Email this article Differences in the perception of digital information of aviation operators depending on the degree of extraversion
- Authors: Sinelnikov S.N.1, Naturalnikov I.O.1, Blaginin A.A.1, Agadzhanyan O.S.1
-
Affiliations:
- Military medical academy of S.M. Kirov
- Issue: Vol 22, No 4 (2020)
- Pages: 76-81
- Section: Experimental trials
- URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/62809
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma62809
- ID: 62809
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription or Fee Access
Abstract
Considers the influence of the degree of extraversion on the perception of digital information by aviation operators. The analysis of the results of solving the Schulte tables by the test subjects on the «NS-Psychotest» hardware complex based on the recording of the eye track, performed using a stationary eye tracking device «RED250mobile eye tracking device» was carried out. While performing the search function, the number of saccadic movements, their amplitude, and the search time for a given digital value were registered. It has been revealed, that introverts during realization eyes search function perform less saccadic movements and spend less time on it than extraverts do. Significant differences have been found during resolving search tasks depending on degree of extraversion. Some interconnections of extension the latent period of the saccade with complication of solving process the cognitive problem were also found. It was found out, that increase in speed of saccadic movements of eyes leads to low efficiency of results of search task execution. Results of conducted research emphasize value of individual approach to medical flight service taking into account psychological features of flight crew in conditions of rapid progress in aviation technologies and means of visualisation of flight information. The obtained data reveal some features of information perception by operators of complex ergatic systems, the study of which in the future will help to maintain the reserves of attention in a continuous stream of incoming data, and thereby reduce the load on the visual analyzer and increase the reliability of professional activities of flight crew.
Full Text
Введение. В современных условиях стремительного развития авиационной техники и средств визуализации пилотажной информации возрастает необходимость индивидуального подхода к медицинскому обеспечению полетов с учетом психологических особенностей летного состава [4]. Сегодня человеческий фактор является чрезвычайно значимым звеном в системе «человек – самолет – среда», а если принять в расчёт жесткий лимит времени на принятие решения, возрастающее влияние факторов авиационного полета на фоне усложнения выполняемых задач, высокую вероятность возникновения иллюзий пространственного положения, то и вовсе – определяющим безопасность полетов [14]. Для оценки пространственного положения летательного аппарата летчик из всего объема входящей информации до 80% информации получает посредством зрительного анализатора [10]. А. Ярбус [22] указывает на то, что знание закономерностей движений глаз и свойств восприятия визуальной информации может быть использовано для рационального размещения приборов на приборных досках и оценки возможностей восприятия в сложных условиях, что соответствует задачам авиационной медицины, эргономики и инженерной психологии в настоящее время. Вопросы эргономического обеспечения полетов также актуализируются с появлением доступных для набора эмпирического материала мобильных и стационарных окулографов [1, 11, 13].
Результаты многочисленных исследований указывают на статистически значимые различия в показателях надёжности деятельности между людьми операторских профессий в зависимости от степени экстраверсии и уровня нейротизма [3, 7–9, 12, 15, 16, 20, 23]. Кроме того, существуют психологические особенности операторов, которые влияют на переносимость ими шума и гипоксии, что необходимо учитывать при отборе лиц для выполнения деятельности в этих условиях [8, 9, 16, 25]. Так, степень экстраверсии коррелировала с показателями физической работоспособности – с лучшими показателями у группы экстравертов, а функциональное состояние интровертов было подвержено большему влиянию гипоксии [9]. По данным А.В. Сударкина [20], у летчиков-экстравертов средние показатели по летной подготовке на 4,2% выше, чем у летчиков из группы интровертов. Однако результаты исследования индивидуальных психологических особенностей мужчин при выполнении интеллектуальных заданий в условиях стресса, проведенного Г.Г. Яцык, Е.В. Воробьевой [23], показали, что наиболее эффективными были в большей степени интровертированные, эмоционально устойчивые и обладающие высоким уровнем самоконтроля исследуемые лица, что несколько не соответствует распространенному представлению об экстравертированных стрессоустойчивых обследуемых. Данные зарубежных авторов также неоднозначно трактуют результаты деятельности операторов в зависимости от индивидуальных психологических особенностей [24, 25]. В целом вопросы изучения влияния индивидуальных особенностей на восприятие зрительной информации до настоящего времени не решены.
