Факультет психології, історії та соціології
Permanent URI for this collectionhttps://ekhsuir.kspu.edu/handle/123456789/248
Browse
38 results
Search Results
Item ФОРМАЛЬНІ ПІДХОДИ ЩОДО ІДЕНТИФІКАЦІЇ КРИТИЧНИХ СИТУАЦІЙ В ЕРГАТИЧНИХ СИСТЕМАХ УПРАВЛІННЯ СУДНОМ(2021) Носов, П. С.; Бень, А. П.; Зінченко, С. М.; Попович, І. С.; Храмцовський, В. О.; Гуров, А. А.Item Anticipatory Resource of Temporary Regulation of Sensorimotor Action(2022) Popovych, I.; Plokhikh, V.; Koval, I.; Stepanenko, L.; Nosov, P.; Zinchenko, S.; Boiaryn, L.; Zavatskyi, V.; Попович, І. С.; Плохіх, В. В.; Коваль, І. А.; Степаненко, Л. В.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Боярин, Л. В.; Завацький, В. Ю.The aim of the study is to determine the composition and functional significance of anticipatory resources in the process of temporal regulation of sensorimotor action. Materials and methods. The subjects were male (35 people) and female (31 people) students. The tasks of a simple sensory response, a choice reaction (three alternatives), and a “double choice” were implemented in a computer version of the experiment. In the “double choice” task, the stimulation variation was first provided (possible stimuli: one or three), and then a stimulus for a fast motor response was presented after some time, the orientation time (independent variable). Results. The participants’ initial reaction to the option with three alternative stimuli in the “double choice” task was negative. The time of the motor response falls linearly as the orientation time increases in both the male and female groups for the variant with one possible stimulus and the frequency of anticipatory effects and premature actions increases in a quadratic pattern. It must be noted that with enough orientation time, determining the expected duration of the sensorimotor action is quite straightforward. It was demonstrated that, in the presence of a margin of orientation time, perational estimates and revisions of the time required to accomplish an action dramatically improve the likelihood of anticipatory effects. Conclusions. Actualization of the anticipatory resource (which includes temporary memory standards, the ability to accurately determine and correlate the durations of processes and time intervals, time estimation skills, and individual characteristics that influence decision making) ensures the determination of the total duration of a sensorimotor action, prompt correction of its implementation, and a significant reduction in the time it takes to respond to a motor stimulus. Мета дослідження полягає у визначенні складу та функціонального значення антиципаційних ресурсів у процесі тимчасової регуляції сенсомоторної дії. Матеріали і методи. Випробуваними були студенти чоловічої (35 осіб) та жіночої (31 людина) статі. У експерименті в комп’ютерному варіанті було реалізовано завдання простого сенсомоторного реагування, реакції вибору (три альтернативи) та “подвійного вибору”. У задачі “подвійного вибору” спочатку вказувався варіант стимуляції (можливих стимулів: один або три), після чого через деякий час – час орієнтування (незалежна змінна), пред’являвся стимул для швидкої рухової відповіді. Результати. У задачі “подвійного вибору” вихідним настановленням піддослідних був варіант з трьома можливими стимулами. Зі збільшенням часу орієнтування і в чоловічій, і в жіночій групах для варіанта з одним можливим стимулом час рухової відповіді зменшується лінійно, а ймовірність антиципаційних ефектів та ймовірність передчасних дій збільшується згідно із квадратичною закономірністю. Зазначається, що за достатнього часу орієнтування оцінка очікуваної тривалості сенсомоторного дії цілком визначена. Показано, що за наявності запасу часу орієнтування, оперативні оцінки та корекція часу виконання дії, різко підвищують ймовірність антиципаційних ефектів. Висновки. Актуалізація антиципаційного ресурсу (поєднує: тимчасові зразки пам’яті; здібності точного визначення та співвідношення тривалості процесів та тимчасових інтервалів; навички оцінки часу; індивідуальні особливості, що впливають на прийняття рішення) забезпечує визначення загальної тривалості сенсомоторної дії, оперативну корекцію виконання, суттєве зменшення часу рухової відповіді.Item PIVOT POINT POSITION DETERMINATION AND ITS USE FOR MANOEUVRING A VESSEL(2022) Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Popovych, I. S.; Kyrychenko, K.; Зінченко, С. М.; Товстокорий, О.