ПРОГРАМНІ АСПЕКТИ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ОЦІНКИ СТАНУ КОРИСТУВАЧА В ПРОЦЕСІ ІНТЕРАКТИВНОЇ ВЗАЄМОДІЇ

 

ПІД-СЕКЦІЯ 4. Інноваційні технології.

Шабатура М.Ю., аспірант каф. ЕОМ

Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна

 

ПРОГРАМНІ АСПЕКТИ КОМПЮТЕРНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ОЦІНКИ СТАНУ КОРИСТУВАЧА В ПРОЦЕСІ ІНТЕРАКТИВНОЇ ВЗАЄМОДІЇ

 


Аналіз широкого спектру відомих підходів [1,2] дозволяє виділити наступні узагальнені механізми отримування інформації для оцінки стану користувача в процесі інтерактивної взаємодії з комп’ютеризованою системою:

а) об’єктивного оцінювання - значення окремих параметрів стану організму користувача (температура, артеріальний тиск, серцевий ритм, динаміка дихання) за допомогою системи неінвазивних сенсорів і мікропроцесорного пристрою для введення цієї інформації в комп’ютер;

б) суб’єктивного оцінювання - формується в процесі надання відповідей користувачем на блок спеціальних питань;

в) використання інтелектуального зворотного зв’язку. Принцип інтелектуального зворотного зв'язку полягає в автоматичному адаптивному функціонуванні замкнутого контуру, що складається з взаємозв’язаних інформаційними обмінами користувача і комп’ютеризованої системи.

До систем з інтелектуальним зворотним зв’язком відносяться сучасні програмно-апаратні комплекси, які вирішують широке коло задач різної складності у багатьох галузях: від примітивних задач порівняння числових значень до задач моделювання роботи штучного інтелекту [1]. У даний час значного поширення набули нечіткі адаптивні системи (Adaptive Fuzzy Systems), які використовують експертні системи (Expert Systems and Expert Agents) для формування та накопичення бази знань у процесі навчання, або ж використовують генетичні алгоритми (Genetic Fuzzy Systems) [2,3].

Розроблювана комп’ютерна технологія оцінки стану користувача в процесі інтерактивної взаємодії за принципом функціонування є нечіткою адаптивною системою зі зворотним зв’язком, так як формування лінгвістичної функції та відповідна ступінь належності до неї певних ознак стану користувача коригується інтелектуальним зворотним зв’язком, який представлений підсистемою непрямої взаємодії користувача з комп’ютером за допомогою інформаційних впливів, стандартних пристроїв введення і виведення інформації та системи сенсорів, які в режимі реального часу передають показники ознак стану користувача для наповнення інформаційної бази накопичення знань (Knowledge Matrix) моделі стану користувача. У якості програмного середовища для практичної реалізації описаної технології використано середовище Matlab.

Структурна схема моделі комп’ютеризованої системи оцінки стану користувача в процесі інтерактивної взаємодії зображена на рисунку.

 

 

Рис.  Структурна схема моделі комп’ютеризованої системи оцінки стану користувача

У показаній на рисунку схемі використані наступні позначення:

I – внутрішне психо-фізіологічне середовище користувача;

A – програмно-апаратне середовище комп’ютеризованої системи;

Q = {U1,U2,U3,U4,U5,U6} – множина об’єктивних фізіологічних показників фізичного стану користувача, виражена показниками: U1 – показник пульсу;

U2 – показник сістоли (верхній артеріальний тиск, мм. рт. ст.); U3 – показник діастоли (нижній артеріальний тиск, мм. рт. ст.); U4 – показник частоти дихання; U5 – показник стійкості організму до кисневої недостатності; U6 – показник зайвої ваги.                                          

Узагальнений показник фізичного стану розраховується за формулою:


’                                      (1)

де qi – показник фізичного стану i-го користувача;

 – приведені нормовані безрозмірні фізіологічні показники фізичного стану даного користувача.

P – множина суб’єктивних показників психологічного стану і-го користувача, .

R – множина об’єктивних параметрів і-го користувача отриманих внаслідок застосування інтелектуального зворотного зв’язку, .

S – множина ідентифікованих станів користувача, .

 

Висновок

Запропонована комп’ютерна технологія дозволяє отримувати оцінки стану користувача в процесі інтерактивної взаємодії з врахуванням об’єктивних і суб’єктивних фізичних показників стану.

Описані програмні аспекти створення інтелектуального зворотного зв’язку як механізму для отримання адекватної інформації оцінки стану користувача.

Список літератури 

1.  IBM Project «Synapse»: www.ibm.com/smarterplanet/us/en/business_analytics/article/cognitive_computing.html 

2.  Cordon O., Herrera F., A General study on genetic fuzzy systems // Genetic Algorithms in engineering and computer science, 1995. – P. 33-57. 

3.  Timothy J. Ross, Fuzzy Logic with Engineering Applications, Third Edition, Wiley, 2010.