Введение к работе
Актуальность темы. Математические модели, методы и алгоритмы составляют основу технологий применения вычислительной техники в различных предметных областях. Их внедрение расширяет возможности традиционных методов "докомпьютерного" развития той или иной области и способно кардинально изменять характер и повышать продуктивность труда специалистов. Вместе с тем, эффективное использование математических моделей, методов и алгоритмов практически в каждой конкретной области требует максимально учитывать ее особенности, специфику данных и целей.
Исходные данные психодиагностического эксперимента отличаются высокой размерностью, номинальным и качественным характером, наличием больших групп зависимых и неинформативных признаков, априорной неопределенностью структуры и нечеткостью внешних критериев. В этих условиях традиционная методология конструирования психодиагностических решающих правил (психодиагностических шкал), основанная на линейном факторном, регрессионном и дискриминантном анализе, приводит к получению лишь очень приблизительных диагностических решений. Поэтому психологи давно отмечают необходимость поиска путей и средств создания новой системы методов, обоснования и разработки нового инструментария экспериментально-психологического исследования [Ломов Б.Ф., Рубахин В.Ф., Забродин Ю.М., Ямпольский Л.Т., Кулагин Б.В., Шмелев А.Г.]. К ожидаемой новой концепции анализа психодиагностической информации, кроме естественного требования более высокой эффективности, предъявляется важное требование понятности процесса получения результата и его хорошей интерпретируемости, присущее традиционной методологии.
Альтернативу традиционной методологии в психодиагностике, удовлетворяющую перечисленным требованиям, составляет экстенсиональный подход, основанный на принятии диагностического решения относительно исследуемого объекта путем его сравнения с диагностическими прецедентами (Поспелов Д.А.). С одной стороны, использование этого подхода при неограниченном расширении множества диагностических прецедентов всегда приводит к теоретически достижимым пределам эффективности. С другой - получаемые результаты хорошо интерпретируются, так как за каждым диагностическим прецедентом стоит изученный реальный человек с известными особенностями, проблемами и историей. Более того, анализируя диагностические прецеденты, представляющие собой целостные образы, у специалиста, проводящего исследование, активизируется правополушарное мышление, что способствует включению в процесс диагностики мощного механизма человеческой интуиции.
Применяя экстенсиональный подход, психологи и врачи получают в свое распоряжение не только эффективное средство поддержки принятия диагностических решений, но также ценную возможность непрерывно обогащать это средство материалом из собственной диагностической практики.
Широкое применение экстенсионального подхода в психодиагностике стало возможным сравнительно недавно благодаря развитию компьютерных технологий. Однако в настоящее время отсутствуют методические разработки экстенсионального подхода.
Цель работы заключается в исследовании и разработке моделей, методов и алгоритмов экстенсионального подхода, способствующих повьпнению точности, надежности и объективизации психодиагностических решений.
Для реализации поставленной цели в работе решались следующие задачи:
Теоретическое обоснование экстенсионального подхода в психодиагностике.
Разработка методов и алгоритмов определения групп информативных признаков, описывающих диагностические прецеденты.
Разработка методов и алгоритмов для исследования структуры и создания композиций диагностических прецедентов.
Проведение широкомасштабных экспериментально-психологических исследований и разработка практических методик компьютерной психодиагностики.
Методы исследования. В работе используются методы прикладной статистики, анализа данных, распознавания образов и экспериментальной психологии.
Научная новизна. В процессе решения поставленных задач получены следующие новые научные результаты:
-
Разработана математическая модель для экстенсиональной диагностики и на ее основе предложены критерии оценки информативности описаний диагностических прецедентов, а также формулы для определения минимального требуемого объема множества диагностических прецедентов.
-
Разработан экономичный "циклический" алгоритм, позволяющий снизить трудоемкость методов поиска информативных групп признаков, таких как методы последовательного уменьшения и увеличения группы признаков и метод "плюс 1 минус г".
-
Разработан алгоритм "адаптивной развертки" пространства описания, позволяющий повысить выразительность геометрического изображения экспериментальных данных при их проецировании на плоскость или в трехмерный объем.
4. Проведены ппфокомасигтабные экспериментально-психологические исследования и по их результатам разработаны эффективные автоматизированные методики экспресс-диагностики психической адаптивности.
Практическая ценность. Разработанные модели, методы и алгоритмы представляют для психологов и врачей новую технологию получения психодиагностических решений, обладающих повышенной точностью, надежностью и объективностью. Использование разработанных моделей, методов и алгоритмов позволило сконструировать практический алгоритм диагностики психической адаптивности по результатам тестирования Миннесотским тестом MMPI. Применение этого алгоритма на протяжении ряда лет в системе профессионального психологического отбора абитуриентов специальных высших учебных заведений позволяет в несколько раз снизить нагрузку на психиатров и психологов, ігооводящих трудоемкую экспертизу.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 4-м Ленинградском симпозиуме по теории адаптивных систем, 1979; YI Всесоюзном съезде психологов, Москва, 1983; Всесоюзной конференции "Современное состояние, перспективы развития морской медицины и гигиены водного транспорта, Москва, 1983; Всесоюзной конференции по инженерной психологии, ЛГУ, 1984; Всесоюзной конференции "Психологические проблемы формирования профессионала", Звенигород, 1984; Научно-технической конференции "Совершенствование средств и методов охраны здоровья работников водного транспорта", Ленинград, 1985; Международной конференции по морской медицине, Рига, 1986; Международной конференции "Биомод-92", Санкт-Петербург, 1992; 7-м Российско-Французском семинаре "Анализ данных и прикладная статистика", Санкт-Петербург, 1994; ГУ Международной конференции "Региональная информатика", Санкт-Петербург, 1995; Семинаре по анализу данных на персональных компьютерах, Обнинск, 1995; Y Международной конференции "Региональная информатика-96", Санкт-Петербург, 1996; Международной конференции "Статистическое образование в изменяющемся мире: идеи, ориентации, технологии", Санкт-Петербург, 1996.
Публикации. Основные результаты работы изложены в монографии "Компьютерная психодиагностика" (25 п.л.), 1994. Кроме того, самостоятельно и в соавторстве по теме работы опубликовано 14 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы (180 названий). Общий объем работы 140 страниц с рисунками и таблицами.