Сегодня: 29.03.2024
RU / EN
Последнее обновление: 01.03.2024
Измерение количественных характеристик перцепции с использованием моторного человеко-компьютерного интерфейса Hand tracker

Измерение количественных характеристик перцепции с использованием моторного человеко-компьютерного интерфейса Hand tracker

В.А. Антонец
Ключевые слова: виртуальные стимулы; перцепция; hand tracking; количественные измерения перцепции; когнитивная диагностика и реабилитация; когнитивная эпидемиология.
2019, том 11, номер 1, стр. 141.

Полный текст статьи

html pdf
1381
1287

Показаны возможности применения сугубо инструментального объективного количественного метода hand tracking для измерения характеристик перцепции стимулов различной модальности в реальном масштабе времени.

Метод основан на измерении динамической погрешности выполнения испытуемым с помощью бесконтактного ручного манипулятора задачи моторного управления реальным или виртуальным (генерируемым компьютером) стимулом. Свое название метод получил по аналогии с айтрекингом, так как в обоих случаях измерение психофизиологических характеристик осуществляется путем контроля параметров моторных актов испытуемого во время тестирования.

Приведены результаты использования метода, реализованного в форме программно-аппаратного комплекса Hand tracker, на примерах изучения восприятия виртуальных стимулов «угол ориентации отрезка» и «цвет фигуры на фоне».

В первом случае для здоровых испытуемых получены индивидуальные диаграммы точности восприятия угла наклона отрезка, которые позволили идентифицировать параметры нейронной модели первичного распознавателя угла наклона отрезка. Во втором случае установлено, что у пациентов с очаговыми поражениями головного мозга пороги цветоразличения выше, чем в норме и, в отличие от здоровых, не зависят от семантического содержания стимула.

Так как программно-аппаратный комплекс Hand tracker позволяет одновременно независимо управлять несколькими (до восьми) параметрами звуковых и зрительных стимулов, то перспективы развития метода могут быть связаны с исследованием межмодального взаимодействия, а также с изучением коллективного поведения, когда разные члены команды управляют разными параметрами стимула, пытаясь решить общую задачу.

В статье затрагивается также вопрос о реализации метода hand tracking в форме специальных приложений для смартфонов со встроенными сенсорами движения. Так как смартфоны все шире распространяются среди населения, то создание мобильных версий метода открывает перспективу эпидемиологических исследований перцепции (первичных когнитивных функций) с учетом региональной, возрастной, гендерной, социальной и иной стратификации популяций.