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Кириченко, К. В.The article deals with the use of Pivot Point to optimize vessel control. It is shown that the position of the Pivot Point should be calculated relative to the center of rotation, and not the center of gravity, as previously thought. For the first time, the dependence of the rotation center displacement on the longitudinal speed of the vessel has been obtained. For the linear model of the vessel, the subdomains of admissible controls are constructed, and the special positions of the Pivot Point are analyzed. The dependence of the control distribution coefficient on the position of the Pivot Point is obtained. Optimal controls are considered. The operability and efficiency of the methods have been verified by mathematical modeling. У статті йдеться про використання точки опори для оптимізації керування судном. Показано, що положення точки опори слід розраховувати відносно центру обертання, а не центру ваги, як вважалося раніше. Вперше отримано залежність переміщення центру обертання від поздовжньої швидкості судна. Для лінійної моделі судна побудовано рівні допустимих елементів керування та проаналізовано спеціальні положення точки опори. Отримано залежність коефіцієнта розподілу контролю від положення точки опори. Розглянуто оптимальні засоби керування. Практичність та ефективність методів підтверджено математичним моделюванням.Item AUTOMATIC VESSEL CONTROL IN STORMY CONDITIONS(2021) Mateichyk, V.; Zinchenko, S.; Tovstokoryi, O.; Nosov, P.; Nahrybelnyi, Ya.; Popovych, I.; Kobets, V.; Матейчук, В. М.; Зінченко, С. М.; Товстокорий, О.; Носов, П. С.; Нагребельний, Я.; Попович, І. С.; Кобець, В. М.Управління судном під час шторму є найскладнішим етапом плавання судна, оскільки вимагає швидкого прийняття рішень у складних умовах. Практичний досвід показує, що погіршення умов праці екіпажу зазвичай пов’язане зі збільшенням кількості контрольних помилок. У статті розглядається можливість автоматичного керування судном у штормових умовах шляхом автоматичного обчислення в бортовому контролері судна оптимальної безпечної швидкості та курсу під час шторму. Це дозволило значно підвищити точність розрахунків, виключити людський фактор, зменшити виснаження екіпажу, підвищити надійність управління судном у шторм. Ефективність та результативність методу, алгоритмічного та програмного забезпечення перевірено на стенді імітаційного моделювання у замкненому циклі з математичними моделями суден навігаційного тренажера Navi Trainer 5000.Item RESEARCH OF DIVERGENCE TRAJECTORY WITH A GIVEN RISK OF SHIPS COLLISIONS(2021) Mamenko, P.; Zinchenko, S.; Nosov, P.; Kyrychenko, K.; Popovych, I.; Nahrybelnyi, Ya.; Kobets, V.; Маменко, П. П.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Зінченко, С. М.; Кириченко, К.; Нагребельний, Я.; Кобець, В. М.Розглянуто питання оптимального уникнення зіткнення в полі ризику цілі. Запропоновано метод оптимальної дивергенції шляхом маневрування курсом, що дає можливість мінімізувати траєкторію розбіжності при заданому ризику зіткнення та полягає в організації руху судна за траєкторією заданого ризику. Поле ризику цілі – це нормальний закон розподілу, що характеризується середньоквадратичними параметрами невизначеностей, пов’язаних з похибками вимірювання параметрів вектора стану судна і цілі, похибок виконавчих механізмів, похибок використаних математичних моделей, похибок розрахунку тощо. Перевірено працездатність та ефективність запропонованого методу, алгоритму та програмного забезпечення на стенді імітаційного моделювання, який є навігаційним симулятором Navi Trainer 5000 та моделлю бортового контролера, включеного в його локальну мережу з програмним забезпеченням модуля розбіжності ризиків. Стенд для імітаційного моделювання дозволяє розробляти програмне забезпечення систем управління, включаючи розглянутий оптимальний модуль дивергенції, у замкненому контурі з навігаційним симулятором Navi Trainer 5000, використовуючи всі його переваги.Item TIME SYNTHESIS IN ORGANIZATION OF SENSORIMOTOR ACTION(2021) Plokhikh, V.; Popovych, I.; Zavatska, N.; Losiyevska, O.; Zinchenko, S.; Nosov, P.; Aleksieieva, M.; Плохіх, В. В.; Попович, І. С.; Завацька, Н. Є.; Лосієвська, О. Г.; Зінченко, С. М.; Носов, П. С.; Алєксєєва, М. І.Time