Цель исследования. Изучить особенности восприятия цифровой информации операторов авиационного профиля в зависимости от степени экстраверсии.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 10 добровольцев в возрасте от 21 года до 30 лет (10 мужчин, средний возраст 22±0,9 года). У всех испытуемых было хорошее зрение (Visus=1,0), не требующее докоррекции, неврологических заболеваний, согласно медицинским документам, не было выявлено. Участникам исследования для оценки восприятия цифровой информации были впервые предложены таблицы Шульте на аппаратном комплексе «НС-Психотест» Оценка и фиксация координат взора осуществлена с применением системы стационарного окулографа «RED250mobile eye tracking device». Регистрировалось число саккадических движений, амплитуда саккад, время фиксации между ними, количество саккад, затраченных на выполнение каждой поисковой задачи [2, 15]. Параметры движения глаз обработаны с помощью программного обеспечения SMI BeGaze версии 3.0.
Исследование проводилось в два этапа. На первом этапе осуществлено изучение индивидуальных психологических особенностей с использованием опросника Айзенка, а также проведены корректурная проба с кольцами Ландольта и теппинг-тест. По степени экстраверсии испытуемые были разделены на две равные группы по 5 человек в каждой: экстраверты и интроверты.
На втором этапе каждому испытуемому было предложено беспрерывно пройти обследование по девяти различным вариантам таблиц Шульте, при этом движения глаз фиксировались с помощью системы инфракрасных камер стационарного окулографа. Порядок предъявления таблиц был одинаков у всех испытуемых. Условия освещения не изменялись. Расстояние от глаз испытуемого до экрана монитора составляло 60 см на начало обследования. В ходе выполнения глазами поисковой функции регистрировалось количество саккадических движений, их амплитуда, время поиска заданного цифрового значения и время фиксации. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием пакета IBM SPSS Statistics 26.0.
Результаты и их обсуждение. Установлено, что интроверты при реализации поисковой функции глаз для решения одной таблицы выполняют в среднем на 19 саккад меньше и затрачивают на 4,1 с меньше времени, чем экстраверты. Вместе с тем высокая скорость саккадических движений у последних не дает положительных результатов для решения поисковой задачи (табл. 1).
Таблица 1
Показатели, характеризующие распределение внимания в группах при выполнении задания одной таблицы Шульте
Группа | Количество саккад | U-критерий | Время, с | U-критерий |
Экстраверты | 142,0±4,3 | 596 (p<0,01) | 37,4±0,9 | 687,5 (p<0,01) |
Интроверты | 122,8±4,7 | 33,3±1,4 |
При этом экстраверты при выполнении пробы с кольцами Ландольта просматривают больше тестового материала с большей скоростью, высокой продуктивностью и примерно одинаковым количеством ошибок в отличие от группы интровертов (табл. 2).
Таблица 2
Результаты корректурной пробы с кольцами Ландольта
Группа | Количество просмотренных колец | Количество ошибок | Продуктивность работы, ед | Скорость переработки информации, ед/с |
Экстраверты | 1529,8±119,6 | 18,8±3,9 | 276±20 | 1,3±0,1 |
Интроверты | 1462,4±99,3 | 18,6±4,8 | 262,3±22,6 | 1,2±0,1 |
Анализ результатов поиска конкретных цифровых значений между группами не выявил значимых различий для всех цифровых значений. Это можно связать с большим количеством статистических «выбросов» при потере ориентировки в цифровом поле, что и приводило к резкому увеличению количества переносов взгляда и затраченного времени. Например, в процессе поиска цифры «12» максимальное число саккадических движений глаз у испытуемого А. составило 48 при среднем показателе 5,3±3,8. Среднее количество саккадических движений глаз до заданной цифры у экстравертов было наименьшим при поиске цифр «7», «25» и «6», а у интровертов – цифр «6», «7» и «25». Это подтверждает полученные нами ранее данные по одной таблице [5]. Для обеих групп наиболее сложными для поиска оказались цифры «12», «14» и «19» (табл. 3).
