Диссертация (1145703), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Расстояниеот головы испытуемого до монитора составляло приблизительно 1 метр.44Внешний вид экспериментального помещения с находящимся в креслеиспытуемым показан на рисунке 1.Рисунок 1. Внешний вид экспериментального помещения с испытуемым входе проведения эксперимента.В первой серии экспериментов приняли участие 17 человек – студентовСПбГУ, учащихся 2-3 курсов в возрасте 19-22 года среди которых оказалосьпятеро мужчин и двенадцать женщин.
До начала тестирования все испытуемыепрошли обследование, направленное на определение предпочитаемой руки, порезультатам которого - пятнадцать человек были признаны праворукими и двое леворукими. Ведущую руку определяли при помощи эдинбургского опросника и45опросника право-леворукости с моторными тестами (Annett, 1972; Oldfield,1971).Перед началом эксперимента испытуемому предлагали загадать любуюцифру из предложенного ему набора цифр, поместить карточку с изображениемзагаданной цифры в отдельный конверт и положить остальные карточки - вдругой.Испытуемомубылонеобходимоскрыватьсвойвыборотэкспериментатора в течение всего эксперимента и не забывать загаданную цифрудо окончания тестирования. После автоматического завершения программыэксперимента испытуемому предлагалось назвать загаданное число и сравнитьегосвариантомпредложеннымэкспериментаторомпорезультатампредварительной обработки данных.Протокол тестирования выглядел следующим образом.
В условияхавтоматизированного эксперимента испытуемому многократно, в случайномпорядке предъявляли изображения цифр из тестового набора. Каждая цифра от 0до 7 предъявлялась по восемь раз.Для непрерывного продолжения программы эксперимента от испытуемоготребовалось удерживать ладони на весу горизонтально, руководствуясьсигналами обратной связи, внешний вид которых представлен на рисунке 2.Размер левого прямоугольника соответствовал положению относительногоризонта акселерометра, закрепленного на указательном пальце левой руки,размерправогопрямоугольникауправлялсяположениемакселерометра,закрепленного на указательном пальце правой руки (рисунок 2.А). Приодновременном увеличении размеров двух прямоугольников по высоте домаксимально возможного (рисунок 2.Б), вместо искаженного, нечитаемогографического символа на экране возникал выбираемый в случайном порядке изтестового набора (цифра от 0 до 7) зрительный стимул, располагавшийся на фонепересекающихся прямоугольников (рисунок 2.В).46Рисунок 2.
Внешний вид зрительных стимулов и индикаторов обратной связи впорядке их предъявления испытуемому.А, Б - Изображения индикаторов обратной связи при недостаточноправильном положении рук относительно горизонта.В – Изображения тестирующих зрительных стимулов на фоне индикаторовобратной связи отражающих правильное положение рук относительно горизонта.Появившеесяизображениеэкспонировалосьвтечение2.5с.внезависимости от действий испытуемого. После окончания экспонированиятестирующего изображения программа эксперимента возвращалась в начальноесостояниесоответствующееизображеннымнарисунке2.Аили2.Б.47Одновременно с этим, испытуемый получал возможность своими действиямивызвать демонстрацию следующего сигнала, либо предоставить себе небольшойотдых.Программа эксперимента представляла собой последовательность из 64предъявлений тестирующих сигналов. Продолжительность эксперимента обычноне превышала 8 минут и определялась скоростью, с которой испытуемомуудавалось следовать сигналам обратной связи и продолжительностью пауз,которые он делал при выполнении задачи.Входепредварительногоинструктажаиспытуемогознакомилиспрограммой эксперимента, разъясняли его задачу и проверяли освоение навыковиспользования обратной связи, необходимых для выполнения программыэксперимента.
По окончании инструктажа испытуемый в соответствии сХельсинкской декларацией о правах человека подписывал информированноесогласие на участие в эксперименте.Данные регистрации физиологического тремора, получаемые с двух 3-хкоординатных акселерометров, оцифровывали посредством встроенных 12-иразрядныханалого-цифровыхпреобразователей.Частотадискретизациисоставляла 200 Гц, диапазон значений амплитуды - ±19.62 м/c2. Синхронизацияакселерометрической регистрации психомоторных реакций с моментом началадемонстрации тестирующего зрительного стимула осуществлялась аппаратно, сиспользованием датчика яркости светового потока, прикрепленного к экранумонитора.Дляпоследующейобработкиданныепсихомоторнойактивностиподразделяли на восемь групп, по количеству цифр в тестовом наборе.Единичные реализации накапливались от момента демонстрации зрительногостимула и распределялись в соответствии с типом предъявляемого тестирующегосигнала.48По всем трехкоординатным реализациям, соответствующим единичномупредъявлению зрительного стимула, вычислялась евклидова норма:Полученные одномерные временные ряды использовали для выделенияпсихомоторной активности в двух исследуемых частотных полосах – 8-12 Гц и17-22 Гц.
