Применение технологий машинного обучения для диагностики утомления у авиационного персонала
- Авторы: Никифоров Д.А.1, Лукаш А.А.1, Филатов В.Н.1, Кальманов А.С.1, Рыжов Д.И.1, Стороженко И.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
- Выпуск: Том 345, № 8 (2024)
- Страницы: 56-65
- Раздел: Авиационная и военно-морская медицина
- URL: https://journals.eco-vector.com/0026-9050/article/view/636076
- DOI: https://doi.org/10.52424/00269050_2024_345_8_56
- ID: 636076
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В статье представлены результаты разработки, обучения и тестирования модели машинного обучения, основанной на одном из алгоритмов «дерева решений» и предназначенной для автоматизированной диагностики состояния утомления у различных категорий летного состава. Показано, что построенная модель обеспечивает достаточно высокую точность прогноза обобщенного мнения высококвалифицированных экспертов относительно функционального состояния летчика (точность =0,7171; F1-мера =0,7258). При этом наиболее успешно модель выявляет лиц именно с признаками утомления (чувствительность – более 0,9; F1-мера =0,7786). Одновременно отмечено, что для формирования ответа используются лишь данные анализа вариабельности сердечного ритма, зарегистрированные в ходе активной ортостатической пробы. Это позволяет сократить время проведения комплексного медико-психологического обследования летчика до 10 минут.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Д. А. Никифоров
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
кандидат медицинских наук, полковник медицинской службы
Россия, МоскваА. А. Лукаш
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
майор
Россия, МоскваВ. Н. Филатов
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
доцент, полковник медицинской службы
Россия, МоскваА. С. Кальманов
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Автор, ответственный за переписку.
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
доктор медицинских наук, полковник медицинской службы
Россия, МоскваД. И. Рыжов
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
кандидат медицинских наук, полковник медицинской службы
Россия, МоскваИ. В. Стороженко
ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил» МО РФ
Email: cnii_vvs_niic_msk@mil.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Брюс П. Практическая статистика для специалистов Data Science. – СПб: БХВ-Петербург, 2019. – 304 с.
- Бурков А.А. Инженерия машинного обучения. – М.: ДМК Пресс, 2022. – 306 с.
- Гуцыкова С.В. Метод экспертных оценок: теория и практика. – М.: Институт психологии РАН, 2011. – 144 с.
- Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 192 с.
- Жданько И.М., Писарев А.А., Ворона А.А. и др. Авиационная медицина: теоретические концепции и актуальные научно-практические проблемы (к 80-летию научно-исследовательского испытательного центра авиационно- космической медицины и военной эргономики) // Авиакосмич. и экологич. медиц. – 2015. – Т. 49, № 2. – С. 5–11.
- Леонова А.Б., Величковская С.Б. Дифференциальная диагностика состояний сниженной работоспособности // Психология психич. состояний. – 2002. – № 4. – С. 326–344.
- Медведев В.И. Функциональные состояния оператора // В кн.: Эргономика: принципы и рекомендации. – М., 1970. – С. 127–160.
- Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода. – Иваново, 2000. – 200 с.
- Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 59895-2021. Технологии искусственного интеллекта в образовании. – М.: Рос. ин-т стандартизации, 2021. – 11 с.
- Приказ министра обороны РФ от 27.04.2009 г. № 265 «Федеральные авиационные правила медицинского обеспечения полетов государственной авиации».
- Приказ министра обороны РФ от 28.06.2022 г. № 360 «Федеральные авиационные правила «Основания, порядок и периодичность проведения медицинских осмотров специалистов авиационного персонала государственной авиации, являющихся членами экипажа государственного воздушного судна (в том числе внешних пилотов), лиц, осуществляющих управление полетами, парашютистов, лиц, участвующих в выполнении задания на полет, и перечень включаемых в них исследований».
- Пухов В.А., Иванов И.В., Чепур С.В. Оценка функционального состояния организма военных специалистов. – СПб: СпецЛит, 2016. – 312 с.
- Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. – М.: Наука, 2008. – 316 с.
- Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Паттерны функциональных состояний оператора. – М.: Наука, 2010. – 389 с.
- Хасти Т., Тибширани Р., Фридман Д. Основы статистического обучения. Интеллектуальный анализ данных, логический вывод и прогнозирование. – М.: Вильямс, 2020. – 768 с.
- Caldwell J.A. Fatigueinaviation // Travel Med. Infect. Dis. – 2005. – Vol. 3, N 2. – P. 85–96.
- Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of pacing and electrophysiology // Eur. Heart J. – 1996. – Vol. 17. – P. 354–381.
- Frone M.R., Blais A.R. Work fatigue in a non-deployed military setting: assessment, prevalence, predictors and outcomes [Электронныйресурс] // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2019. – Vol. 16. – Режим доступа: https:// www.mdpi.com/1660-4601/16/16/2892
Дополнительные файлы
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).