Описание имитатора операторской задачи

Суть имитатора состоит в следующем: на экране монитора воспроизводится матрица из некоторых знаков (символов), один из которых по случайному закону исчезает и через некоторое время снова появляется. Испытуемому необходимо определить координаты исчезнувшего знака (номер строки и номер столбца) и ввести их в компьютер.

Имитатор позволяет непосредственно исследовать влияние на деятельность оператора таких факторов:

– организация информационного поля (квадратная, вертикальная или горизонтальная форма матрицы символов);

– психофизические характеристики предъявляемой информации (с помощью меню «Размер стимула» устанавливается нормальный или уменьшенный размер символов, также имитатор позволяет изменять цвета как символов, так и фона);

– способ кодирования информации (в меню «Вид стимула» можно задать предъявление стимулов в виде буквенных, цифровых или других символов);

– динамика смены информации (время, на которое символ исчезает с экрана, время, которое компьютер ждет ввода координат, время паузы между предъявлениями);

– соответствие информации возможностям памяти и мышления оператора (например, изменение объема обрабатываемой информации – в данном случае размера матрицы);

– число органов управления (изменение размерности матрицы приводит к изменению количества органов управления – цифровых клавиш, используемых для ввода координат исчезнувшего символа);

– способ размещения органов управления (этот фактор может быть исследован путем использования при введении координат различных групп цифровых клавиш клавиатуры).

Кроме того, с помощью имитатора возможно исследование влияния на деятельность оператора широкого спектра внешних факторов (таких, которые не изменяются программно, за счет параметров имитатора). В этом случае, имитатор используется только как средство регистрации изменения параметров операторской деятельности под влиянием выбранного внешнего фактора. В качестве примеров таких факторов можно привести следующие:

– вид индикаторов (проведение серий эксперимента с использованием различных типов мониторов);

– характеристики, определяющие степень удобства работы с отдельными органами управления (проведение серий эксперимента с использованием различных типов клавиатур);

– функциональное состояние оператора;

– посторонние звуки, шум.

Программа фиксирует следующие показатели деятельности испытуемого:

– наличие или отсутствие реагирования на стимул;

– характер ответа – правильный или неправильный;

– время, затрачиваемое испытуемым на определение и ввод координат исчезнувшего знака.

В случае, если обе координаты (номер строки и столбца) исчезнувшего знака не введены в течение времени ожидания ответа испытуемого, программа засчитывает пропуск текущего сигнала.

Для уменьшения количества пропусков и неправильных ответов необходимо внимательно отслеживать запросы имитатора о том, что требуется вводить в данный момент времени – номер строки или номер столбца. Очень часто неопытные операторы совершают много ошибок, например, они вводят номер столбца исчезнувшего знака, в то время как программа запрашивает уже номер строки следующего исчезнувшего знака. Это может происходить, если время ответа испытуемого превышает время ожидания, или же при двойном нажатии клавиши на клавиатуре (испытуемый считает, что он ввел одну координату, а на самом деле компьютер воспринимает ввод обеих координат).

Имитатор может работать в двух режимах: адаптивном и жестком.

При работе в жестком режиме испытуемому предъявляется фиксированная последовательность задач (заданная предварительно в соответствующем пункте меню). Здесь под задачей понимается часть эксперимента, заключающаяся в предъявлении испытуемому определенного количества матриц с заданной конфигурацией и определенными временными параметрами. В имитаторе может быть определено до десяти таких задач.

При работе в адаптивном режиме параметры задач, по умолчанию, установлены таким образом, что их сложность повышается. Например, в первой задаче испытуемому предъявляется матрица размерностью 2x2, во второй 3x3 и т.д. Суть адаптивного режима заключается в том, что после прохождения задачи происходит сравнение результатов испытуемого с критериями, задаваемыми экспериментатором, и на основании этого сравнения делается выбор последующей задачи, предъявляемой испытуемому. В качестве критерия выступает оценка эффективности деятельности (параметры «верхняя граница оценки» и «нижняя граница оценки» устанавливаются в меню «Границы оценки»). Испытуемый может перейти к следующей, более сложной, задаче только тогда, когда оценка эффективности превысит верхнюю границу. Если оценка эффективности будет находиться между верхней и нижней границами, то переход к следующей задаче не происходит. Если данная оценка будет меньше нижней границы, то оператору будет предъявлена для выполнения более простая задача. Выход из адаптивного режима осуществляется по истечении времени, задаваемого в пункте меню «Продолжительность эксперимента».

