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模拟飞行任务中的脑力负荷监测∶基于多模态生理信号的融合研究
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作者 韩明秀 刘心怡 +3 位作者 王煜文 牛海军 柳忠起 刘涛 《载人航天》 北大核心 2025年第4期443-450,共8页
在飞行等高风险、高复杂度任务场景中,准确监测脑力负荷已成为提升工作效率和保障安全的关键。然而,现有的脑力负荷评估方法多依赖单一模态信号,这些方法在跨个体和跨天等情境下的泛化性能较差。因此,提出一种基于多模态生理信号融合的... 在飞行等高风险、高复杂度任务场景中,准确监测脑力负荷已成为提升工作效率和保障安全的关键。然而,现有的脑力负荷评估方法多依赖单一模态信号,这些方法在跨个体和跨天等情境下的泛化性能较差。因此,提出一种基于多模态生理信号融合的脑力负荷评估方法:采用COG-BCI数据集,选取其中多属性任务组(MATB⁃Ⅱ)的脑电和心电生理信号数据,提取脑电功率谱密度在内的多类关键特征,通过均方差系数、最大互信息系数及单因素方差分析对特征进行筛选和融合,构建基于随机森林与极限梯度提升算法的模型。结果表明:所提融合特征和方法有效提升了模型性能,在当日脑力负荷识别中平均准确率达到93.8%,在跨天场景中平均识别精度达到86.1%。采用多模态生理信号融合方法,有效提升了跨个体和跨天场景下的脑力负荷评估准确率。 展开更多
关键词 脑力负荷 人机工效学 脑电 生理信号 状态监测
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基于文献计量学的疾病诊断相关分组在护理领域的研究热点分析
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作者 李苗苗 熊莉娟 +2 位作者 齐磊 李敏 向御婷 《护理学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第24期77-80,97,共5页
目的 总结疾病诊断相关分组在护理领域的研究现状和焦点,为护理管理者在该领域的探索提供参考。方法 检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普网、中国生物医学文献服务系统中疾病诊断相关分组与护理关联的相关文献,时间自建库至2024... 目的 总结疾病诊断相关分组在护理领域的研究现状和焦点,为护理管理者在该领域的探索提供参考。方法 检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普网、中国生物医学文献服务系统中疾病诊断相关分组与护理关联的相关文献,时间自建库至2024年4月1日。采用文献计量分析法对纳入文献的发表年份、发表期刊、研究机构、基金、研究内容等特征进行分析。结果 共纳入论文61篇,其中2023年最多,达20篇。文献发表数量从2019年开始增长,发文量较多的城市有北京、乌鲁木齐等。文献研究热点主要聚焦在疾病诊断相关分组对护理绩效分配、对护理工作量测算、对护理人力资源配置、对护理质量及护理成本的影响。结论 疾病诊断相关分组在护理领域重视程度不断提升,对护理工作的影响体现在多个方面,要综合把握其对每一领域的双面影响,深度分析机遇与挑战,合理匹配护理管理改革。 展开更多
关键词 疾病诊断相关分组 文献计量学 护理绩效分配 护理工作量 护理人力资源配置 护理质量 护理成本 研究热点
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人机界面中目标编码设计 被引量:10
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作者 曾庆新 庄达民 马银香 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期631-634,共4页
研究虚拟战斗机驾驶员飞行过程中涉及的监视、计算记忆、攻击和探测4项任务,通过控制目标呈现时间和间隔时间改变工作的快慢节奏来影响脑力负荷,以正确反应率和反应时间来评价和分析被试在不同脑力负荷和任务权重下对目标颜色、形状及... 研究虚拟战斗机驾驶员飞行过程中涉及的监视、计算记忆、攻击和探测4项任务,通过控制目标呈现时间和间隔时间改变工作的快慢节奏来影响脑力负荷,以正确反应率和反应时间来评价和分析被试在不同脑力负荷和任务权重下对目标颜色、形状及位置的辨认情况,为人机界面中目标编码设计提供科学依据.实验结果表明:无论脑力负荷和任务权重如何,绿色、红色、正方形、圆形和三角形可作为人机界面设计中的目标编码,蓝色则不适合;人机界面设计时,必须对人的注意力分配问题进行评价,并作为确定目标位置的依据之一;对具有颜色、形状等多维目标的辨认,当目标的持续和间隔时间分别在1 s以上时正确反应率都较高. 展开更多