synthesis of sensorimotor action is reviewed as a process of a coherence setting action duration (expected duration), time sequence of required operations and significant changes in conditions. Aim: to experimentally set up the connection of time synthesis success and efficiency of realization sensorimotor action in changeable conditions. Hypothesis: successful time synthesis of the setting duration and the temporal sequence of operations in the mental organization of sensorimotor action in changing conditions is realized in accordance with the corresponding operational meaning and is allowed by anticipatory effects and an increase in the effectiveness of the action, materials and methods. An experimental study involved 152 male and female students. Participants of the investigation solved experimental tasks, implemented in a computer version, according to schemes of a simple visual-motor reaction and a choice reaction (separately and in combination), according to a scheme of sensorimotor action with a warning signal when the apperceptive scheme, setting duration and sequence of required operations were changed promptly. Results were reviewed in the aspect of disclosing the features of the subject's elimination of the uncertainty of the moment of achieving the goal in the future and the construction of a sequence of operations of sensorimotor actions in a connection with changes in external conditions, typical for the time deficit regime. The conditionality of the time synthesis of sensorimotor action by the actual operational meaning was established revealing that the successful temporal synthesis of sensorimotor action in changing conditions is associated with the fastest acceptance of an adequate apperceptive scheme, with effective anticipation of the moment of achieving the goal and the formation of a detailed setting duration of action, with the formation of a temporal sequence of required operations. Conclusions. The levels of success of the time synthesis of sensorimotor action in changing conditions are highlighted: “quite successful; moderately successful; unsuccessful.” Часовий синтез сенсомоторного дії розглядається як процес узгодження настановлення тривалості (очікувана протяжність) дії, часової послідовності потребових операцій і значущих змін умов. Мета: експериментально встановити зв’язок успішності часового синтезу та ефективності реалізації сенсомоторної дії в змінних умовах. Гіпотеза: успішний часовий синтез настановлення тривалості та часової послідовності операцій у психічній організації сенсомоторної дії в змінних умовах реалізується згідно з відповідним операційним змістом і дозволяє антиципаційним ефектам та підвищенням ефективності дії. Матеріали і методи. У експериментальному дослідженні взяли участь 152 студенти чоловічої та жіночої статі. Учасники дослідження вирішували експериментальні задачі, реалізовані в комп’ютерному варіанті за схемою простої візуально-моторної реакції та реакцій вибору (роздільно та в комбінаціях), за схемою сенсомоторних дій із випереджувальним сигналом при оперативній зміні апперцептивної схеми, тривалості встановлення та послідовності потребових операцій. Результати розглядаються в аспектах розкриття особливостей видалення суб’єктом невизначеності моментів досягнення цілі в майбутньому та побудови послідовності операцій сенсомоторного дії у зв’язку із змінами зовнішніх умов, характерними для режиму дефіциту часу. Встановлена зумовленість часового синтезу сенсомоторної дії актуальним оперативним змістом. З’ясовано, що успішний часовий синтез сенсомоторної дії в змінних умовах пов’язаний з найбільш швидким прийняттям адекватної апперцептивної схеми, з ефективною антиципацією моменту досягнення цілі та формуванням встановленої тривалості дії, з формуванням часової послідовності потребових операцій. Висновки. Виокремлено рівні успішності часового синтезу сенсомоторної дії в змінних умовах: цілком успішний; помірно успішний; малоуспішний.Item CONTROL REDUNDANCY AS A QUANTITATIVE MEASURE OF MANEUVERABILITY(2021) Zinchenko, S. M.; Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Зінченко, С. М.