Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие»




Скачать 378.72 Kb.
НазваниеПояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие»
страница1/3
Дата публикации11.06.2013
Размер378.72 Kb.
ТипПояснительная записка
www.vbibl.ru > Информатика > Пояснительная записка
  1   2   3
Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра АТМ

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе
по курсу «Человеко-машинное взаимодействие»

Выполнил студент гр. 230661:

Хиндикайнен А.С.

Проверил к.т.н., доцент каф. АТМ

Грачев А. Н.


Тула 2010

Содержание





  1. Исследование информационных характеристик человека-оператора при решении задач вынужденного выбора в отсутствии ограничений по времени


При определении среднего времени реакции на 10 равновероятных стимулов, с заданной точностью необходимо найти ряд статистических параметров получаемой в ходе эксперимента выборки, которые позволят определить меру изменчивости получаемых результатов.

Зная меру изменчивости и требуемую степень уверенности, мы сможем найти минимально необходимое количество опытов для достижения заданной точности как

где

– параметр границ уверенности, при степени уверенности принимающий значение ;

– мера изменчивости ряда измеренных значений времени реакции, %;

– требуемый показатель точности, %.
В свою очередь, мера изменчивости определяется как


где

– среднеквадратическое отклонение ряда значений времени реакции;

– среднее арифметическое ряда значений времени реакции.
Чтобы найти меру изменчивости, проведем контрольный эксперимент, состоящий из 20 замеров ВР. Результаты эксперимента приведены ниже в таблице 1.


Таблица 1 – Результаты проведения контрольного эксперимента
Полученный в ходе контрольного эксперимента ряд значений ВР обладает достаточно малой мерой изменчивости, что в результате дает фактический показатель точности . Таким образом, выбранное число опытов позволяет достичь требуемого уровня точности.
Теперь, когда мы знаем необходимое число опытов, обеспечивающих заданную точность измерения ВР, мы можем провести серию экспериментов с различным количеством предъявляемых стимулов: от 2 до 10 с шагом 1. Результаты этих экспериментов запишем в таблицу 2 и 3.



Количество стимулов

Время реакции, мс

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

2

59

75

72

73

79

79

75

75

71

71

72

73

76

70

70

73

71

67

74

70

3

73

74

74

76

79

81

79

74

71

72

73

75

74

71

69

67

67

67

66

62

4

85

79

83

72

68

70

69

71

69

69

72

72

63

70

74

63

73

74

74

70

5

67

74

72

74

74

74

69

69

77

72

68

68

86

76

68

77

70

73

74

68

6

74

67

71

77

66

80

79

77

71

77

76

72

76

77

74

68

80

70

71

77

7

72

73

77

72

75

73

87

75

76

70

75

78

69

74

75

65

68

74

71

74

8

83

73

84

79

71

78

68

63

83

71

70

72

73

72

75

73

81

82

74

75

9

71

80

82

74

73

76

77

78

87

76

80

85

81

77

79

72

80

76

69

73

10

87

67

85

78

94

74

74

83

75

75

76

75

72

75

77

76

75

78

78

92


Таблица 2 – Экспериментальные данные


Количество стимулов

Количество опытов

Количество информации

Среднее время реакции

Дисперсия

Мера изменчивости

Показатель точности

2

20

1,00

0,7255

0,0012

4,81%

2,11%

3

20

1,58

0,7105

0,0017

5,74%

2,51%

4

20

2,00

0,7230

0,0040

8,76%

3,84%

5

20

2,32

0,7245

0,0021

6,34%

2,78%

6

20

2,58

0,7405

0,0021

6,13%

2,69%

7

20

2,81

0,7365

0,0021

6,24%

2,73%

8

20

3,00

0,7500

0,0038

8,21%

3,60%

9

20

3,17

0,7730

0,0045

8,68%

3,80%

10

20

3,32

0,7830

0,0079

11,38%

4,99%


Таблица 3 – Расчётные данные для построения линий регрессий Хика

Построим теперь модель взаимосвязи между временем реакции пользователя и количеством поступающей информации . Закон Хика говорит о том, что в общем виде имеется линейная зависимость между этими двумя величинами, представленная следующим выражением:

Задача построения такой модели сводится к отысканию значений двух ее параметров:  и . Применяя метод наименьших квадратов (МНК), найдем коэффициенты модели и .