Для решения этой задачи использовали полосовую фильтрацию смногократным рекурсивным применением сингулярного спектрального анализа(singular spectrum analysis, SSA) (Golyandina, Zhigljavsky, 2013). В краткомизложении, основные этапы сингулярного спектрального анализа выглядятследующим образом.Перекрывающиесяфрагментывременногоряда(xi =1,2,…N)длительностью 2 с., с шагом 0.005 с. центрировались и разворачивались вквадратную ганкелеву матрицу X.Х = (x i,j)k,Mi,j =1={x1x2x3…xkx2x3x4…x k+1x3x4x5…x1……………xMx M+1x M+2…xN}На следующем этапе вычислялось сингулярное преобразование матрицы R:R =ПолученныепарыT1X * (X)Kсобственныйвектор–собственноезначениеиспользовались для реконструкции элементарных рядов.
Далее, элементарныеряды в спектрах которых отсутствовали частотные компоненты исследуемогодиапазона, исключались из реконструируемого сигнала. На завершающем этапепосле исключения элементарных рядов, спектральный состав которых несоответствовал полосе пропускания, осуществлялась реконструкция выходного49ряда.
Описанную процедуру повторяли рекурсивно с последовательнымсокращением длины окна для снижения влияния «краевых эффектов».Для оценивания выделенной динамики амплитуды физиологическоготремора в исследуемой полосе частот использовали построение огибающейсигнала.Вычислениеогибающейсигналаосуществлялинаосновепреобразования Гильберта. Процедура вычисления преобразования Гильбертасводилась к следующим последовательным этапам: переход к Фурье-образуаналитического сигнала посредством вращения фазы в спектральной плоскости споследующим обратным преобразованием во временной домен и вычислениемогибающейпоамплитудеаналитическогосигнала.Болееподробноиспользованная процедура вычисления преобразования Гильберта изложена вп.2.2.Для проведения количественного оценивания максимальных измененийамплитуды сигнала в исследуемом частотном диапазоне амплитуда огибающейнормировалась к среднему значению во временном интервале 300 – 450 мс отначала предъявления тестирующего сигнала.
Различия амплитуды усредненныхвызванных реакций с фоновыми значениями оценивались с использованиембутстреп-анализа.Статистическоепроводилосьпооцениваниедвумдостоверностинаправлениям.Вполученныхпервом,различийиспользовалсямодифицированный критерий Колмогорова – Смирнова против нулевойгипотезы о равномерном распределении относительных величин психомоторныхреакций в ответ на предъявление стимула связанного с сокрытием информации.Во втором, использовался одновыборочный критерий Вилкоксона противнулевойгипотезыосимметриираспределенияотносительныхвеличинпсихомоторных реакций в ответ на предъявление стимула связанного ссокрытием информации.50Вычисление достигаемых уровней значимости при применении выбранныхстатистических критериев осуществлялось с применением бутстреп-анализа.Подробное изложение используемых вычислительных алгоритмов для обоихслучаев можно найти в следующих работах (Sprent, Smeeton, 2001; Boos,Stefanski, 2013).Увеличениевероятностивозникновениямаксимальногоотклоненияамплитуды физиологического тремора, в ответ на демонстрацию загаданногочисла, рассматривается в работе как интегральный показатель эффективностипредлагаемого метода выявления исследуемых изменений эмоциональногосостояния, вызванных сокрытием информации.2.2.
Динамика мгновенной частоты физиологического тремора приизменениях эмоционального состояния вызванных демонстрациейсемантических стимулов с различной эмоциональной значимостью.При проведении эксперимента, испытуемый располагался в кресле безподлокотников, в положении сидя, удерживая обе руки ниже локтя навесу, повозможности горизонтально и симметрично. Кисти рук и предплечья должныбыли находиться в безопорном и, насколько это возможно, комфортном дляиспытуемогоположении.Тестированиевыполнялосьвэкранированнойзвукоизолированной камере, представляющей из себя отдельное помещение.Регистрацию физиологического тремора осуществляли трехкоординатнымицифровыми акселерометрами ADXL345 (производство «Analog Devices», США).Акселерометрызакреплялисиспользованиеммедицинскогопластыря,симметрично на обращенной вверх стороне указательных пальцев правой илевой руки испытуемого.В целях увеличения качества регистрируемых данных, стабильностиоцениваемых параметров физиологического тремора и фиксации вниманияиспытуемого на выполнении задачи в эксперименте использовалась зрительнаяобратная связь по положению обеих рук в горизонтальной плоскости.51Регулируемый с применением обратной связи параметр оценивался по даннымакселерометрической регистрации с использованием акселерометров в качестведатчиков положения.Монитор, на экране которого предъявлялись цифровые стимулы изтестового набора и индикаторы сигналов обратной связи, располагался посредней линии перед испытуемым, приблизительно на высоте глаз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