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Зинченко, С. Н.; Попович, И. С.The purpose of the article is to determine the criterion of control redundancy and calculate its value for various types of vessels and navigation modes. A brief review was carried out and it was concluded that redundancy controls are mostly used only as a backup to improve reliability, but not as a means of optimizing control. The dependence of the vessel’s maneuvering capabilities on the value of this criterion and its importance in the classification is shown. A formula for calculating control redundancy is proposed, and control redundancy values are calculated for vessels with different control schemes.Item INFLUENCE HUMAN FACTOR ON SAFETY’S PLANNING ROUTE OF WATER TRANSPORT(2021) Zinchenko, S. M.; Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Прокопчук, Ю. А.; Попович, І. С.; Литовченко, В. І.; Зинченко, С. М.; Попович, И. С.; Литовченко, В. И.The study is aimed at conducting a formal analysis of algorithms for captains to apply when planning routes in difficult navigation situations. Formal and algorithmic analysis based on decision trees made it possible to improve ergatic navigation safety systems and to predict potential risks of maritime accidents in a timely manner. The article discusses approaches enabling algorithmisization of processes of navigational situations perception by captains. A formal description of the most essential elements of captains’ human factor affecting the route planning processes is provided. Also, the issues related to perception of difficult navigation situations by captains are considered, dependences on volume and multithreading of input information are given. In order to confirm actual influence of captains’ human factor elements on safe route planning, a number of experiments have been carried out using the Navi Trainer 5000 navigation simulator and subsequent modeling by means of Data Mining. As a result of modeling, standard designs for planning water transport routes have been obtained together with the confirmation of constructed models adequacy exemplified by the factor Fs 3 - «weather conditions». The proposed approaches will further expand the capabilities of predictive possible maritime accidents models due to human factor.Item AUTOMATIC DETERMINATION OF THE NAVIGATORS MOTIVATION MODEL WHEN OPERATING WATER TRANSPORT(2021) Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Zinchenko, S. M.; Kobets, V. M.; Safonova, A. F.; Appazov, E. S.; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Кобець, В. М.; Сафонова, Г. Ф.; Аппазов, Е. С.; Попович, І. С.; Зинченко, С. Н.; Кобец, В. Н.; Сафонова, А. Ф.; Аппазов, Э. С.; Попович, И. С.Context. The article proposes an approach for automated identification of the navigators motivational model in the control of water transport. Algorithms for data extraction as a result of the man-machine interaction of navigator with the electronic control systems of the vessel during performing navigation operations of increased complexity are proposed. Objective. The purpose of research is to apply formal and algorithmic approaches to extracting data on the motivational model of navigator to prevent accidents in water transport. Method. The identification of manifestation determination of navigators’ mental activity by means of the visual concept of the geometric group theory is proposed. This approach delivered the visual systematic-logical combining of diagnostic methods aimed at determining navigators motivational centers and the processes of professional activity like maneuver performing. The key indicator of identification is said to be the parameter of the navigator’s activity as “rpm_port” having an impact on the vessel speed being a marker of intensification of the navigator’s physiological activity. Such an approach is beneficial in time phase identification while maneuvering indicating explicitly at the stepping up of the navigator’s physiological motivational state. It was proven to be correct based on the results due to Ward’s dendrogram, several statistical methods and applied software. The obtained research results encourage the prediction of the navigator’ motivational states in critical situations. Results. In order to confirm the proposed formal-algorithmic approach, an experiment was carried out using the navigation