где

– число серий опытов, из которых состоял эксперимент;

– количество информации;

– среднее арифметическое ряда ;

– среднее арифметическое ряда ;

;
Найденные таким образом оценки и можно использовать для построения модели, позволяющей предсказывать время реакции в зависимости от количества поступающей оператору информации. В таблице 3 приведены расчётные параметры модели, построенной методом наименьших квадратов. График этой модели представлен на рисунке 1.


N













9

2,42

0,74

4,79

0,0245

0,682




Таблица 3 – Расчетные параметры МНК-модели регрессии
Из приведенного графика видно, что найденная модель довольно хорошо аппроксимирует полученные в результате эксперимента данные: график уравнения регрессии находится в области допустимых отклонений для всех отсчетов измеренных средних ВР, кроме первого. Для того чтобы улучшить эту модель прибегнем к методу взвешенных наименьших квадратов. Весами для каждого слагаемого будет выступать величина обратная дисперсии соответствующего измерения, что позволит уменьшить влияние измерений с большей величиной ошибки. Веса будем вычислять по формуле:

где - дисперсия времени реакции , вычисленная по результатам -ой серии опытов. Тогда:
, ,

В таблице 4 приведены расчётные параметры модели, построенной методом взвешенных наименьших квадратов. График этой модели представлен на рисунке 1.


N













9

2,11

0,72

6,85*10^5

0,013

0,703



Таблица 4 – Расчетные параметры взвешенной МНК-модели регрессии
Вторая модель оказалась так же достаточно точной: ее график укладывается в допустимые вариационные значения всех серий экспериментов. В целом, можно сказать что построенные модели удачны и могут быть использованы для предсказания времени реакции оператора на событие в зависимости от объема информации.


Рисунок 1 – Графики зависимости среднего ВР от количества информации
Погрешности построения связаны с тем, что используемая линейная модель не может учитывать всех аспектов реакции оператора. С другой стороны, модели соответствуют предъявленным к ним требованиями относительно точности и доверия, поэтому их следует признать удачными.
В целом мы получили экспериментальное подтверждение того, что закон Хика выполняется: между количеством информации поступающей оператору и временем реакции, которое требуется, чтобы на эту информацию соответствующим образом среагировать, существует линейная пропорциональная зависимость. Это очень важное наблюдение, которое может использоваться для оценки нагрузки на оператора и подготовленности.

  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Интеллектуальные подсистемы сапр»
Пояснительная записка к курсовой работе 10 страниц, 2 рисунка, 1 таблица, 3 источника

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconАнализ и проектирование на uml информационная система автосервиса...
В настоящее время ЭВМ широко применяется во многих отраслях деятельности человека. Ни одно учреждение не может обойтись в своей работе...

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconАнализ и проектирование на uml информационная система автосервиса...
В настоящее время ЭВМ широко применяется во многих отраслях деятельности человека. Ни одно учреждение не может обойтись в своей работе...

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка курсовой работе по теме: «Кроссплатформенная...

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теория электрической связи»
Целью курсовой работы является получение навыков по вычислению параметров системы связи, анализу полученных результатов, а также...

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по курсу «Теория языков программирования...
В тоже время ни одна программа написанная на яп не может быть непосредственно выполнена машиной – перед этим необходимо выполнить...

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Алгоритмизация...
Сеть книжных магазинов. – Челябинск: юурГУ, ЭиП-208, 2012. – 50 с., 13 ил., 1 прил

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconТема работы: Применение метода бритва Оккама в задачах машинного обучения
Пояснительная записка к курсовой работе: 22 страницы, 4 рисунка, 9 источников, 5 приложений

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «технологии программирования»
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет

Пояснительная записка к контрольно-курсовой работе по курсу «Человеко-машинное взаимодействие» iconПояснительная записка к курсовой работе по курсу «Теория языков программирования...
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.vbibl.ru
Главная страница