CN110473598A - 一种基于知识图谱的心理测试平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于知识图谱的心理测试平台系统，任务开发平台通过开源语言进行线上或线下编制测试任务及问卷；服务系统端与任务开发平台连接，用于接收任务开发平台上传来的测试任务及问卷，并依据认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总后存储；用户终端与服务系统端连接，用于调取服务系统端的测试任务及问卷并进行选择组合，对被试开展心理测试，再将所获得的心理测试实验数据回传至服务系统端进行实验大数据采集和分析，得出心理测试结论。本发明的平台系统有助于采集大规模的心理行为结构化数据，基于认知图谱能够构建标准化的、客观可测量的精神疾病量化评估工具和指标，更好地了解和评估我国人群的心理健康水平，推进国民心理健康建设。

Description

一种基于知识图谱的心理测试平台系统

技术领域

本发明涉及心理学测试平台及数据管理技术领域，具体涉及一种基于知识图谱的心理测试平台系统。

背景技术

当前精神疾病的诊断评估主要依赖于心理筛查量表和医生诊断，而很多精神疾病的临床表现比较复杂，且具有相似的临床症状，难以依靠现有测量方法从内在机制上进行精准区分。随着大数据时代的到来，利用人工智能的分类和决策已渗透到包括医疗诊断等在内的各个领域，但目前在心理行为测试方面还比较欠缺。

目前以CANTAB、NIH Toolbox为主的国外认知任务平台均基于认知图谱。国内现有任务平台主要面向学校及健康人群，可以概括为三类任务平台，即实验教学类、市场应用类和科研类。

①实验教学类任务平台的使用者可以根据自身情况，对实验材料进行适度的修改。整个任务平台依据心理学学科分类，主要用于心理学专业的实验和教学，数据为线下采集，需要购买安装任务系统。

②市场应用类任务平台主要为企业选拔人才，对特殊人群进行心理测评和干预的商业平台。特点是应用性强，能够针对相应领域进行精细测评。其任务依照认知图谱归类，但涵盖范围不全面，只纳入目标领域的相关任务。该类任务平台因其商用价值，实验材料和参数无法更改，需购买服务。

③科研类任务平台旨在科研实验数据收集，多为开放式平台，目前任务涉及的广度非常有限，有些任务对实验者要求高，难以线上收集数据。

国内上述现有任务平台对测试任务都有不同侧重，缺乏一个系统的、标准化的线上任务平台。

其中实验教学类任务平台的实验范式较为全面，却未根据认知图谱进行分类，而是以教学为目的，依据心理学学科分类，如PsychELab和Psykey均是根据普通心理学、发展心理学等科目进行分类，缺乏系统性的认知框架。这使得平台只局限于教学实验，无法扩展至大众人群，无法进行大规模线上数据采集任务。

市场应用类平台目前使用面都较为局限，包含的实验范式很少，有些主要针对某类人群，如注意力变量测试系统，只针对注意力进行测试和诊断，而没有一个基于认知图谱的、可以对各类心理疾病进行诊断的任务系统。

科研类的系统虽然是开放式平台，也有部分符合认知图谱的分类，但缺乏系统的、涵盖全心理学领域实验的线上平台。现有的实验还有部分需要线下对个体进行采集数据，难以对任务进行标准化、大规模的数据收集。根据现有任务平台的不足，可以发现基于认知图谱构建心理行为标准化在线测试任务平台是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中存在的不足，提供一种基于知识图谱的心理测试平台系统，通过将服务系统端与用户终端和任务开发平台连接，利用服务系统端对实验范式按照认知图谱进行分类汇总，在用户终端提供针对不同心理精神疾病的任务集，进行精神疾病量化评估和心理行为数据采集。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于知识图谱的心理测试平台系统，所述系统包括：

任务开发平台，基于Web的设计模式，所述任务开发平台通过开源语言进行线上或线下编制测试任务及问卷，用于对心理实验任务所涉及的参数、材料进行标准化处理；

服务系统端，与所述任务开发平台连接，用于接收所述任务开发平台上传来的测试任务及问卷，并依据认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总后存储；

用户终端，与所述服务系统端连接，用于调取所述服务系统端的测试任务及问卷并进行选择与组合，对被试开展心理测试，再将所获得的心理测试实验数据回传至所述服务系统端进行实验大数据采集和分析，得出心理测试结论。

所述任务开发平台包括测试任务及问卷编辑模块，程序开发人员依据开源语言可以对测试任务及问卷进行在线编辑，生成所需的测试任务及问卷。

所述开源语言包括Python、HTML5、JavaScript、R、C++以及OpenSesame中的一种或几种。

所述服务系统端包括：

任务库模块，用于存储所述任务开发平台上传的多种测试任务及问卷，并依据所建立的认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总、存储；

