Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ТЕХНОЛОГИЯ ОЦЕНКИ СПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ВОСПРИНИМАТЬ И ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ В ПРОСТРАНСТВЕ

Роженцов В.В. 1 Афоньшин В.Е. 2
1 Поволжский государственный технологический университет
2 ООО «ЛЭМА»
Над горизонтальной поверхностью на заданной высоте размещают видеокамеру и световые излучатели, управляемые компьютером. Световыми излучателями создают на горизонтальной поверхности три или более световых пятна. Испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна. Программно в течение заданного времени случайным образом изменяют площадь, направление и скорость перемещения световых пятен. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна. Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, который с момента изменения площади, направления или скорости перемещения световых пятен периодически вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний. По величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.
информационные технологии
пространство
восприятие
ориентация
1. Айрапетьянц Э.Ш., Батуев А.С. Принцип конвергенции анализаторных систем. – Л.: Наука, 1969. – 85 с.
2. Бабияк B.И., Пащинин А.Н., Янов Ю.К. Роль и значение вестибулярного анализатора в восприятии пространства (сообщение 1) // Российская оториноларингология. – 2009. – № 3. – С. 13–21.
3. Бабияк B.И., Пащинин А.Н., Янов Ю.К. Роль и значение вестибулярного анализатора в восприятии пространства (сообщение 2) // Российская оториноларингология. – 2009. – № 4. – С. 14–26.
4. Бехтерев В.М. Мозг и его деятельность / Посмертн. изд. под ред. проф. А.В. Гервера. – М.; Л.: Госиздат, 1928. – 327 с.
5. Большой психологический словарь / cост. и общ. ред. Б. Мещеряков, В. Зинченко. – СПб.: Прайм-Еврознак, 2004. – 672 с.
6. Ботяев В.Л., Загревский О.И. Психомоторные способности спортсменов к зрительно-пространственной ориентации и их взаимосвязь со зрительно-пространственным восприятием // Вестник Томского государственного университета. – 2009. – № 322 – С. 182–185.
7. Захаров А.А., Тужилкин А.Ю., Веденин А.С. Алгоритм определения положения и ориентации трехмерных объектов по видеоизображениям на основе вероятностного подхода // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-8. – С. 1683–1687.
8. Корягина Ю.В. Восприятие времени и пространства в спортивной деятельности. – М.: Теория и практика физической культуры, 2009. – 224 с.
9. Мухин А.С. Психолого-педагогические основы применения крупномасштабных картографических произведений в рамках школьной географии // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. – 2012. – № 144. – С. 172–178.
10. Роженцов В.В. Технология оценки способности восприятия и оценки расстояния // Кибернетика и программирование. – 2015. – № 1. – С. 61–66.
11. Роженцов В.В., Афоньшин В.Е. Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве // Патент России № 2525377. 2014. Бюл. № 22.
12. Сеченов И.М. Участие нервной системы в рабочих движениях человека // Физиология нервной системы. Избранные труды. – Вып. 3. – Кн. 1. – М.: Мед. литература, 1952. – С. 150–154.
13. Якимова Е.А. Биоритмологические аспекты пространственно-временного восприятия в спортивной деятельности // Science Time. – 2014. – № 7 (7). – С. 429–436.
14. Ropper A.H., Brown R.H. Adams and Victor’s Principles of Neurology (eighth Edition). – NY.: Chicago; San Francisco, 2005. – 1398 p.

Оценка способности воспринимать и ориентироваться в пространстве необходима при профотборе специалистов, находящихся в окружении мобильных объектов, например на транспорте, в авиации или при работе на сборочных линиях. Пространственная ориентация важна в спорте, особенно в спортивных играх.