Имитатор имеет ориентированный на пользователя интерфейс, который реализован с помощью системы меню.

Переход от одного пункта меню к другому осуществляется при помощи клавиш «←», «↑», «→», «↓». Вход в выбранный пункт меню – с помощью клавиши «Enter», выход – клавиша «Esc». В нижней части экрана приводится информация о функции выбранного пункта меню.

Система меню организована по древовидной структуре.

Сервис:

– ввод фамилии;

– ввод группы;

– просмотр результатов;

– печать результатов;

– запись результатов в файл;

– конфигурирование системы:

– печать файла результатов;

– запись в файл конфигурации;

– чтение файла конфигурации;

– выход в DOS.

Адаптивный режим:

– размер стимула;

– звук (Включен/Выключен);

– цвета;

– вид стимула;

– число предъявлений матрицы;

– границы оценки;

– номер начальной задачи;

– число задач;

– задание параметров задач;

– продолжительность эксперимента;

– начало эксперимента.

Жесткий режим:

– размер стимула;

– звук (Включен/Выключен);

– цвета;

– вид стимула;

– число предъявлений матрицы;

– число задач;

– задание параметров задач;

– начало эксперимента.

Пункт меню «Цвета» позволяет задать цвет символов и фона матрицы. Цвет символа можно выбрать из следующего набора: черный, синий, зеленый, голубой, красный, малиновый, коричневый, светло-серый, темно-серый, ярко-синий, ярко-зеленый, ярко-голубой, ярко-красный, ярко-малиновый, желтый, белый. Цвет фона матрицы можно выбрать из следующих цветов: черный, синий, зеленый, голубой, красный, малиновый, коричневый, светло-серый.

При выборе пункта меню «Задание параметров задач» вызывается подменю, содержащее номера задач, предъявляемых оператору. Каждому номеру соответствует подменю для задания параметров конкретной задачи. Оно имеет следующую структуру:

– размер матрицы ( XxY );

– время предъявления стимула;

– время ожидания ответа;

– время паузы;

– параметры задачи заданы (выход из подменю).

Имитатор не связывает пользователя жестким алгоритмом задания данных. Это позволяет значительно ускорить работу при проведении экспериментов. Начальные параметры задач заданы по умолчанию. Пользователь перед началом очередного эксперимента, используя меню, изменяет только необходимые параметры задач.

В программе предусмотрена возможность прерывания эксперимента с помощью клавиши «ESC».

По окончании эксперимента на монитор выводятся данные к отчету об эксперименте, включающие:

– данные об операторе;

– текущая дата;

– параметры задач;

– результаты эксперимента по каждой задаче.

Результаты эксперимента по каждой задаче выдаются в виде таблицы, в которой приводятся:

– число правильных ответов;

– число неправильных ответов;

– число пропусков ответа;

– среднее время ответа;

– оценка эффективности;

– итоговая оценка;

– значение энтропии;

– значение производительности;

– значение нагрузки.

Отчет об эксперименте автоматически дописывается в файл сеанса работы программы – result.imi (при запуске программы осуществляется проверка наличия в директории (папке) с программой файла результатов текущего сеанса работы; если файл присутствует, то он автоматически обнуляется, если файла нет, то он создается).

Расчет показателей отчета (характеристик деятельности испытуемого) производится по следующим формулам.

Оценка эффективности деятельности:

,

где N_пр – число правильных ответов;

N_ош – число ошибок;

N_прп – число пропусков сигналов.

Оценка эффективности деятельности изменяется в пределах от нуля до единицы. Оценка эффективности в интервале 0,95–1 говорит о высокой эффективности операторской работы.

Итоговая оценка деятельности:

,

где T_со – среднее время ответа;

T_ож – заданное для данной задачи время ожидания ответа.

Энтропия в ее информационном аспекте, как мера достоверности:

Э = P log₂(P) + (1 – Р)log₂(1 – Р),

где Р – отношение количества правильных ответов к общему числу предъявлений матрицы.