Таблица 3
Количество саккадических движений глаз, затраченных на поиск цифрового значения
Поисковая задача | Экстраверты | Интроверты | U-критерий | ||
Количество саккад | Ранг* | Количество саккад | Ранг* | ||
1 | 7,09±0,45 | 19 | 5,58±0,31 | 16 | 661,5 (p<0,01) |
2 | 4,2±0,55 | 4 | 3,42±0,45 | 6 | 963,5 (p>0,05) |
3 | 5,73±0,75 | 13 | 5,04±0,55 | 13 | 1000 (p>0,05) |
4 | 4,69±0,84 | 9 | 3,13±0,37 | 4 | 935,5 (p>0,05) |
5 | 4,8±0,64 | 10 | 3,47±0,39 | 7 | 861(p>0,05) |
6 | 3,53±0,37 | 3 | 2,44±0,22 | 1 | 652 (p<0,01) |
7 | 2,84±0,38 | 1 | 2,69±0,29 | 2 | 975,5 (p>0,05) |
8 | 4,84±0,55 | 11 | 3,67±0,34 | 8 | 830 (p>0,05) |
9 | 4,58±0,7 | 6 | 3,16±0,41 | 5 | 799,5 (p<0,05) |
10 | 6,36±0,91 | 17 | 5,27±0,65 | 15 | 925,5 (p>0,05) |
11 | 6,27±0,56 | 16 | 6±0,63 | 19 | 920 (p>0,05) |
12 | 8,96±1,03 | 25 | 8,51±1,5 | 25 | 876 (p>0,05) |
13 | 7,4±1,12 | 20 | 6,67±0,99 | 22 | 976,5 (p>0,05) |
14 | 7,78±0,91 | 24 | 7,44±0,81 | 24 | 1003 (p>0,05) |
15 | 7,58±1,08 | 22 | 5,82±0,76 | 18 | 802,5 (p<0,05) |
16 | 7,49±0,82 | 21 | 5,13±0,57 | 14 | 749,5 (p<0,05) |
17 | 6,04±0,92 | 14 | 5,02±0,77 | 12 | 907,5 (p>0,05) |
18 | 6,38±0,86 | 18 | 4,51±0,56 | 10 | 821 (p>0,05) |
19 | 7,62±1,22 | 23 | 6,71±0,9 | 23 | 963,5 (p>0,05) |
20 | 4,62±0,59 | 8 | 5,6±0,62 | 17 | 861 (p>0,05) |
21 | 6,04±0,76 | 15 | 6,13±0,65 | 20 | 961,5 (p>0,05) |
22 | 4,4±0,41 | 5 | 4,51±0,62 | 11 | 927,5 (p>0,05) |
23 | 5,18±0,59 | 12 | 6,16±0,91 | 21 | 994 (p>0,05) |
24 | 4,6±0,5 | 7 | 3,87±0,56 | 9 | 853,5 (p>0,05) |
25 | 2,93±0,39 | 2 | 2,87±0,62 | 3 | 844 (p>0,05) |
Примечание: * – ранжирование от меньшего к большему количеству затраченных саккад.
Выявлено, что при поиске однозначных цифр экстраверты совершали на 24% меньше саккадических движений глаз от общего числа саккад, а интроверты – на 36%. Наиболее показательными по количеству саккад и времени являются результаты поиска цифр «1» и «25», что объясняется их крайними позициями в задании. Цифра «1» находится с большими затратами в связи с отсутствием первичной информации в рабочей памяти, а расположение цифры «25», наоборот, достаточно хорошо фиксируется в памяти к концу задания. К цифрам «6» и «7» устанавливается максимум положительного соотношения восприятия цели поиска и информации о примерной карте цифрового поля в рабочей памяти, что и обусловливает минимальные затраты по саккадам и времени.
Средние временные показатели, затраченные на поиск каждого отдельного цифрового значения, остаются такими же, как и при подсчете поисковых саккадических движений глаз, но так как саккады имеют разную длину и последующее время фиксации в одной точке (латентный период), картина несколько изменяется. Цифры «6» и «7» испытуемые находили за наименьшее время (0,76 и 0,81 с – интроверты, 0,92 и 1,16 с – экстраверты), а цифру «25» (лидирующую по наименьшему количеству саккад) лишь за 1,36 и 1,31 с. Заметное увеличение латентного периода при поиске цифры «25» можно объяснить удлинением центрального этапа программирования саккады за счет включения в механизм новых данных рабочей памяти (табл. 4).