主试库模块，用于存储施测被试用户的信息，记录其测试任务及问卷方案组合；

被试库模块，接收被试在用户终端开展心理测试任务及问卷测试所产生的测试数据，并进行数据分析；

结果库模块，接收并保存所有被试在用户终端开展心理测试所产生的心理测试数据，用于实验大数据采集和分析，且可通过所述主试库模块进行下载。

所述任务库模块包括专家审核模块、认知图谱和任务库，所述专家审核模块用于接收所述任务开发平台所生成的测试任务及问卷，并通过所述专家审核模块对所生成的测试任务及问卷进行审核，通过审核的测试任务及问卷将根据所建立的所述认知图谱进行分类，并分类存储在所述任务库中，以供所述用户终端调取任务。

经所述专家审核模块审核通过的测试任务及问卷将依据所建立的所述认知图谱分为大类别和子概念，所述大类别包括：行为、注意、决策、情绪、执行、语言、记忆、感知以及社交功能，每个所述大类别包含有子概念。

所述用户终端包括：

主试终端，通过调取所述任务库中的测试任务及问卷，并对所调取的测试任务及问卷进行选择与组合，形成心理测试实验任务；

被试终端，根据所建立的心理测试实验任务，对被试进行心理测试实验，并将测试后所产生的实验数据回传至所述被试库模块和结果库模块中进行分析与存储。

所述用户终端包括页面视图层和应用逻辑层，所述页面视图层与所述服务系统端中的任务库模块相连，用于对全部心理实验按照认知图谱的逻辑网络形式进行可视化呈现，提供用户心理行为测试，并将心理测试的信息存储至所述应用逻辑层；

所述应用逻辑层包括：

用户信息存储模块，用于存储用户的身份信息，及相关实验任务记录；

任务信息存储模块，用于下载并存储测试任务及问卷的实验组合及采集到的用户心理测试数据；

实验数据存储模块，其连接到所述被试库模块和结果库模块，用于将施测数据回传。

本发明技术方案，具有如下优点：

A.本发明的平台系统有助于采集大规模的心理行为结构化数据，基于认知图谱能够构建标准化的、客观可测量的精神疾病量化评估工具和指标，同时其采集的行为认知数据可以优化相关测试任务及问卷，可对多重精神疾病、心理行为的发生发展进行多维度量化评估，更好地了解和评估我国人群的心理健康水平，推进国民心理健康建设。

B.当前精神疾病的诊断评估更多依赖于心理筛查量表以及相关的主观判断，无法依靠更为精准的方法从内在机制上进行区分，通过本发明任务开发平台所带来的大数据，可构建更为全面的精神疾病量化评估工具以及相关指标，从而对较为复杂的精神疾病进行精准分类，如药物成瘾的诊断，目前更多为医生的主观判断以及患者自身所表现出来的行为，而通过本发明所提供的平台系统的实测，可以从问卷、认知行为等方面提供全方位、多角度的实测指标及数据，有助于形成更为精确的判断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例。

图1是本发明所提供的平台系统结构框图；

图2是本发明所提供的测试任务生成及测试流程图示；

图3是图1中任务开发平台与服务系统端中的任务库模块间的关系框图；

图4是本发明依据所建立的认知图谱对测试任务及问卷进行类别和子概念分类的结构图示。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种基于知识图谱的心理测试平台系统，包括三部分，分别为任务开发平台、服务系统端和用户终端：

任务开发平台基于Web的设计模式，任务开发平台通过开源语言进行线上或线下编制测试任务及问卷，用于对心理实验程序的参数、材料进行标准化处理；其任务开发平台中包括测试任务及问卷编辑模块，程序开发人员依据开源语言对测试任务及问卷进行在线编辑，生成测试任务及问卷。

本发明中对心理实验程序的参数、材料进行标准化处理，比如：

在设定图片刺激任务时，需要确定一次刺激中图片呈现所需时间，一个任务中需呈现多少次刺激，同时若图片是带有情绪色彩的人脸，需确定图片呈现的大小、饱和度、明暗度，以及人脸所对应的年龄以及人种等因素；

在设定认知实验任务时，依旧同图片任务类似，需要确定刺激呈现所需时间，同时也需要规范实验者的操作，按键方式(左右食指按“F”、“J”键)以及被试自身的信息。比如任务可能需要在黑暗环境下进行，则要求被试不能存在较为严重的幽闭恐惧症；倘若呈现360次刺激，需确定提供多少次间隔，同时确定休息间隔时间，若共进行三个阶段(每个阶段呈现120次刺激)，则需休息两次，若进行六个阶段(每个阶段呈现60次刺激)，则需休息五次。