关键词 目标辨认 探测率 反应时间 脑力负荷 人机界面
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基于多资源理论的脑力负荷评价方法 被引量:20
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作者 王洁 方卫宁 李广燕 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期107-110,共4页
从人的信息处理方式着手探讨脑力负荷产生原因,提取可反映脑力负荷的4个方面指标,然后对分析的工作任务进行逐层分析和归类,用视觉、听觉、认知和运动反应4个信息处理源下的28种行为要素序列进行描述;继而分别从同时进行的行为数、任务... 从人的信息处理方式着手探讨脑力负荷产生原因,提取可反映脑力负荷的4个方面指标,然后对分析的工作任务进行逐层分析和归类,用视觉、听觉、认知和运动反应4个信息处理源下的28种行为要素序列进行描述;继而分别从同时进行的行为数、任务难度、同信息源冲突、同处理阶段冲突4个方面指标对行为序列进行评价,以得到操作任务的工作负荷.并以地铁二号线司机宣武门到长椿街段驾驶任务为例研究验证方法的有效性.结果表明,本方法能够描述整个工作过程中脑力负荷的变化情况,并寻找出致使负荷高的原因. 展开更多
关键词 人机工程学 脑力负荷 多资源理论 信息处理
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脑力负荷及其测量 被引量:35
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作者 廖建桥 《系统工程学报》 CSCD 1995年第3期119-123,共5页
在系统设计中考虑人的脑力负荷具有越来越重要的现实意义。本文首先讨论了脑力负荷的概念和在系统设计中测量脑力负荷的重要性,接着着重介绍当前使用的测量脑力负荷的方法和各种方法的局限性。
关键词 系统设计 计算机 脑力负荷 测量
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人在多项任务中的业绩及脑力负荷 被引量:4
6
作者 廖建桥 《心理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 1995年第4期356-362,共7页
在超脑力负荷状态下人的业绩是如何变化的?在实验中,让被试者同时完成四项内容不同的任务,即补偿追踪,选择反应,模拟雷达观察和算术运算。脑力负荷的强度是由改变工作的快慢节奏来实现的。实验的数据表明,随着脑力负荷的增加,人... 在超脑力负荷状态下人的业绩是如何变化的?在实验中,让被试者同时完成四项内容不同的任务,即补偿追踪,选择反应,模拟雷达观察和算术运算。脑力负荷的强度是由改变工作的快慢节奏来实现的。实验的数据表明,随着脑力负荷的增加,人的业绩是逐渐下降的。在面对超负荷的多项任务时,人的信息处理过程更像一个单通道系统,集中精力完成某一工作,然后迅速地转移到下一个工作。 展开更多
关键词 业绩 脑力负荷 注意
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基于自组织算法与回归分析结合方法的飞行员脑力负荷预测研究 被引量:4
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作者 白杰 龙英 杨坤 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第35期201-204,共4页
脑力负荷是人机系统中人的绩效的一个重要因素。对飞行员脑力负荷展开研究,为飞机驾驶舱设计及其仪表设备的符合性验证提供参考。通过实验得到生理测量、绩效测量、主观测量的各项指标。利用单因素方差分析法提取对飞行员脑力负荷的敏... 脑力负荷是人机系统中人的绩效的一个重要因素。对飞行员脑力负荷展开研究,为飞机驾驶舱设计及其仪表设备的符合性验证提供参考。通过实验得到生理测量、绩效测量、主观测量的各项指标。利用单因素方差分析法提取对飞行员脑力负荷的敏感指标。结果表明:注视频率、注视总时间、眨眼率、平均瞳孔直径变化率、NASA_TLX(NASA task load index)、正确率的主效应显著(P<0.05)。采用自组织算法GMDH(group method of data handling)与线性回归的结合方法,建立飞行员脑力负荷预测模型;并且得到模型拟合度为85.47%。因此,GMDH与线性回归的结合方法可以较好地预测飞行员脑力负荷。 展开更多
