Введение к работе
Актуальность темы
Следствием технического прогресса явилось непрерывное возрастание роли антропогенных факторов внешней среды. Изменение образа жизни, вызванное резким уменьшением двигательной активности (физической нагрузки) и увеличением информационной нагрузки, изменение рациона питания, химическое и радиоактивное загрязнение среды оказывают негативное влияние на жизнедеятельность, подчас на пределе адаптационных возможностей человека. В настоящее время на первый план выходят различного рода психические и психофизиологические отклонения вследствие перенапряжения психоэмоциональной сферы при одновременном снижении двигательной активности. Поэтому происходит переориентация современной медицины с лечения конкретной болезни на профилактику здоровья, учитывая превалирующую роль психики и психофизиологии в генезисе большого числа заболеваний.
С другой стороны, технический прогресс породил множество профессий, требующих от человека большой степени сосредоточения внимания, длительного пребывания в состоянии психической напряженности. В качестве примера можно привести авиадиспетчеров, операторов пусковых установок, машинистов, водителей, пилотов и др. «Цена» ошибок, вызванных отклонениями психических и психофизиологических параметров оператора таких человеко-машинных комплексов, часто становятся непомерно большой.
Цель и задачи диссертации
Рассматривая человека с точки зрения надежности как часть человеко-машинной системы, принято выделять психологическую и физиологическую надежности. Первая - по отношению к временным неустойчивым отказам, в основе которых лежат изменения психических функций (ухудшение внимания, снижение активированности), а вторая - по отношению к временным устойчивым отказам (утомления, стресс, травмы, заболевания). Указывают, что психологическая надежность является более важной характеристикой, ее снижение приводит и к уменьшению физиологической надежности.
Поэтому особенно актуальной становится проблема адекватности психофизиологического состояния операторов ответственных систем
выполняемой задаче в условиях воздействия дестабилизирующих факторов профессиональной деятельности. Существует несколько взаимодополняющих путей решения данной проблемы: совершенствование системы профессионального отбора, комплекс предварительной подготовки, реабилитация после выполнения задания и др.
Одним из самых эффективных решений, с точки зрения поставленной задачи, является создание систем мониторинга и оперативной коррекции психофизиологического состояния, что предполагает решение двух частных задач. Во-первых, необходимо отслеживать состояние психофизиологии человека, и, во-вторых, осуществлять адекватное воздействие^ достаточное для приведения человека в нормальное состояние. Важным условием, часто налагаемым на системы такого рода, является необходимость работы в неконтактном режиме, не отвлекая внимание оператора от выполняемых задач.
Целью диссертации является исследование возможности использования ИК-излучения человека для создания системы оценки и коррекции психофизиологического состояния, работающей в условиях нечетких параметров объекта и корректирующих воздействий.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие основные задачи:
-
проведение экспериментов по фиксации спонтанной динамики ИК-излучения человека в различных состояниях и ИК-реакций на воздействия различного рода;
-
выявление информативных признаков ИК-излучения человека и их связи с другими психофизиологическими параметрами;
-
разработка структурной схемы системы коррекции психофизиологического состояния, с учетом особенностей субъекта и предполагаемых условий эксплуатации;
-
создание действующей модели аппаратуры;
-
апробация аппаратно-программного комплекса и анализ его работоспособности.
Научная новизна
1. Развит метод оценки состояния человека на основе анализа динамики ИК-излучения. Впервые определены качественные и количественные связи параметров динамики ИК-излучения и ИК-реакций на тестовые воздействия с психофизиологическими
показателями, конституциональными особенностями и текущим состоянием испытуемых.
2. Разработана система аудиовизуальной коррекции психофизиологического состояния на основании оценки состояния по ПК-каналу, работающая в режиме биологической обратной связи, учитывающая особенности объекта управления (нестационарность, стохастичность, размытость) и обладающая уникальной совокупностью достоинств: индивидуализация корректирующих воздействий, неконтактность и автоматизм работы, эстетичность воздействий.
Практическая значимость
Развитые методы пригодны для широкого круга задач, таких, как интегральная оценка психофизиологического состояния, выявление скрытого влечения к алкоголю, оценка уровня тренированности к различным нагрузкам и других.
Использование разработанного аппаратно-программного комплекса аудиовизуальной коррекции в режиме биологической обратной связи обеспечивает разной степени улучшение психофизиологического состояния во всех сферах применения (болезненное состояние, дестабилизирующие факторы) для повышения комфортности, эффективности и безопасности профессиональной деятельности.
Положения, выносимые на защиту:
-
Информативные признаки собственных вариаций ИК-излучения и ИК-реакций на воздействия различного рода, их корреляции с конституциональными особенностями и текущим психофизиологическим состоянием.
-
Структурная схема и алгоритм работы системы коррекции психофизиологического состояния.
-
Методики экспериментального исследования динамики ИК-излучения и коррекции психофизиологического состояния, синтезирующие психофизиологические и физические стороны субъекта.
-
Результаты практической эксплуатации системы коррекции психофизиологического состояния.
Реализация работы
Результаты работы использовались в НИР «Исследование путей создания автоматизированной бесконтактной системы медицинского
и психофизиологического мониторинга пациентов и операторов технических систем, основанной на использовании биополя» (ГНПП «Дельта», 1995), в НИР «Исследование путей использования биополя в целях создания бесконтактных систем, действующих на малых и средних расстояниях, для решения задач медицины и экологии» (ГНПП «Дельта», 1996), в НИР «Изыскание нетрадиционных методов и способов повышения эффективности защиты личного состава от неблагоприятного воздействия электромагнитных полей, возникающих при эксплуатации военной техники» (ГНПП «Дельта», 1997), в НИР «Исследование методов контроля психофизиологического состояния человека с использованием характеристик и параметров биополя» (ГНПП «Дельта», 1997), в НИР «Разработка неспецифических методов повышения тепловой адаптации летного состава» (ГНИИИАиКМ МО РФ, 1996) и НИР «Разработка психофизиологических рекомендаций по использованию аудиовизуальных средств коррекции функционального состояния летного состава» (ГНИИИАиКМ МО РФ, 1997).
Апробация работы
Материалы диссертационной работы обсуждались на
Международной конференции «100-летие начала использования
электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождения
радиотехники» (1995, Москва), на конференции РНТОРЭС имени
А.С.Попова - 51-я научная сессия, посвященная Дню радио (1996,
Москва), на конференции «Актуальные вопросы авиакосмической
медицины» Государственного научно-исследовательского
испытательного института авиационной и космической медицины
(1996, Москва), на Международной конференции
«Биоэкстрасенсорика и научные основы культуры здоровья на рубеже веков» (1996, Москва).
Разработанные в результате работы аппаратурно-программные комплексы прошли апробацию в НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, в ГНИИИ авиационной и космической медицины МО РФ, в Центральном институте травматологии и ортопедии, в Государственном научном центре наркологии, и в воинской части военно-транспортной авиации. Комплексы представлялись в Государственном комитете по науке и технологии РФ, в Центральном доме ученых РАН, а также участвовали в семи международных и российских выставках, в том числе за рубежом (Италия, Германия, Австрия, Вьетнам).
Публикации по теме диссертации
По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, которые приведены в списке литературы [1-12].
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и списка литературы (106 наименований). Текст изложен на 179 листах машинописного текста, включая 54 иллюстрации и 12 таблиц.