由于不同的实验存在不同的标准以及相关参数，对实验任务进行标准化的目的：一方面是有助于实验所测得结果可更好的指向研究期望的方向；另一方面方便与同样采用该实验所获得数据进行比对。

本发明中所采用的开源语言包括Python、HTML5、JavaScript、R、C++以及OpenSesame中的一种或几种。

其中的服务系统端与任务开发平台连接，用于接收任务开发平台上传来的测试任务及问卷，并依据认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总、存储；

用户终端与服务系统端连接，用于调取服务系统端的测试任务及问卷并进行选择组合，对被试开展心理测试，再将所获得的心理测试实验数据回传至服务系统端进行实验大数据采集和分析，得出心理测试结论。

本发明中所提供的服务系统端包括：任务库模块、主试库模块和被试库模块，如图1所示。

其中的任务库模块用于存储任务开发平台上传的多种测试任务及问卷，并依据所建立的认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总；

主试库模块用于存储施测被试用户的信息，记录所采用的测试任务及问卷方案组合；

被试库模块接收被试在用户终端开展心理测试任务及问卷测试所产生的测试数据，并针对当前心理测试数据进行分析与计算；

结果库模块接收并保存所有被试在用户终端开展心理测试所产生的心理测试数据，用于实验大数据采集和分析，且可通过主试库模块进行下载与查看。

其中的任务库模块包括专家审核模块、认知图谱和任务库，专家审核模块用于接收任务开发平台所生成的测试任务及问卷，并通过专家审核模块对所生成的测试任务及问卷进行审核，通过审核的测试任务及问卷将根据认知图谱进行分类，将其分类存储在所述任务库中；未审核的测试任务及问卷将会上传至任务开发平台进一步进行测试任务及问卷的编辑，直至得到标准并分类存储在任务库中。

经专家审核模块审核通过的测试任务及问卷将依据认知图谱分为大类别和子概念，其中大类别包括：行为、注意、决策、情绪、执行、语言、记忆、感知以及社交功能，每个大类别包含有多个子概念。这些大类别和子概念与所测试的内容相关，其中任务库中的测试任务及问卷是按照所设定的大类别进行分类的，即给每个测试任务及问卷打上类别标签，需要针对被试进行哪方面能力或功能测试时，只需输入类别即可实现对任务库中对应任务及问卷的调取，然后再进一步组合形成测试实验任务。

如图4所示，其中大圆球为大类别，小圆球则为子概念，有些子概念只单纯属于一个大类别，但也有一些子概念涉及多个大类别。

用户终端包括：主试终端和被试终端。

主试终端通过调取任务库中的测试任务及问卷，并对其进行选择与组合，形成心理测试实验任务；被试终端根据所形成的心理测试实验任务，对被试进行心理测试实验，并将测试后所产生的实验数据回传至被试库模块和结果库模块。

用户终端包括页面视图层和应用逻辑层，所述页面视图层与所述服务系统端中的任务库模块相连，用于对全部心理实验按照认知图谱的逻辑网络形式进行可视化呈现，提供用户心理行为测试，并将心理测试的信息存储至所述应用逻辑层。

应用逻辑层包括：用户信息存储模块、任务信息存储模块和实验数据存储模块。

用户信息存储模块用于存储用户的身份信息，及相关实验任务记录；

任务信息存储模块用于下载并存储测试任务及问卷的实验组合及采集到的用户心理测试数据；

实验数据存储模块其连接到所述被试库模块和结果库模块，用于将施测数据回传。

如图2所示，程序开发人员通过任务及问卷编辑模块生成多个任务及问卷。本发明中的任何人员都可以使用任务开发平台支持的开源语言生成心理行为测试任务及问卷。任务开发平台的管理员需要根据实验要求对任务参数设置进行标准化审核，通过专家审核的测试任务及问卷会上传至系统服务层的任务库，在任务库中依据认知图谱对任务及问卷进行分类存储，标注适用的疾病和情境，以及任务参数、数据处理方法等。未经专家审核通过的测试任务及问卷会进一步回传进行再次编制，经专家审核通过的测试任务及问卷被存储在任务库内以供用于终端进行调取，并依据认知图谱将测试任务及问卷分类，实现分类存储。

实验主试需要登录主试终端，通过主试终端的页面视图层在任务库内调取任务，并选取需要的任务进行筛选与组合，所选任务集和主试信息会上传至服务系统层，并生成任务列表和被试实验邀请码，主试可以查看和下载被试的实验数据。

