Способ определения состояния усталости профессионального пользователя персональным компьютером
Владельцы патента RU 2317779:
Негосударственное некоммерческое образовательное учреждение "Институт управления" (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий труда профессиональными пользователями персонального компьютера. Периодически генерируют звуковые колебания в диапазоне от 0,5 до 0,6 кГц. Усиливают их до величины звукового давления, не более чем на 10% превышающего порог слышимости. Транслируют в помещение, в котором происходит работа с компьютером. При этом о достижении пользователем недопустимого уровня утомляемости судят по увеличению времени регистрации величины свыше 2 секунд. Способ позволяет получить объективную оценку усталости профессионального пользователя персональным компьютером в процессе работы.
Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики, и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий труда профессиональными пользователями персонального компьютера, предпочтительно лицами, занятыми работой с учащимися.
Традиционно рабочий день, в том числе и для профессиональных пользователей персонального компьютера, составляет 8 часов. Однако из практики контроля работы указанных пользователей известно, что внимание пользователей и их восприятие информации в процессе работы обычно ослабевают. Следовательно, желательно в процессе работы профессиональных пользователей персональным компьютером определять момент времени, когда внимание ослаблено и необходимо прекратить работу из-за большой вероятности совершения пользователем персонального компьютера ошибок в работе.
Известен (RU, патент 2196510) способ оценки утомления человека путем периодического измерения критической частоты слияния световых мельканий. Согласно известному способу по измеренным значениям вычисляют скорость изменения критической частоты световых мельканий и строят фазовую траекторию динамики критической частоты световых мельканий в координатах "значение критической частоты световых мельканий - скорость изменения критической частоты световых мельканий", при этом абсолютное значение критической частоты световых мельканий в данный момент отображают значением координаты по оси X, скорость изменения критической частоты световых мельканий отображают координатой по оси Y, при этом если скорость изменения положительна - точка находится над осью X, если отрицательна - под осью X, время наступления утомления и переутомления определяют по изменению направления фазовой траектории.
Недостатком известного способа применительно к определению времени окончания занятий профессиональным пользователем персонального компьютера следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.
Известен (RU, патент 2191536) способ диагностики утомления. Согласно известному способу определяют пороговую чувствительность сетчатки каждого глаза, рассчитывают среднеарифметическую величину пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз, сравнивают среднеарифметическую величину пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз с величиной 100 мкА и диагностируют наличие утомления при среднеарифметической величине пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз 100 мкА и более.
Недостатком известного способа применительно к определению времени окончания занятий профессиональным пользователем персонального компьютера следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения можно признать (RU, патент 2241377) способ диагностики общего утомления организма. Согласно известному способу определяют продолжительность восприятия камертона с частотой звучания 128 Гц для каждого уха в секундах, производят сложение двух полученных величин, сравнивают суммарную величину продолжительности восприятия камертона со значением 141 с и диагностируют наличие утомления при суммарной продолжительности восприятия камертона 141 с и более.
Хотя известный способ и является технически несложным, он все же не пригоден для использования в качестве метода экспресс-диагностики при определении времени утомления профессионального пользователя персональным компьютером и соответственно времени прекращения работы.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в оптимизации выбора длительности работы профессионального пользователя персональным компьютером.
Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в получении объективной оценки усталости профессионального пользователя персональным компьютером в процессе работы
Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ определения времени окончания занятий для профессионального пользователя персональным компьютером, включающий генерирование звуковых колебаний и регистрацию их пользователем, причем при реализации способа периодически генерируют звуковые колебания в диапазоне от 0,5 до 0,6 кГц, усиливают их до величины звукового давления, не более чем на 10% превышающего порог слышимости, и транслируют в рабочее помещение, в котором происходят занятия, при этом о достижении пользователем уровня утомляемости, препятствующем полноценной работе, судят по увеличению времени регистрации величины свыше 2 секунд. При достижении указанного предела желательно прекратить работу.
В ходе разработки предлагаемого способа было экспериментально установлено, что профессиональные пользователи персональным компьютером наиболее чувствительны к регистрации акустических колебаний именно в области от 0,5 до 0,6 кГц, лежащих в диапазоне, расположенном значительно ниже обычного диапазона акустических волн, регистрируемым человеческим ухом (1,0-5,0 кГц). При этом указанный диапазон акустических волн (0,5-0,6 кГц) лежит значительно выше диапазона инфразвука и не вызывает у слушателя состояние дискомфорта. Время регистрации (обнаружения) персональным пользователем персонального компьютера акустического излучения в указанном диапазоне частот при незначительном (до 10%) превышении звукового давления порога слышимости свыше 2 секунд однозначно характеризует уровень усталости пользователя.
Использование диапазона частот ниже 0,5 кГц значительно увеличивает время распознавания звука и, кроме того, приближение к инфразвуковому диапазону вызывает чувство депрессии. Использование диапазона частот выше 0,6 кГц не характерно для профессиональных пользователей персонального компьютера. Использование указанного превышения порога слышимости позволяет обнаруживать усталость в течение первых секунд после начала генерирования акустических колебаний.
Пользователи обозначают регистрацию любым известным способом, допустимым для использования в рабочем помещении (нажимают на кнопку регистратора, зажигают лампочку, расположенную перед каждым из пользователей, просто поднимают руку, выполняют заранее обусловленную операцию с использованием персонального компьютера).
Для обоснования работоспособности предлагаемого способа были проведены параллельные исследования состояния усталости составителей программного обеспечения Архангельского вычислительного центра МВД по предлагаемому способу и по способу, использованному в качестве ближайшего аналога-прототипа.
Пример 1. Обследуемый - оператор М., 27 лет. В начале 8-часового рабочего дня продолжительность восприятия камертона с частотой звучания 128 Гц при воздушной проводимости звука составила: правым ухом 57 с, левым ухом - 63 с. Суммарная продолжительность восприятия 120 с. Общего утомления организма нет. Время регистрации акустического сигнала 0,56 кГц при величине звукового давления 9 дБ, превышении предел слышимости на 7,7% оставило 0,9 с. Усталость отсутствует. Через два часа при тех же условиях продолжительность восприятия правым ухом составила 61 с, левым ухом - 77 с, суммарно 138 с, регистрация акустического сигнала - 1,3 с. Усталость практически отсутствует. Количество ошибок при наборе под диктовку текста на 1000 знаков - 1,6%. Через четыре часа соответственно 66 с, 88 с, 154 с и 1,6 с. Усталость практически отсутствует. Количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 1000 знаков - 2,2%. Через шесть часов соответственно 71 с, 97 с, 168 с и 1,9 с. Усталость значительна, но количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 1000 знаков - 3,8%. К окончанию рабочего дня (семь часов тридцать минут) продолжительность восприятия камертона составила: правым ухом 82 с, левым ухом - 114 с. Суммарная продолжительность восприятия 2196 с. Восприятие сигнала - 2,2 с. Диагноз: Общее утомление организма. Количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 1000 знаков - 8,7%
Результаты предлагаемого способа полностью коррелируют с результатами способа-прототипа.
Применение способа позволяет мотивированно определить продолжительность работы персонального пользователя персональным компьютером.
Способ определения состояния усталости профессионального пользователя персональным компьютером, включающий генерирование звуковых колебаний и регистрацию их пользователем, отличающийся тем, что периодически генерируют звуковые колебания в диапазоне от 0,5 до 0,6 кГц, усиливают их до величины звукового давления, не более чем на 10% превышающего порог слышимости, и транслируют в помещение, в котором происходит работа с компьютером, при этом о достижении пользователем недопустимого уровня утомляемости судят по увеличению времени регистрации величины свыше 2 с.