关键词 脑力负荷预测 生理测量 绩效测量 主观测量 自组织算法 回归分析
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基于脑电的轻装作业操作者脑力负荷与绩效的分析 被引量:8
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作者 韩文民 葛倩 高龙龙 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期110-117,共8页
针对脑力负荷过高或过低导致产品质量低、生产效率低的问题,采用脑电(EEG)生理测量技术,模拟轻装产品的手工装配生产。设计了单产品装配和产品组合装配实验方案,探究操作者脑力负荷与工作绩效之间的关系。采集了25位志愿者的EEG负荷指... 针对脑力负荷过高或过低导致产品质量低、生产效率低的问题,采用脑电(EEG)生理测量技术,模拟轻装产品的手工装配生产。设计了单产品装配和产品组合装配实验方案,探究操作者脑力负荷与工作绩效之间的关系。采集了25位志愿者的EEG负荷指标、装配完成率和装配时间三种指标数据,分析结果表明:EEG负荷指标的波动趋势可以有效地反映操作者的任务绩效,但波动状态与具体装配任务有关;与单产品装配方式相比,产品组合装配方式可以在保证装配质量的前提下有效缓解操作者脑力负荷。研究结果提升了手工装配作业下操作者脑力负荷波动状态的认识,有助于管理者制定更优的产品生产计划方案。 展开更多
关键词 重复装配 脑力负荷 绩效 脑电 脑电负荷
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空间立体信息缺失对机械臂遥操作任务的影响 被引量:4
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作者 唐伟财 陈善广 +2 位作者 肖毅 姜国华 田志强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期335-343,共9页
视觉作为人认知环境的主要信息通道,在空间遥操作任务中有极其重要的作用。本研究面向空间站机械臂遥操作任务,通过对24名被试进行机械臂遥操作模拟平台实验,探索不同程度空间立体信息缺失对机械臂遥操作绩效、脑力负荷、距离感知和情... 视觉作为人认知环境的主要信息通道,在空间遥操作任务中有极其重要的作用。本研究面向空间站机械臂遥操作任务,通过对24名被试进行机械臂遥操作模拟平台实验,探索不同程度空间立体信息缺失对机械臂遥操作绩效、脑力负荷、距离感知和情境意识的影响,剖析不同立体信息在遥操作过程中的作用。实验结果表明:局部立体信息对提高遥操作任务完成率、减少撞击操作等指标有重要作用;而全局立体信息更有利于减少机械臂冗余行走距离和限位操作次数;两者对脑力负荷水平的降低有显著影响,而对距离估计偏差和情境意识水平影响不显著。因此,根据不同任务类型选取合适的立体信息补偿,从多个角度完善立体信息的呈现对于保障遥操作任务的顺利进行具有重要意义。 展开更多
关键词 遥操作 空间立体信息 绩效指标 脑力负荷 情境意识 距离感知
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飞行员脑力负荷测量指标和评价方法研究进展 被引量:28
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作者 卫宗敏 郝红勋 +1 位作者 徐其志 庄达民 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第24期1-8,共8页
首先介绍脑力负荷相关定义、脑力负荷与作业绩效的关系、解决脑力负荷问题的方法,指出脑力负荷问题的破解离不开脑力负荷测量方法的支撑;其次详细分析和综述了近年来国内外飞行脑力负荷测量的新指标、新方法以及主要应用,其中重点综述... 首先介绍脑力负荷相关定义、脑力负荷与作业绩效的关系、解决脑力负荷问题的方法,指出脑力负荷问题的破解离不开脑力负荷测量方法的支撑;其次详细分析和综述了近年来国内外飞行脑力负荷测量的新指标、新方法以及主要应用,其中重点综述了脑力负荷的综合测评方法;最后结合飞机驾驶舱显示系统的设计评价,探讨了脑力负荷测评方法研究现状及存在的问题,指出了飞行员脑力负荷测评的未来发展趋势。 展开更多