Таблица 4
Затраченное время на поиск цифрового значения, с
Поисковая задача | Экстраверты | Интроверты | U-критерий | ||
Время, с | Ранг* | Время, с | Ранг* | ||
1 | 1,71±0,17 | 19 | 1,31±0,08 | 11 | 461,5 (p<0,01) |
2 | 0,96±0,07 | 2 | 0,91±0,1 | 4 | 603 (p<0,01) |
3 | 1,29±0,14 | 9 | 1,3±0,14 | 10 | 760,5 (p<0,05) |
4 | 1,25±0,18 | 7 | 0,85±0,08 | 3 | 997,5 (p>0,05) |
5 | 1,16±0,12 | 4 | 0,95±0,08 | 6 | 708,5 (p<0,01) |
6 | 1,16±0,11 | 3 | 0,76±0,05 | 1 | 822,5 (p>0,05) |
7 | 0,92±0,08 | 1 | 0,81±0,05 | 2 | 741 (p<0,05) |
8 | 1,22±0,11 | 5 | 0,92±0,07 | 5 | 576,5 (p<0,01) |
9 | 1,23±0,15 | 6 | 0,99±0,10 | 7 | 825,5 (p>0,05) |
10 | 1,52±0,19 | 14 | 1,28±0,16 | 9 | 653,5 (p<0,01) |
11 | 1,63±0,12 | 15 | 1,65±0,16 | 19 | 629,5 (p<0,01) |
12 | 2,06±0,21 | 25 | 1,84±0,31 | 24 | 837 (p>0,05) |
13 | 1,8±0,25 | 21 | 1,58±0,24 | 18 | 1001 (p>0,05) |
14 | 1,87±0,19 | 23 | 1,89±0,21 | 25 | 787,5 (p<0,05) |
15 | 1,87±0,21 | 22 | 1,66±0,17 | 20 | 1011,5 (p>0,05) |
16 | 1,94±0,17 | 24 | 1,42±0,15 | 16 | 802 (p<0,05) |
17 | 1,48±0,15 | 13 | 1,32±0,21 | 13 | 941,5 (p>0,05) |
18 | 1,68±0,16 | 18 | 1,33±0,15 | 14 | 650 (p<0,01) |
19 | 1,78±0,23 | 20 | 1,66±0,2 | 21 | 748,5 (p<0,05) |
20 | 1,26±0,11 | 8 | 1,53±0,17 | 17 | 936,5 (p>0,05) |
21 | 1,65±0,17 | 16 | 1,68±0,16 | 22 | 868 (p>0,05) |
22 | 1,46±0,15 | 12 | 1,34±0,14 | 15 | 912 (p>0,05) |
23 | 1,67±0,18 | 17 | 1,81±0,24 | 23 | 806 (p<0,05) |
24 | 1,45±0,25 | 11 | 1,21±0,14 | 8 | 916 (p>0,05) |
25 | 1,36±0,22 | 10 | 1,31±0,25 | 12 | 1004 (p>0,05) |
Примечание: * – ранжирование от меньшего к большему затраченному времени.
Полученные результаты соответствуют данным М.В. Славуцкой и др. [17–19] и показывают, что увеличение латентного периода саккады связано со стадией принятия решения оператором, которое улучшает результативность каждой саккады и скорость выполнения поисковой задачи в целом. Также полученные нами данные подтверждаются исследованиями М.А. Шуруповой и др. [21], показавших, что в процессе решения мыслительной задачи параметры движения глаз на определенных этапах значимо изменяются с усложнением искомых значений в зависимости от степени экстраверсии. Для наглядности представлены скриншоты при обработке данных (рис. 1, 2). Увеличенный радиус окружности у точки фиксации взгляда графически отображает время этой фиксации.
