Цель

Разработка аппаратно-программного комплекса для регистрации и анализа электрофизиологических и биометрических параметров человека и создание высокотехнологичного производства (далее – АПК) для повышения производительности труда специалистов инженерно-технических специальностей на интеллектуальных производствах.

Уникальность

В ходе реализации проекта был применен комплексный психофизиологический подход к анализу и объективной оценке психоэмоционального состояния человека в процессе трудовой деятельности, который позволяет объединить новейшие достижения в исследовании физиологии высшей нервной деятельности и анализа выполняемых человеком операций.

Данный подход обеспечивает повышение объективности оценки психоэмоционального состояния человека в процессе работы на основе современных и перспективных направлений в области психофизиологии и нейротехнологий, а именно в:

• Применении методов функционального биоуправления для формирования персональных рекомендаций по коррекции психоэмоционального состоянием разработчика ПО в зависимости от стоящей перед ним задачи. В настоящее время, это успешно развивающееся направление науки и практики, уже получило международное признание;
• Определении взаимосвязи между психоэмоциональным состоянием разработчика ПО (уровень стресса, когнитивная нагрузка, циркадные компоненты модуляции психоэмоциональных состояний) и характером выполняемой деятельности;
• Использовании полиэффекторных моделей определения психоэмоциональных состояний разработчика ПО в процессе профессиональной деятельности. Данный метод активно развивается в настоящее время благодаря появлению беспроводных и бесконтактных датчиков, делающих измерения биометрических данных человека доступными большому количеству исследовательских групп. Современные работы по данной тематике являются часто цитируемыми, более 1 тысячи цитирований на текущий момент;
• Применении алгоритмов глубокого обучения, включающие в себя методы построения искусственных нейронных сетей, которые являются одним из современных методов машинного обучения, нашедших своё применение в задачах машинного зрения и обработки естественных языков. Применение алгоритмов глубокого обучения позволяет повысить точность создаваемых полиэффекторных моделей психоэмоциональных состояний человека по сравнению с экспертным методом, традиционно используемым в анализе функциональных состояний;
• Применении алгоритмов внешнего и внутреннего обогащения психофизиологических данных для повышения точности разрабатываемых моделей психоэмоциональных состояний разработчика ПО.

В ходе выполнения комплексного проекта были выполнены следующие работы:

1. Разработана общая методология повышения производительности интеллектуального труда на основе технологии биоуправления.
2. Разработан аппаратно-программный комплекс, предназначенный для регистрации и анализа биометрических параметров человека (электрокардиограмма, электромиограмма, двигательная активность, поверхностная температура, фотоплетизмограмма) и предоставления биологической и оптической обратной связи (вибрация, подача звуковых сигналов, вывод графической информации).
3. Разработан биобраслет, нейрогарнитура и специализированное программное обеспечение для АПК, предназначенное для обеспечения функционирования АПК.
4. Создано высокотехнологичное производство, состоящее из следующих технологических участков:
1. Производство аппаратной части АПК в составе биометрического браслета и нейроинтерфейса (нейрогарнитуры), размещенное на базе Общества с ограниченной ответственностью научно-производственно-конструкторская фирма «Медиком МТД» (ООО НПКФ «Медиком МТД»)
2. Технологическая площадка для производства ПО АПК на базе ООО «Интелин».

• Алгоритм определения субоптимального состояния человека при выполнении трудовых функций. Алгоритм включает не только модели определения негативных состояний (монотония, стресс, когнитивная перегрузка и усталость). Кроме того, в алгоритме заложено восстановление психоэмоционального состояния человека на основе расширения инструментальных (технология - БОС) и поведенческих (технология - психонетика) методов коррекции;
• Алгоритм определения оптимального состояния человека при выполнении трудовых функций. В рамках данной работы было дано определение оптимального состояния человека как максимальное продуктивное состояние при минимальных психофизиологических затратах. Разработанный алгоритм включает в себя новые модели определения психоэмоциональных состояний человека, такие как: бодрость, уравновешенность, концентрация, заинтересованность. Для повышения точности оценки оптимального состояния в алгоритм был включен тест на внимание из теории обнаружения сигнала (STARS) как альтернативный источник данных об оптимальности функционального состояния человека
• Алгоритм взаимосвязи биометрических данных и компетенций человека. На базе следующих моделей определения психоэмоциональных состояний: стресса, увлеченности, концентрации, был разработан «Индекс ресурсного состояния» - показатель баланса процессов нейронной активации мозга человека Для повышения точности психофизиологической оценки каждой компетенции разработанный «Индекс ресурсного состояния» был интегрирован со стандартизованными результатами профессиональных тестирований компетенций (z-оценкой).