simulator Navi Trainer 5000. Automated analysis of experimental ones made it possible to form a motivational map of the navigator and determine the decision-making model affecting in the processes of control vessel in difficult situations. Conclusions. The proposed research approaches made it possible to automate the processes of extracting data indicating the principles of decision-making by navigator. The effectiveness of proposed approach was substantiated by the results of experimental data automated processing and the constructed tree-like decision-making spaces. Актуальність. У статті запропоновано підхід автоматизованої ідентифікації мотиваційної моделі навігаторів при управлінні морським транспортом. Запропоновано алгоритми вилучення даних в результаті людино-машинного взаємодії навігатора з електронними системами управління судном при виконанні навігаційних операцій підвищеної складності. Мета. Метою дослідження є застосування формального і алгоритмічного підходів до вилучення даних мотиваційної моделі навігатора для запобігання аварій на водному транспорті. Метод. Пропонується ідентифікація детермінованних проявів розумової діяльності навігаторів за допомогою візуальної концепції геометричної теорії груп. Такий підхід забезпечив наочне системо-логічне поєднання діагностичних методів що спрямовані на визначення мотиваційних центрів штурмана і процесів професійної діяльності, наприклад при виконанні маневрів. Ключовим показником ідентифікації вважається параметр активності штурмана «rpm_port», що впливає на швид- кість судна і є маркером посилення його фізіологічної активності. Такий підхід корисний для ідентифікації тимчасових фаз при маневруванні, що явно вказують на зміну мотиваційного стану навігатора. Даний аспект був доведений на підставі результатів дендрограмми Уорда, кількох статистичних методів і прикладного програмного забезпечення. Отримані результати досліджень дозволяють прогнозувати мотиваційні стани навігатора у критичних ситуаціях. Результат. З метою підтвердження запропонованого формально-алгоритмічного підходу був проведений експеримент з використанням навігаційного симулятора Navi Trainer 5000. Автоматизований аналіз експериментальних даних дозволив сформувати мотиваційну карту навігатора і визначити модель прийняття рішень що впливають на процеси управління судном у складних ситуаціях. Висновок. Запропоновані підходи дослідження дозволили автоматизувати процеси вилучення даних що вказують на принципи прийняття рішень навігатором. Результативність запропонованого підходу була обґрунтована за результатами автоматизованої обробки експериментальних даних і побудованих ознакових деревоподібних просторів прийняття рішень. Актуальность. В статье предложен подход автоматизированной идентификации мотивационной модели навигаторов при управлении морским транспортом. Предложены алгоритмы извлечения данных в результате человеко-машинного взаимодействия навигатора с электронными системами управления судном при выполнении навигационных операций повышенной сложности. Цель. Целью исследования является применение формального и алгоритмического подходов к извлечению данных мотивационной модели навигатора для предотвращения аварий на водном транспорте. Метод. Предлагается идентификация детермининированных проявлений мыслительной деятельности навигаторов с помощью наглядной концепции геометрической теории групп. Такой подход обеспечил наглядное систематико-логическое сочетание диагностических методов, направленных на определение мотивационных центров штурмана и процессов профессиональной деятельности, например при выполнении маневров. Ключевым показателем идентификации считается параметр активности штурмана «rpm_port», влияющий на скорость судна и являющийся маркером усиления его физиологической активности. Такой подход полезен для идентификации временной фазы при маневрировании, что явно указывает на изменение мотивационного состояния навигатора. Данный аспект был доказан на основании результатов дендрограммы Уорда, нескольких статистических методов и прикладного программного обеспечения. Полученные результаты исследований позволяют прогнозировать мотивационные состояния навигатора в критических ситуациях. Результат. С целью подтверждения предложенного формально-алгоритмического подхода был проведен эксперимент с использованием