关键词 飞行员 显示界面 脑力负荷 主观测评 生理测评 绩效测评 综合测评
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脑力负荷个性化脑电响应特征规律及识别研究 被引量:2
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作者 楚洪祚 焦学军 +5 位作者 姜劲 曹勇 杨捷鸿 黄梦盈 王立志 李修乾 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第6期710-718,共9页
在脑力负荷的研究中,诱发出等级可分的脑力负荷状态是精确测量脑力负荷的基础。采用个性化的实验设计,可确保每名受试者都能被诱发出等级可分且逐级递增的脑力负荷状态。使用脑电图(EEG)记录在3种负荷水平下N-Back任务的生理响应,发现... 在脑力负荷的研究中,诱发出等级可分的脑力负荷状态是精确测量脑力负荷的基础。采用个性化的实验设计,可确保每名受试者都能被诱发出等级可分且逐级递增的脑力负荷状态。使用脑电图(EEG)记录在3种负荷水平下N-Back任务的生理响应,发现随着负荷的增加,前额叶、中央区以及枕叶位置的θ、α波段能量出现降低,低β波段的能量在前额叶、中央区、顶叶等区域出现下降,而在枕叶正则出现增高。结果表明,随着脑力负荷的升高,受试者的活跃脑区发生了改变。对比时域特征、频域特征、非线性特征以及全部类型特征同时使用情况下的负荷分类情况,使用全部类型特征不仅能够达到平均89.4%的较高正确率,而且提高了模型的鲁棒性。 展开更多
关键词 脑电图 脑力负荷 N-BACK 人机环境
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负性情绪对典型航天任务绩效的影响 被引量:2
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作者 李启杰 王宏伟 +1 位作者 莫言 姜劲 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第6期751-758,共8页
为了研究负性情绪对典型航天任务绩效的影响规律,利用MATB任务平台的监督任务和跟踪任务模拟典型航天任务,采用情绪视频诱发负性和中性情绪状态,通过任务绩效和主观量表评价来研究负性情绪状态对典型航天任务实验绩效的影响。研究发现... 为了研究负性情绪对典型航天任务绩效的影响规律,利用MATB任务平台的监督任务和跟踪任务模拟典型航天任务,采用情绪视频诱发负性和中性情绪状态,通过任务绩效和主观量表评价来研究负性情绪状态对典型航天任务实验绩效的影响。研究发现监督任务和跟踪任务的绩效随任务负荷增加而下降,负性情绪状态和任务负荷对监督任务的ACC绩效指标有显著交互作用,情绪状态对跟踪任务绩效存在显著影响;监督任务绩效在较高任务负荷时负性情绪状态的任务绩效低于中性情绪状态;较高任务负荷水平的跟踪任务绩效和操作者工作负荷水平易受情绪状态影响,相较于中性情绪状态而恶化;情绪状态对任务绩效的影响与任务类型和任务负荷相关,涉及较高任务负荷的复杂认知任务受情绪状态的影响强度更高。 展开更多
关键词 负性情绪 任务绩效 脑力负荷 任务负荷
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共享心智模型及其对人机团队绩效的影响 被引量:2
13
作者 吴桐 张宜静 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第2期276-284,共9页
随着人工智能技术的发展,复杂系统中人和机(智能体或机器人)协同工作的模式愈发常见,但实践中人和机常产生冲突,根本原因是人和机(设计师)心智模型的不一致。因此,人和机需要共享心智模型并形成团队,才能保障任务完成效率及系统安全性... 随着人工智能技术的发展,复杂系统中人和机(智能体或机器人)协同工作的模式愈发常见,但实践中人和机常产生冲突,根本原因是人和机(设计师)心智模型的不一致。因此,人和机需要共享心智模型并形成团队,才能保障任务完成效率及系统安全性。围绕共享心智模型的主题,首先回顾了心智模型的概念发展、特点与形成;然后,梳理了共享心智模型的概念、组成、测量及其在人机团队中的应用,辨析了共享心智模型与团队心智模型的概念;最后,讨论了共享心智模型对团队绩效的影响,总结了现有研究,并展望了未来研究。本文的总结与分析可辅助用于人机协同系统的良好设计,也可启发未来人工智能技术的发展。 展开更多
