Современные информационные технологии/1.Компьютерная инженерия

Гусак О.М.

Буковинський університет, Чернівці, Україна

ОСОБЛИВОСТІ ПОСТАНОВКИ ТА ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ ПО ВИВЧЕННЮ ПСИХОФІЗИЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ОПЕАТОРА В СИСТЕМАХ ОПРАЦЮВАННЯ ЗОРОВИХ ОБРАЗІВ

 

Аналіз процесів сприйняття та розпізнавання інформації, розкриття їх природи і закономірностей необхідні для вирішення завдання оптимальної побудови інформаційної моделі реального оточення. Прийом інформації людиною-оператором необхідно розглядати як процес формування перцептивного (плотського) образу. Під ним розуміється суб’єктивне віддзеркалення в свідомості людини властивостей об’єкту, що діє на нього. Дослідження, що ведеться в руслі суб’єктної психофізики підкреслюють активність та індивідуальність суб’єкту в процесі вирішення психофізичної задачі. [6], [7].

Перераховані властивості сприйняття представляють певний інтерес в плані інженерної психології в тому сенсі, що вони не є початковими властивостями перцептивного образу, а формуються в процесі його становлення. Дані досліджень в галузі психофізики та нейрофізіології зорової ситеми людини можуть бути покладені в основу методів обробки інформації, що використовуються в системах автоматизованої обробки та розпізнавання зображень, розробці моделелей людини-оператора.

Результат експерименту, що розглядається в даній статті базуватиметься на реальному експериментальному матеріалі і дещо відрізнятиметься від існуючих підходів, відомих на даний час. Зокрема, враховані такі психофізичні особливості людини – оператора, як швидкість реакції людини на різні за контрастом, яскравістю та іншими характеристиками зображення. Доцільність застосування запропонованої методики для вивчення процесів обробки зорової  інформації, що дозволяє аналізувати швидкість прийняття рішень людиною-оператором передбачається довести в ході експерименту. Для проведення лабораторного дослідження pозроблено алгоритми та програмні інтерфейси автоматизованої обробки результатів експерименту з виявлення психофізичної реакції людини, що дозволило створити комплексну програму моделювання принципів відтворення образів в інтелектуальній діяльності людини з метою їх використання при створенні систем штучного інтелекту різно­манітного призначення. На базі алгоритму був створений програмний інтерфейс. Згідно з алгоритмом і програмами в експерименті беруть участь випробувані оператори. Для визначення закономірностей, що виявляються  при розпізнаванні зорової інформації, використано персональний комп'ютер, яскравість та контраст монітору якого можливо змінювати.

В ході постановки експерименту необхідно враховувати також особливості поведінки оператора при виконанні професійної діяльності, пов’язаної зі сприйняттям візуальної інформації та  певні особливості оцінки ефективності сприйняття інформації, наданої на екрані монітора комп’ютера в порівнянні  з особливостями сприйняття друкованого тексту. Наведемо деякі з них:

1.            Дистанція розпізнавання – не ближче 500 мм (600 - 700 мм). В той час, коли інформація, що надрукована на паперовому носії як правило розташовується на відстані 300-350 мм.

2.            При роботі з ПК кут зору залежить від горизонтальных розмірів екрану монітора і варіює від 5 до 40 кут. град, а колонка книжкового тексту охоплює від 10 до 20 кут. град.

3.            Обмеження часу сприйняття, оскільки часто інформація надана на моніторі сприймається в русі або в режимі швидкої зміни зображення на екрані.

4.            Широкий діапазон рівнів фонової освітленості і контрасту, наявність зовнішнього підсвічування, елементів, що самостійно випромінюють світло.