  1. Антонец В.А., Полевая С.А., Казаков В.В. Hand tracking. Исследование первичных когнитивных функ­ций человека по их моторным проявлениям. В кн.: Совре­менная экспериментальная психология. Том 2. Под ред. Барабанщикова В.А. М: Институт психологии РАН; 2011; с. 39–55.
  2. Ярбус А.Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М: Наука; 1965.
  3. Bouguer P. Sur la meilleure méthode pour observer l’altitude des étoiles en mer et Sur la meilleure méthode pour observer la variation de la boussole en mer. Paris; 1727.
  4. Weber E.H. De pulsu, resorptione, auditu et tactu. Leipzig: Koehler; 1834.
  5. Weber E.H. Der Tastsinn und das Gemeingefühl. In: Wagner R. (editor). Handwörterbuch der Phisiologie. Vol. III. Brunswick: Vieweg; 1846; p. 481–588.
  6. Fechner G.T. Elemente der Psychophysik. Leipzig: Breitkopf und Härtel; 1860.
  7. Stevens S.S. On the psychophysical law. Psychol Rev 1957; 64(3): 153–181, https://doi.org/10.1037/h0046162.
  8. Ломов Б.Ф. Справочник по инженерной психологии. М: Машиностроение; 1982.
  9. Антонец В.А., Ковалёва Э.П., Зевеке А.В. и др. Новые человеко-машинные интерфейсы. В кн.: Нели­ней­ные волны. Синхронизация и структуры. Ч. 2. Под ред. Рабиновича М.И., Сущика М.М., Шалфеева В.Д. Н. Нов­город: Издательство Нижегородского государственного университета; 1995; c. 87–98.
  10. Сеченов И.М. Физиология нервных центров. СПб; 1891.
  11. Антонец В.А., Ковалёва Э.П. Оценка управления статическим напряжением скелетной мышцы по ее микродвижениям. Биофизика 1996; 41(3): 711–717.
  12. Антонец В.А., Ковалёва Э.П. Статистическое моде­ли­рование непроизвольных микроколебаний конеч­ност­и. Биофизика 1996; 41(3): 704–710.
  13. Антонец В.А., Анишкина Н.М., Казаков В.В., Тима­нин Е.М. Количественная оценка восприятия частоты звуков слуховым анализатором. В кн.: XI сессия Рос­сийского акустического общества. М; 2001; с. 180–183.
  14. Антонец В.А., Анишкина Н.М., Грибков А.Л., Каза­ков В.В., Тиманин Е.М. Количественная оценка восприятия частоты звуков человеком с использованием управляемого звукового генератора. В кн.: XIII сессия Российского акустического общества. Том 3. М; 2003; с. 107–110.
  15. Antonets V.A., Kazakov V.V., Anishkina N.M. Quantitative evaluation of tonal sound frequency perception by a man. Biophysics 2010; 55(1): 104–109, https://doi.org/10.1134/s0006350910010173.
  16. Антонец В.А., Антонец М.А., Казаков В.В., Иль­ин Н.Э., Кальвасер И.Б., Крюков А.Ю., Погодин В.Ю., Поле­вая С.А. Программно-аппаратный комплекс «Handtracker» для изучения первичных когнитивных функций человека по их моторным проявлениям. В кн.: Экспериментальный метод в структуре психологического знания. М: Институт психологии РАН; 2012; с. 317–318.
  17. Антонец В.А., Антонец М.А., Погодин В.Ю., Крю­ков А.Ю., Ильин Н.Э. Лабораторная и мобильная вер­­сии метода handtracking для исследования пер­вич­ных когнитивных функций человека по их мотор­ным проявлениям. В кн.: Процедуры и методы экспе­риментально-психологических исследований. Под ред. В.А. Ба­ра­банщикова. М: Институт психологии РАН; 2016; с. 639–645.
  18. Яхно В.Г, Нуйдель И.В., Иванов А.Е. Модельные нейроноподобные системы. Примеры динамических про­цессов. В кн.: Нелинейные волны — 2004. Под ред. Гапонова-Грехова А.В., Некоркина В.И. Н. Новгород: ИПФ РАН; 2004; с. 362–375.
  19. Яхно В.Г., Полевая С.А., Парин С.Б. Базовая архи­тектура системы, описывающей нейробиологические меха­низмы осознания сенсорных каналов. В кн.: Когнитивные исследования. Том 4. М: Институт психологии РАН; 2010; p. 273–301.
  20. Антонец В.А., Нуйдель И.В., Полевая С.А. Адап­тив­ный симулятор: компьютерная технология для ре­конструкции ориентационных модулей зрительной коры человека. В кн.: Материалы XVI международной конференции по нейрокибернетике. Том 2. Ростов-на-Дону; 2012; с. 142–145.
  21. Buxhoeveden D.P., Casanova M.F. The minicolumn hypothesis in neuroscience. Brain 2002; 125(5): 935–951, https://doi.org/10.1093/brain/awf110.
  22. Русак Л.В., Калина В.А., Стасевич Н.А. Компьютер­ная графика. Минск; 2009.
  23. URL: http://ma-tec.ru/handtracker.html.
Antonets V.A. Quantification of Human Perception Using the Motor Human-Computer Interface Hand Tracker. Sovremennye tehnologii v medicine 2019; 11(1): 141, https://doi.org/10.17691/stm2019.11.1.16


Журнал базах данных

pubmed_logo.jpg

web_of_science.jpg

scopus.jpg

crossref.jpg

ebsco.jpg

embase.jpg

ulrich.jpg

cyberleninka.jpg

e-library.jpg

lan.jpg

ajd.jpg