Настройка и запуск эксперимента

Эксперимент может проводиться как в дисплейном классе, где имеется компьютерная сеть, так и на автономных персональных компьютерах. Предполагается, что студенты имеют по крайней мере начальные сведения по работе на персональных ЭВМ, получили предварительные инструкции по пользованию конкретными компьютерами и, выполнив эти инструкции, включили компьютер и подготовили его для запуска эксперимента.

Программный комплекс Human Factors состоит из блока управления экспериментом, сетевой базы данных для хранения результатов и блока обработки результатов экспериментов. Комплекс работает в среде Windows в компьютерных сетях разной структуры. Это обеспечивает удобство проведения экспериментальных исследований одновременно многими операторами с оперативным контролем результатов экспериментов и оперативной обработкой данных.

Программный комплекс может работать в двух режимах: режим с подключением базы данных и автономный режим работы. Выбор режима работы производится при старте программного комплекса (рис. 6).

 

Рис. 6

Рис. 7

Чтобы начать работу с программным комплексом, необходимо произвести регистрацию пользователя. В случае работы в режиме с базой данных, процедура регистрации выглядит так, как представлено на рисунках 7, 8, 9. Если регистрируется новый пользователь (испытуемый), нужно нажать кнопку "Новый пользователь" и ввести все необходимые данные (рис. 7, 8).

Если пользователь уже раньше работал с программным комплексом, он может найти себя в базе данных, нажав кнопку "Найти в списке" (рис.9).

Рис. 8

Найдя себя в списке своей группы, пользователь нажимает кнопку "Далее" и завершает процедуру регистрации. Затем будет предложено ввести имена файлов для сохранения результатов эксперимента. Эти файлы студент использует для самостоятельной обработки экспериментальных данных. Рекомендуется давать разные имена файлов для каждого последующего эксперимента.

После завершения этапа регистрации можно начинать эксперименты. В качестве примера рассмотрим запуск первого эксперимента (без ограничения времени предъявления стимула). Для этого нужно выбрать соответствующую команду в меню или кнопку в панели инструментов, после чего открывается окно настроек эксперимента (рис. 10). Здесь можно выбрать количество опытов в серии, время между опытами, число тренировочных опытов (необходимых для окончательной настройки оператора), сделать доступным вывод информации о ходе выполнения эксперимента.

Рис. 10

По нажатию кнопки "Дальше", начинается первый эксперимент, в котором время предъявления стимула не ограничено, но количество предъявляемой информации возрастает от одной серии опытов к другой. На экране появляется изображение дополнительной клавиатуры компьютера, клавиши которой "нажимаются" (т.е. выделяются другим цветом) по случайному закону. Задача пользователя - как можно быстрее и точнее ответить на "нажатие" экранной клавиши нажатием соответствующей клавиши на клавиатуре (рис. 11). По завершении каждой серии опытов на экран выводится информация о результатах проведенной серии эксперимента. Здесь указывается информация о времени реакции на нажатие клавиши, количество верных и неверных реакций, а также график распределения времени реакции (рис. 12).

Рис. 11

 

После закрытия данного окна эксперимент продолжается с новым клавишным набором, пока не будут пройдены все клавишные наборы. После проведения первого эксперимента его результаты можно записать в базу данных путем нажатия соответствующей кнопки или выбора нужного пункта меню. Можно также просмотреть повторно результаты всех серий эксперимента. Это делается в окне, в котором выбирается нужная серия и нажимается клавиша "Готово".

. Для проведения эксперимента 2 с ограничением времени экспозиции стимула нужно выбрать соответствующую команду в меню или кнопку в панели инструментов. После этого открывается окно настроек эксперимента (рис.13). Здесь можно выбрать количество опытов в серии, время между опытами, начальное время экспозиции стимула, шаг изменения времени предъявления стимула, сделать доступным вывод информации о ходе выполнения эксперимента. При проведении эксперимента пользователю снова предъявляется изображение клавиатуры (рис. 11). Условия проведения данного эксперимента отличаются от прежнего тем, что время предъявления стимула ограничено и уменьшается от одной серии опытов к другой. Однако количество участвующих в эксперименте клавиш (т.е. количество входной информации) в каждой серии остается неизменной. После каждой серии предъявляются результаты.

 

Рис. 12

 

Рис 13

После окончания эксперимента его результаты можно занести в базу данных (для чего необходимо выбрать соответствующую опцию). Пользователь или преподаватель может просмотреть результаты экспериментов, хранящихся в базе данных, а также вывести на экран результаты обработки экспериментальных данных. Для этого нужно открыть окно (рис. 14) и выбрать необходимые параметры.

 

Рис. 14

После выбора пункта меню Расчет- Первый эксперимент на экране появляется форма (рис. 15), на которой представлены результаты статистической обработки экспериментальных данных. Последним этапом обработки является регрессионный анализ данных с использованием как взвешенного, так и невзвешенного методов наименьших квадратов. Это позволяет получить параметры линейного закона Хика, описывающего работу каждого оператора как совокупности линии задержки и канала обработки информации при решении задач вынужденного выбора, характерных для летной практики.

Рис. 15

Можно посмотреть и результаты расчета по выбранному эксперименту, для чего имеется соответствующая кнопка «Расчет» как для экспериментов с ограничением времени предъявления стимула, так и без ограничения времени предъявления.

На рис.15 представлены данные эксперимента 1 (без ограничения времени предъявления стимула) для 5 серий опытов, которые отличаются количеством участвующих в эксперименте стимулов (клавиш) от 1 (в первой серии) до 13 (в пятой серии). Наиболее важными показателями для каждой серии здесь являются среднее время реакции (ВР), показатель точности работы оператора (это относительная погрешность в процентах), а также величина доверительного интервала. Эти параметры позволяют оценить индивидуальный уровень обученности и квалификации каждого оператора, а также оценить точность полученных результатов. Для наглядного представления полученной зависимости времени реакции человека-оператора от количества предъявляемой информации при решении задач рассматриваемого класса достаточно нажать кнопку «График». На экран будет выведено соответствующее окно (рис. 16).

Рис. 16.

 

На графике (рис. 16) представлены экспериментальные точки (вокруг каждой из них нанесен доверительный интервал), линии линейной регрессии, аппроксимирующие экспериментальные точки с использованием невзвешенного и взвешенного МНК, а также линии трубки точности результатов регрессионного анализа, определяющие 95-процентный доверительный интервал, внутри которого могут находиться истинные значения исследуемой модели работы конкретного оператора.