В.М. Бехтерев рассматривал механизм восприятия пространства как взаимосвязанную деятельность органов равновесия с внешней рецепцией и двигательным аппаратом. Существенное значение он придавал кожно-мышечному чувству [4]. И.М. Сеченов отводил особую роль в пространственном восприятии двигательному аппарату и создаваемому им в головном мозгу «темному мышечному чувству» [12]. B.И. Бабияк и соавт. считают, что особое отношение к проблеме восприятия пространства имеет вестибулярный анализатор как орган специфического «пространственного чувства» [2]. Э.Ш. Айрапетьянц и А.С. Батуев экспериментально установили, что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов: зрительного, вестибулярного, кожного и мышечного. При этом большая роль в восприятии пространства принадлежит зрительной сенсорной системе [1].

Цель работы – разработка технологии оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

Оценка способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве

Над горизонтальной поверхностью на заданной высоте размещают видеокамеру и световые излучатели, управляемые компьютером. Световыми излучателями создают на горизонтальной поверхности три или более световых пятна, как показано на рисунке.

pic_12.wmf

Схема расположения световых пятен: 1–3 – световые пятна. Остальные обозначения в тексте

Испытуемый размещается в центре 4 контура 5, огибающего световые пятна. Программно в течение заданного времени случайным образом изменяют площадь, направление и скорость перемещения световых пятен. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна.

Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, который с момента изменения площади или направления или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний. Вопросы определения положения объектов и расстояний между ними с использованием систем технического зрения рассмотрены в работе [7]. По величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве [11].

В психологии под восприятием понимается отражение в сознании человека предметов, явлений или процессов при их непосредственном воздействии на органы чувств. В ходе восприятия происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целостные образы вещей и событий [5, с. 83].

Как отмечают B.И. Бабияк и соавт. [2], вряд ли мы можем корректно рассмотреть проблему восприятия пространства, не оперируя знаниями из области психофизиологии сенсорных систем, а также положениями о пространственно-временных отношениях. По классическому определению, пространство и время представляют собой всеобщие формы существования материи и вне материи их существование невозможно.

Восприятие пространства – чувственно-наглядное отражение пространственных свойств вещей (их величины и формы), их пространственных отношений (расположения относительно друг друга и воспринимающего субъекта и в плоскости, и в глубину) и движений [5, с. 84–85]. Пространственными характеристиками являются [2]: положения относительно других тел (координаты тел), расстояние между ними [10], углы между различными пространственными направлениями. С чисто пространственными отношениями имеют дело, когда можно абстрагироваться от свойств и движения тел и их частей.

Восприятие пространства – это афферентная часть целостного процесса, являющаяся предпосылкой к завершению основной цели – двигательного реагирования на создавшуюся пространственную ситуацию [3]. Учитывая, что восприятие пространства формируется в основном триадой сенсорных систем – зрительным, соматосенсорным и вестибулярным анализаторами [14], возникло диагностическое направление – постурография. Ее суть заключается в регистрации движений центра массы при выполнении ряда тестовых заданий на стабильной и подвешенной на пружинах платформе: стояние с открытыми глазами, стояние с закрытыми глазами и стояние с открытыми глазами с помехой зрению (испытуемому демонстрируют движущуюся картинку). Компьютерная обработка площадей смещения центра массы и пиковых скоростей резких движений позволяет оценить состояние отдельно соматосенсорной, зрительной и вестибулярной функций.

Восприятие пространства играет большую роль во взаимодействии человека с окружающей средой, являясь необходимым условием ориентирования в ней человека. Как известно, ориентирование в пространстве – это процесс формирования представления о тех пространственных отношениях, в которых человек находится в окружающей его среде [3].

Ориентированием является определение человеком своего местоположения в пространстве по отношению к сторонам горизонта или к предмету-ориентиру, а также во времени, т.е. умение определять время и оценивать движение, учитывать среду, условия, обстоятельства [9], что является решающим фактором в отправлении многих профессий.