навигационного симулятора Navi Trainer 5000. Автоматизированный анализ экспериментальных данных позволил сформировать мотивационную карту навигатора и определить модель принятия решений влияющих на процессы управления судном в сложных ситуациях. Вывод. Предложенные подходы исследования позволили автоматизировать процессы извлечения данных указывающих на принципы принятия решений навигатором. Результативность предложенного подхода была обоснована по результатам автоматизированной обработки экспериментальных данных и построенных признаковых древовидных пространств принятия решений.Item DEVELOPMENT AND EXPERIMENTAL STUDY OF ANALYZER TO ENHANCE MARITIME SAFETY(2021) Nosov, P.; Zinchenko, S.; P l o k h i k h, V .; Popovych, I. S.; P r o k o p c h u k, Y.; M a k a r c h u k, D.; Mamenko, P.; M o i s e i e n k o, V.; B e n, A .; Носов, П. С.; Зінченко, С. М.; Плохіх, В. В.; Попович, І. С.; Прокопчук, Ю. О.; Макарчук, Д. В.; Маменко, П. П.; Мойсеєнко, В. С.; Бень, А. П.On the basis of empirical experimental data, relationships were identified indicating the influence of navigators’ response to such vessel control indicators as maneuverability and safety. This formed a hypothesis about a non-random connection between the navigator’s actions, response and parameters of maritime transport management. Within the framework of this hypothesis, logical-formal approaches were proposed that allow using server data of both maritime simulators and operating vessels in order to timely identify the occurrence of a critical situation with possible catastrophic consequences. A method for processing navigation data based on the analysis of temporal zones is proposed, which made it possible to prevent manifestations of reduced efficiency of maritime transport management by 22.5 %. Based on cluster analysis and automated neural networks, it was possible to identify temporary vessel control fragments and classify them by the level of danger. At the same time, the neural network test error was only 3.1 %, and the learning error was 3.8 %, which ensures the high quality of simulation results. The proposed approaches were tested using the Navi Trainer 5000 navigation simulator (Wärtsilä Corporation, Finland). The simulation of the system for identifying critical situations in maritime transport management made it possible to reduce the probability of catastrophic situations by 13.5 %. The use of automated artificial neural networks allowed defining critical situations in real time from the database of maritime transport management on the captain’s bridge for an individual navigator. На основі емпіричних експериментальних даних були ідентифіковані зв’язки, що вказують на вплив реакцій навігаторів (судноводіїв) на такі показники управління судном як маневреність і безпека. Це сформувало гіпотезу про невипадковий зв’язок між діями навігатора, його реакціями та параметрами управління морським транспортом. У рамках зазначеної гіпотези були запропоновані логіко-формальні підходи, що дозволяють застосувати серверні дані як морських симуляторів, так і діючих суден морського транспорту з метою своєчасної ідентифікації виникнення критичної ситуації з ймовірними катастрофічними наслідками. Запропоновано метод обробки навігаційних даних, що заснований на аналізі темпоральних зон, який дозволив попередити прояви зниження результативності управління морським транспортом на 22,5 %. На основі кластерного аналізу і автоматизованих нейронних мереж вдалося виділити часові фрагменти управління судном і класифікувати їх відповідно до рівня небезпеки. При цьому тестова помилка нейронної мережі склала лише 3,1 %, а помилка навчання 3,8 %, що забезпечує високу якість отриманих результатів моделювання. Запропоновані підходи були апробовані із застосуванням навігаційного тренажера Navi Trainer 5000 navigation simulator (Wärtsilä Corporation, Фінляндія). Проведене імітаційне моделювання системи ідентифікації критичних ситуації під час управління морським транспортом дозволило зменшити ймовірність виникнення катастрофічних ситуацій на 13,5 %. Використання автоматизованих штучних нейронних мереж дозволило проводити ідентифікацію критичних ситуацій в режимі реального часу на основі бази даних управління морським транспортом на капітанському містку для індивідуального навігатора.