Рис. 1. Увеличение латентного периода саккады при поиске цифры «25»
Рис. 2. Хаотичная смена саккад при поиске цифры «14»
Исходя из свойств саккадических движений глаз, таких как амплитуда и время фиксации взгляда, возникла потребность оценить среднюю скорость смены саккад в секунду. Установлено, что, несмотря на низкую скорость смены саккадических движений глаз при поиске цифровых значений «25», «6» и «7», отмечается высокая продуктивность их поиска как у экстравертов, так и у интровертов, что подтверждает значимость памяти в процессе распределения внимания. В свою очередь, увеличение скорости свидетельствует в пользу низкой продуктивности результатов выполнения поисковой задачи (табл. 5). При этом средняя скорость поиска каждого цифрового значения из всего массива данных у экстравертов несколько выше и составляет 3,77±0,25 с, в то время как у группы интровертов она составляет 3,65±0,21 с.
Таблица 5
Скорость смены саккадичеких движений глаз за 1 с
Ранг* | Экстраверты | Интроверты | ||
Поисковая задача | Скорость смены саккад | Поисковая задача | Скорость смены саккад | |
1 | 25 | 2,16 | 25 | 2,18 |
2 | 22 | 3,01 | 9 | 3,18 |
3 | 6 | 3,05 | 24 | 3,19 |
4 | 7 | 3,09 | 6 | 3,2 |
5 | 23 | 3,1 | 7 | 3,33 |
6 | 24 | 3,17 | 22 | 3,38 |
7 | 20 | 3,66 | 18 | 3,4 |
8 | 21 | 3,66 | 23 | 3,41 |
9 | 9 | 3,73 | 15 | 3,52 |
10 | 4 | 3,75 | 16 | 3,62 |
11 | 18 | 3,8 | 5 | 3,64 |
12 | 11 | 3,85 | 11 | 3,65 |
13 | 16 | 3,86 | 21 | 3,65 |
14 | 8 | 3,98 | 20 | 3,65 |
15 | 15 | 4,05 | 4 | 3,67 |
16 | 17 | 4,1 | 2 | 3,76 |
17 | 13 | 4,1 | 17 | 3,81 |
18 | 5 | 4,14 | 3 | 3,88 |
19 | 1 | 4,15 | 14 | 3,94 |
20 | 14 | 4,16 | 8 | 3,97 |
21 | 10 | 4,18 | 19 | 4,05 |
22 | 19 | 4,29 | 10 | 4,11 |
23 | 12 | 4,35 | 13 | 4,22 |
24 | 2 | 4,39 | 1 | 4,25 |
25 | 3 | 4,43 | 12 | 4,63 |
Примечание: * – ранжирование от высокой к низкой скорости смены саккад.
Таким образом, изучение вопросов восприятия информации операторами сложных эргатических систем [6] поможет сохранить резервы внимания в непрерывном потоке входящих данных и тем самым снизить нагрузку на зрительный анализатор, а также увеличить надежность профессиональной деятельности лётного состава.
Выводы
- Восприятие цифровой зрительной информации зависит от степени экстраверсии. При моделировании операторской деятельности с помощью таблиц Шульте экстравертам требуется на 4,1 с (p<0,01) больше времени для решения поисковой задачи, чем интровертам. При этом количество затраченных саккадических движений глаз у экстравертов на 19 (p<0,01) больше, чем у интровертов. При моделировании операторской деятельности с помощью корректурной пробы с кольцами Ландольта статистически значимых закономерностей не выявлено.
- Экстраверты выполняют больше саккадических движений глаз для поиска цифр «1», «6», «9», «15» и «16» на 21, 31, 22, 23 и 31% соответственно, чем интроверты.
- Экстраверты тратят больше времени на поиск цифровых значений «1», «2», «5», «7», «8», «10», «16», «18» и «19» на 5–27%, чем интроверты. При этом интроверты затратят больше времени на поиск цифровых значений «3», «11», «14» и «23» на 1–8%, чем экстраверты.
- Высокая скорость выполнения заданий экстравертами не улучшает результативность поисковой задачи перед менее скоростными показателями интровертов в условиях проведенного нами теста.
About the authors
S. N. Sinelnikov
Military medical academy of S.M. Kirov
Author for correspondence.
Email: vmeda-nio@mil.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
I. O. Naturalnikov
Military medical academy of S.M. Kirov
Email: vmeda-nio@mil.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
A. A. Blaginin
Military medical academy of S.M. Kirov
Email: vmeda-nio@mil.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
O. S. Agadzhanyan
Military medical academy of S.M. Kirov
Email: vmeda-nio@mil.ru
Russian Federation, Saint Petersburg
References
Supplementary files