关键词 心智模型 共享心智模型 人机团队 团队绩效
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基于脑电微状态的脑力负荷评价方法 被引量:1
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作者 闫佳庆 李占英 +2 位作者 顾恒 姚群力 李小俚 《指挥与控制学报》 2020年第3期245-250,共6页
高级决策对于指挥者的脑力负荷具有更高的要求,及时获得指挥者的脑力负荷状态可以辅助人机系统并提高人机系统的智能化水平.设计了虚拟无人机操作环境,通过反应时任务描述了被试在进行高脑力负荷任务前后的行为学和事件相关电位改变.使... 高级决策对于指挥者的脑力负荷具有更高的要求,及时获得指挥者的脑力负荷状态可以辅助人机系统并提高人机系统的智能化水平.设计了虚拟无人机操作环境,通过反应时任务描述了被试在进行高脑力负荷任务前后的行为学和事件相关电位改变.使用低导联脑电微状态对任务态被试的不同脑力负荷状态进行评价.结果表明,反应时任务可以从行为学评价被试的脑力负荷状态,低导联脑电微状态可以根据任务态脑电,客观评价被试的脑力负荷. 展开更多
关键词 脑力负荷 评估 人机系统 无人机操作 事件相关电位 脑电微状态
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模拟SPO情境中的飞行员脑力负荷测量与分析 被引量:8
15
作者 汪磊 张之洋 +3 位作者 邵铿睿 谭维 曾锐 徐舒寒 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期26-32,共7页
为探究单一飞行员驾驶模式(SPO)下飞行员的脑力负荷水平,设计并实施模拟单人驾驶情境中的非正常任务场景处置实验。首先,基于准5级模拟驾驶舱,设计飞行任务场景;其次,招募20名航线飞行员被试,开展模拟飞行实验,记录被试的生理数据心率... 为探究单一飞行员驾驶模式(SPO)下飞行员的脑力负荷水平,设计并实施模拟单人驾驶情境中的非正常任务场景处置实验。首先,基于准5级模拟驾驶舱,设计飞行任务场景;其次,招募20名航线飞行员被试,开展模拟飞行实验,记录被试的生理数据心率变异性指标及眼动数据;最后,结合客观生理数据以及主观量表进行脑力负荷分析,记录单发失效故障处置时间并进行任务绩效分析。研究结果表明:与双人制机组相比,单人驾驶情境中飞行员的脑力负荷增幅并不显著,处于可接受范围;单人制驾驶舱的任务设计及智能辅助系统使用对于降低飞行员工作负荷,提升飞行绩效至关重要。研究结果可为单一飞行员驾驶模式实施提供理论支持,并为未来单人制驾驶舱及机载自动化系统设计提供指标参考。 展开更多
关键词 单一飞行员驾驶 脑力负荷 心率变异性 眼动 任务绩效
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民机驾驶舱人机交互脑力负荷预测模型 被引量:6
16
作者 卫宗敏 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第13期5270-5274,共5页
针对民机驾驶舱人机交互中飞行员脑力负荷问题,设计不同难度的人机交互飞行实验任务,分析飞行作业过程中飞行员脑力负荷在评估指标上的变化。在此基础上,提出一种新的改进的多元线形回归方法,探索人机交互中飞行人员脑力负荷变化预测模... 针对民机驾驶舱人机交互中飞行员脑力负荷问题,设计不同难度的人机交互飞行实验任务,分析飞行作业过程中飞行员脑力负荷在评估指标上的变化。在此基础上,提出一种新的改进的多元线形回归方法,探索人机交互中飞行人员脑力负荷变化预测模型的构建方法。结果显示:飞行作业过程中脑力负荷在反应时间、正确率、NASA-TLX、SDNN 4个评估指标上变化显著;在RRI Count、Max RRI、Minimum RRI、Mean RRI、Max/Min 5个评估指标上变化不显著。改进的多元线形回归模型可对不同飞行难度下个体脑力负荷水平进行预测和等级划分,平均预测准确率为87.5%。提出的预测模型与实测数据吻合性较好,能够较准确地反映民机驾驶舱人机交互中飞行员脑力负荷变化特性,可为未来民机驾驶舱人机交互中工效学评价与优化设计提供依据。 展开更多
关键词 民机驾驶舱 脑力负荷 人机交互 预测 数学模型 多元线形回归
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