Нарушение этой функции приводит к феноменам иллюзий и явлению дезориентации, особенно актуальных в лётном деле и космонавтике. При дезориентации пилот может потерять представление о направлении полёта, о местоположении летательного аппарата над местностью и о своём положении в пространстве по отношению к естественным координатам, в частности по отношению к поверхности земли. В литературе описаны случаи, когда из-за дезориентации пилот заходил на посадку в перевёрнутом виде [3].

При ориентировании в процессе занятий физической культурой и спортом зрительный анализатор, по мнению В.Л. Ботяева и О.И. Загревского [6], является главным «поставщиком» афферентной информации для управления двигательной деятельностью. Для оценки и контроля способности к ориентированию авторами разработан двигательно-моторный тест «Бег по номерам». На половине волейбольной площадки хаотично располагают 10 пронумерованных медицинболов. Испытуемый, стоя спиной к площадке (не видя расположение мячей), по команде «Марш!» вбегает на площадку и поочередно, с первого по десятый, касается рукой всех мячей. Коснувшись последнего мяча под номером 10, он выбегает с площадки. Результатом тестирования является время (сек), затраченное на выполнение задания.

Восприятие времени человеком определяется как отражение объективной длительности, скорости и последовательности явлений действительности. В восприятии времени участвуют различные анализаторы, наиболее точную дифференцировку промежутков времени дают кинестезические (двигательные) и слуховые ощущения [5, с. 84].

С чисто временными отношениями оперируют в тех случаях, когда можно отвлечься от многообразия сосуществующих объектов. Однако в реальной действительности пространственные и временные параметры тесно связаны друг с другом и непрестанно вступают в пространственно-временные отношения, характеризующие любые производственные или биологические и физиологические процессы.

Особое место занимает восприятие пространства и времени в спортивной деятельности. Ю.В. Корягина [8] установила, что между показателями восприятия пространства и показателями восприятия времени существует прямая корреляционная зависимость.

В то же время установлено, что особенности восприятия пространства и времени у спортсменов зависят от характера деятельности в избранном виде спорта, в связи с чем среди них выделяют следующие группы [13]:

а) спортсмены ситуационных видов спорта с высокой интенсивностью деятельности – процессы восприятия пространства и времени наиболее развиты;

б) спортсмены стандартных видов спорта, передвижения которых относительно не ограничены в пространстве – процессы восприятия пространства и времени развиты;

в) спортсмены ситуационных видов спорта с менее высокой интенсивностью деятельности – процессы восприятия пространства и времени менее развиты, чем у представителей первых 2-х групп;

г) спортсмены стандартных видов спорта, передвижения которых значительно ограничены в пространстве – характеризуются наименее развитым восприятием пространства и времени.

Таким образом, спортсмены ситуационных видов спорта характеризуются более точным восприятием пространственных и временных параметров по сравнению с представителями циклических и ациклических видов спорта. Использование данных об особенностях восприятия пространства и времени, по мнению Е.А. Якимова [13], может быть достаточно результативным для решения задач спортивного отбора.

Заключение

Восприятие пространства играет большую роль во взаимодействии человека с окружающей средой, являясь необходимым условием ориентирования в ней человека. Нарушение этой функции приводит к феноменам иллюзий и явлению дезориентации.

Разработанная технологии оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве может быть полезна при профотборе, особенно в лётном деле, космонавтике, вождении автотранспорта, при занятиях физической культурой и спортом.

Рецензенты:

Песошин В.А., д.т.н., профессор кафедры компьютерных систем, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, г. Казань;

Скулкин Н.М., д.т.н., профессор кафедры математики, информатики и информационной безопасности, АНО ВПО «Межрегиональный открытый социальный университет», г. Йошкар-Ола.


Библиографическая ссылка

Роженцов В.В., Афоньшин В.Е. ТЕХНОЛОГИЯ ОЦЕНКИ СПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ВОСПРИНИМАТЬ И ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ В ПРОСТРАНСТВЕ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-24. – С. 5367-5370;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38351 (дата обращения: 21.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252