Зорові механізми розпізнання забезпечують найнижчий рівень обробки нерухомих зображень, відображення часової розмірності стимуляції (мерехтіння та рух) в суб’єктивному образі опосередковуєтся інерційністю зорової системи та параметрами часового сумування [8], [9], [10]. Суттєву роль у сприйнятті руху відіграють і рухи очей спостерігача, що модулюють проксимальну стимуляцію [13], [15]. Механізми зорового упізнання і семантичної інтерпретації забезпечують вирішення конкретної перцептивної задачі.

Література:

1.             Марр Д. Зрение. Информационный подход к представлению и обработки зрительных образов. – М.: Радио и связь, 1987 – 400 с

2.             Блохін Л.М., Держак С.В., Петрова Ю.В. Аналіз і оптимізація точності вимірювальних систем зі збурюючими джерелами первинної інформації. // Вісник НАУ. - 2002. - № 2 (13). - С. 10-14.

3.             Блохин Л.Н., Петрова Ю.В. Методологические основы обеспечения и аттестации качества (точности) стационарных стохастических информационно - измерительных систем. // Технічна електродинаміка.  -  2002.  - Частина 9. - С. 53-57.

4.             Блохін Л.М., Петрова Ю.В. „Обнулення” функціоналу вимірювальної системи як алгоритм її синтезу. // Вісник ЦНЦ ТАУ № 4 . Київ, 2001. - С. 50-52.

5.             Петрова Ю. В. Структурна ідентифікація зорового каналу оператора. // Вісник НАУ. -  2004. -  №3. - С. 78-81.

6.             Бардин К.В., Скотникова И.Г., Фришман Е.З. (1991) Субъектный подход в психофизике // Проблемы дифференциальной психофизики / Под ред. К.В. Бардина. М. 1991.

7.             Бардин К.В., Индлин Ю.А. Начала субъектной психофизики. М.: Институт психологии РАН, 1993.

8.             Кравков С.В. Глаз и его работа. М., 1951.

9.             Логвиненко А.Д. Чувственные основы восприятия пространства. МГУ, 1985.

10.         Луизов А.В. Инерция зрения. М., 1961.

11.         Розенблюм Ю.Э. Основные направления в исследовании остроты зрения // Новые методы функциональной диагностики в офтальмологии. Труды Московского НИИ им. Гельмгольца, Вып.17, 1973, 178-200.

12.         Фурье-анализ зрительного изображения // Под ред. А.Д. Логвиненко. М.: МГУ, 1982.

13.         Юнг Р. Оптическая регуляция движений глаз, внимание и восприятие движения // Системная организация физиологических функций. М., 1969.

14.         Золкина Э.А. Выявление параметров опознания зрительной информации // Математичні машини і системи. – 2001. – №1-2. – С. 160-163.

15.         Золкина Э.А. Функциональная схема активной интеллектуальной системы распознавания зрительных образов // Труды XXVIII Междунар. конф. “Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе”, Украина, Крым, Гурзуф (Ялта). – 2001. – С. 99-101.

16.         Золкина Э.А., Шульга Е.Ю. Разработка алгоритма программы для создания систем по опознанию зрительных образов // Труды Междунар. науч.-практ. конф. KDS – 2001 “Знание – Диалог – Решение”. – Т.1. – СПб. – 2001. – С. 268-271.

17.         Эргономика: принципы и рекомендации. Методическое руководство. М., 1983.

18.         Belopolsky V.I. Eye movement parameters during reading of moving text / Perception (Great Britain), 1989, 18 (4) : A42.

19.         Kelly D.H. Motion and  vision.  II.  Stabilized spato-temporal threshold surface  // Journal of Optical society of America, 69 : 1340-1359, 1979.

20.         Legge, G.E.,  Pelli,D.G., Rubin,G.S., Schleske,M.M. Psychophysics of reading. - I. Normal vision // Vision Research, 25 : 239 - 252, 1985.

21.         Legge, G.E., Rubin,G.S. Psychophysics of reading.- IV. Wavelength effects in normal and low vision // Journal of Optical society of America A, 3 : 40-51, 1986.