. Результаты работы внедрены в научно-тедовательскую деятельность Санкт-Петербургского научно-тедовательского института протезирования им. проф. .Альбрехта, в научно-исследовательскую практику Санкт-грбургского Государственного электротехнического универ-;та им. В.И.Ульянова (Ленина), в учебный процесс СПбГЭТУ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной >ты обсувдались на международных и всероссийских конфесіях "Диагностика, информатика, метрология", 1994, 1995, '> гг. (Санкт-Петербург); "Курорты, экология, бизнес",
обеспечение в больницах России", 1994 г. (Санкт-Петербуї "Измерительно-информационные технологии в охране здор< MetroMed-95", 1995 г. (Санкт-Петербург); "Информационны кибернетические системы управления и их элементы" 1995 (Уфа); на международном конгрессе мЧеловек и его здорої 1996 г. (Санкт-Петербург); на международном семиї "Инновации в здравоохранении", 1996 г. (Санкт-Петербург), конференциях профессорско-преподавательского состава СПб: (1995-1997 гг.). Выводы и рекомендации по проведенным те> тическим исследованиям подтверждены данными приемо-сдато испытаний разработанных средств.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 статі 10 тезисов докладов, получено 1 свидетельство (приоритет заявке на патент N96122725.
Структура и объем работы. Работа состоит из введе пяти глав с выводами, заключения, списка литературы, в чающего 60 наименований и трех приложений. Основная ч работы изложена на 149 страницах машинописного текста. Е та содержит 55 рисунков и 6 таблиц.