实验被试需要通过实验邀请码登入被试终端，填写被试信息，完成任务列表中的线上/线下测试实验任务，被试信息和任务实验结果均回传至系统服务层的被试库和结果库进行数据分析与计算，通过主试终端可以查询测试结果。

例如，采用本发明平台系统进行认知行为实验时，所选取的测试实验任务中包括各种反应时的测试。对被试作出心理测试结论包含各种反应时(反应速度)以及准确率(是否能正确做出反应)，通过与正常人的反应时及准确率数据进行比对，分析被试状态。如停止信号任务，正常人的抑制反应时大概在250ms左右，有些人则可以在300ms，这就表示抑制能力较强；而对于药物成瘾患者，他的反应时则会相对较短，这就表明抑制能力较差；而问卷实验也包含各种人格、交际等内容，具有相应的标准，这些标准一方面可以是前人已经提供的标准，也有些是通过该任务平台收集足够的数据后得出的标准。

当然，本发明中还可以在用户终端中设置应用不同场景下的多种类型的测试模块，比如针对科研机构、教育机构、医院和个人及家庭等建立多个测试模块，每个测试模块具有不同的测试目的，有的对认知、注意力和社交方面的测试，还有的是对记忆、感知方面的测试，测试时直接选取对应测试模块即可调取任务库中的已设置好的相应任务及信息，测试更简便、快捷，施测更方便且应用更广。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述系统包括：

任务开发平台，基于Web的设计模式，所述任务开发平台通过开源语言进行线上或线下编制测试任务及问卷，用于对心理实验任务所涉及的参数、材料进行标准化处理；

服务系统端，与所述任务开发平台连接，用于接收所述任务开发平台上传来的测试任务及问卷，并依据认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总后存储；

用户终端，与所述服务系统端连接，用于调取所述服务系统端的测试任务及问卷并进行选择与组合，对被试开展心理测试，再将所获得的心理测试实验数据回传至所述服务系统端进行实验大数据采集和分析，得出心理测试结论。

2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述任务开发平台包括测试任务及问卷编辑模块，程序开发人员依据开源语言可以对测试任务及问卷进行在线编辑，生成所需的测试任务及问卷。

3.根据权利要求2所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述开源语言包括Python、HTML5、JavaScript、R、C++以及OpenSesame中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述服务系统端包括：

任务库模块，用于存储所述任务开发平台上传的多种测试任务及问卷，并依据所建立的认知图谱对测试任务及问卷进行分类汇总、存储；

主试库模块，用于存储施测被试用户的信息，记录其测试任务及问卷方案组合；

被试库模块，接收被试在用户终端开展心理测试任务及问卷测试所产生的测试数据，并进行数据分析；

结果库模块，接收并保存所有被试在用户终端开展心理测试所产生的心理测试数据，用于实验大数据采集和分析，且可通过所述主试库模块进行下载。

5.根据权利要求4所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述任务库模块包括专家审核模块、认知图谱和任务库，所述专家审核模块用于接收所述任务开发平台所生成的测试任务及问卷，并通过所述专家审核模块对所生成的测试任务及问卷进行审核，通过审核的测试任务及问卷将根据所建立的所述认知图谱进行分类，并分类存储在所述任务库中，以供所述用户终端调取任务。

6.根据权利要求5所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，经所述专家审核模块审核通过的测试任务及问卷将依据所建立的所述认知图谱分为大类别和子概念，所述大类别包括：行为、注意、决策、情绪、执行、语言、记忆、感知以及社交功能，每个所述大类别包含有子概念。

7.根据权利要求4-6任一所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，所述用户终端包括：

主试终端，通过调取所述任务库中的测试任务及问卷，并对所调取的测试任务及问卷进行选择与组合，形成心理测试实验任务；

被试终端，根据所建立的心理测试实验任务，对被试进行心理测试实验，并将测试后所产生的实验数据回传至所述被试库模块和结果库模块中进行分析与存储。

8.根据权利要求7所述的基于知识图谱的心理测试平台系统，其特征在于，

所述用户终端包括页面视图层和应用逻辑层，所述页面视图层与所述服务系统端中的任务库模块相连，用于对全部心理实验按照认知图谱的逻辑网络形式进行可视化呈现，提供用户心理行为测试，并将心理测试的信息存储至所述应用逻辑层；

所述应用逻辑层包括：

用户信息存储模块，用于存储用户的身份信息，及相关实验任务记录；

任务信息存储模块，用于下载并存储测试任务及问卷的实验组合及采集到的用户心理测试数据；

实验数据存储模块，其连接到所述被试库模块和结果库模块，用于将施测数据回传。