Производительность:

П = V(1 – Э)О_и ,

П = V(1 – Э)О_и ,

где V – количество исчезновений знаков в минуту.

Нагрузка:

,

где NxM – размерность знаковой матрицы;

T_ож – заданное для данной задачи время ожидания ответа.

С помощью подменю «Сервис» пользователь может просмотреть последние результаты эксперимента, вывести их на печать или записать в отдельный файл.

Программа имеет следующие ограничения:

– размер предъявляемых матриц задается в диапазоне от 1 до 9 строк или столбцов;

– при работе с цветными мониторами пользователю предоставляется возможность выбрать цвет знака из 16 возможных цветов, а цвет фона из 8;

– программа работоспособна при запуске из оболочек для DOS («DOS Navigator», «Norton commander», «FAR» и т.п.) и Windows.

Оптимальный режим:

– размер стимула – нормальный;

– звук – выкл.;

– цвет – черный на сером;

– вид стимула – круг в прямоугольнике ;

– число предъявлений матрицы – 20;

– границы оценки – 0,8–0,9;

– номер начальной задачи – 1;

– число задач – 1;

– параметры задач:

размер матрицы: 4x4

время предъявления стимула: 2;

время ожидания ответа: 6;

время паузы: 2;

время эксперимента – 10 мин.

Таблица полученных результатов находится в приложении 1.

Теоретические гипотезы:

1. Эффективность вность оператора повышается тем больше, чем сильнее контраст фона со стимулом.

2. При работе с простым геометрическим стимулом оператор лучше справляется с работой, чем при работе со стимулом с элементами лица.

3. В работе с матрицей 4x4 оператор допускает меньше ошибок, чем в работе с матрицей 5x5, т.к. концентрация внимания с матрицей 4x4 будет выше.

4. Эффективность работы оператора повышается при отсутствии телефона с программой ICQ рядом с ним, по сравнению с работой, когда телефон с данной программой требует отвлечение оператора.

5. Работа оператора имеет большую эффективность, когда в помещении никто не разговаривает, чем при постоянных разговорах.

Экспериментальные гипотезы:

1. При работе с синими на сером фоне стимулами эффективность работы оператора выше, чем при работе с синими стимулами на красном фоне.

2. При работе с простым геометрическим стимулом эффективность работы оператора выше, чем при работе со стимулом с элементами лица.

3. При работе с матрицей 4x4 эффективность работы оператора выше, чем при работе с матрицей размером 6x6.

4. При отсутствии телефона с запущенной программой ICQ рядом с оператором эффективность работы оператора выше, чем при наличии такого.

5. При работе в тихом помещении эффективность работы оператора выше, чем при работе в помещении, в котором говорят люди.

Для удобства планы всех экспериментов сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Входные параметры	План 1	План 2	План 3	План 4	План 5
Размер стимула	нормальный	нормальный	нормальный	нормальный	нормальный
Звук	выкл	выкл	выкл	выкл	выкл
Цвет фона	НП	серый	Синий на сером	Синий на сером	Синий на сером
вид стимула	Круг в синем прямоугольнике	НП	Круг в синем прямоугольнике	Круг в синем прямоугольнике	Круг в синем прямоугольнике
число предъявлений матрицы	20	20	20	20	20
границы оценки	0,8-0,9	0,8-0,9	0,8-0,9	0,8-0,9	0,8-0,9
номер начальной задачи	1	1	1	1	1
число задач	1	1	1	1	1
размер матрицы	4x4	4x4	НП	4x4	4x4
время предъявления стимула	2	2	2	2	2
время ожидания ответа	6	6	6	6	6
время паузы	2	2	2	2	2
время эксперимента	10	10	10	10	10
Особенности проведения	Серия 1. Синий стимул на сером фоне Серия 2. Синий стимул на красном фоне	Серия 1. Круг в синем прямоугольнике Серия 2. Синий смайлик	Серия 1. 4x4 Серия 2. 6x6	Серия 1. Отсутствие телефона с включенной программой ICQ рядом с оператором Серия 2. Наличие телефона с включенной программой ICQ рядом с оператором	Серия 1. Присутствие говорящих людей в помещении Серия 2. Отсутствие говорящих людей