CN110650685A - 评估人的心理生理状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明可以用于在包括生物测定学、心理生理学、机能诊断学和心理学的不同领域中获得关于人的心理生理状态的信息。为此目的，确定以下主要的心理生理特征：能量特征和信息特征，能量特征作为人散发的能量的指示符，信息特征作为信息交换的效率的指示符。实时地确定人的当前心理生理状态，并且另外地评估在监测时段内人的当前心理生理状态的变化模式。在由主要心理生理特征形成的坐标系中执行人的心理生理状态的变化的评估，其中，根据以图形路径形式的矢量特征的方向变化来评估在整个监测时段内人的心理生理状态的变化模式，图形路径包括连续互连的有向线段，所述有向线段表征在监测时段内每次记录的时间区间的主要心理生理特征的方向变化和幅度变化。本方法由于基于监测过程期间人的无意识反应的矢量的方向的变化模式的信息来额外地分析心理生理特征，从而提供了评估人的心理生理状态的方法的功能能力的扩展，并且在心理生理反应矢量的方向变化与确定人的心理生理状态的一组主要生理参数之间建立了相关性。

Description

评估人的心理生理状态的方法
技术领域
本发明涉及生物测定学、心理生理学、机能诊断学、心理学、计量学的领域，并且可用于获得关于人的心理生理特征、身心特征和生理特征的信息，控制情绪状态，执行人和动物的机能诊断，以及进行心理和心理生理测试与研究。
背景技术
获得关于人的当前心理生理状态的信息的现代方法大多数基于获得特定生理参数对时间的依赖性，并确定特定生理参数的稳定性或时间可变性。传统的心理生理谎言检测器[1]以及人的心理生理状态的大多数医学和机能诊断系统[2，3]都是基于这个原理工作的。这种方法允许客观的物理方法来测量人的生理特征值，并在其基础上对某些心理生理参数和人的状态进行定性评估，但不允许对人的当前心理生理状态提供客观的测量和评估，因为已知并用于测量的生理参数(心率(ЧCC)、脑电图(ЭЭГ)、皮肤电反应(КГP)与人的心理生理状态或情绪状态并不是唯一相关的，并且不能反映人的心理生理反应的所有可能变化。
在现有技术[4]中已知
Figure BDA0002265321030000011
Figure BDA0002265321030000012
该方法包括：显示特殊信息(特别是图像)，记录心理生理反应，分析获得的数据，以及通过与规范的偏离来识别隐藏的情绪反应。此外，利用脉搏测量法来记录心理生理反应，并且在检测心率增大的图像表示期间的初始的脉搏跳动次数是在图像表示期间检测到的最小跳动次数，而不是与研究开始时相对应的脉搏数。
根据该发明，通过测量心率来进行记录的心理生理反应的研究，并且通过脉搏测量的频率之间的差异来得出关于人的心理状态的结论。
然而，向受试者显示选择的图像可能会使他产生不同性质的心理反应：对与一个或多个所示图像相关的一些愉快事件的正面情绪的反应；或者对与另一个或其它所示图像相关的不愉快事件的负面情绪的反应。在这两种情况下，脉搏数可能急剧增加，并且正面情绪的脉搏数可能超过负面情绪的脉搏数。
该专利的示例说明了心理生理状态的现代检测的主要问题，特别是在记录的生理参数值与受试者的心理生理反应矢量的方向之间缺乏明确的相关性。如上所示，通常不可能仅基于改变被测量的心理生理参数的物理量(值)来确定该改变是由正面情绪还是负面情绪引起的。该问题对于所有类型的现代可测量生理参数(ЧCC、ЭЭГ、КГP等)都是典型问题。因此，可以说明利用提出的测量单独生理参数值对时间的依赖性而不考虑它们的关系的已知方法，不可能客观地评估受试者的当前心理生理状态，也就是说，不可能明确地确定其情绪反应(无论是正面的还是负面的情绪反应)的矢量。
古代的第一批研究者之一Гиппократ[5]已经尝试在研究人的心理类型时进行量化，他提出了寻找隐藏在人自身、其心理和身体组织特征中的心理生理量的衡量标准的问题。评估心理类型和心理生理状态的下一个重要步骤已经由分析心理学的创始人通过利用专题问卷进行心理测试或心理测量实现。最著名、普遍认可和科学的是
Figure BDA0002265321030000021
Figure BDA0002265321030000022
的心理测量方法，他提出了一种形成心理测量轴的计算人格特质(外向和神经质)的方法。
Figure BDA0002265321030000023
提出了几种问卷的变体，对“神经质”(激发和抑制神经系统过程中的不平衡)和“外向”-“内向”(人格外倾或内倾)的量表进行了定量评估，已经得到了广泛的实际应用。问卷方法的主观性迫使
Figure BDA0002265321030000024
采取引入一组控制问题来评估受试者的诚意，从而能够拒绝低可靠性的数据。
要求保护的方法利用两个独立的参数来评估人格状态。然而，通过问卷获得心理生理信息的最重要的原则是非常主观的，并且不能被视为物理测量，因为它不是基于确定人的心理生理反应时的物理量的直接测量。
在
Figure BDA0002265321030000025
和
Figure BDA0002265321030000026
Рассела[7]的论文中，情绪因素在确定心理生理状态时占主导地位。从宏观层面到微观层面——情绪存在基本的影响，其中情绪是物理量的衡量标准。大多数的情绪模型都是双因素，以及之前考虑的气质和人格的模型，其主要参数是情绪的标志(正面/负面)和激发水平(高/低)。
Figure BDA0002265321030000031
区分了情绪的三个维度：快乐-悲伤、平静-兴奋、绷紧-发泄。尽管尝试了定量方法来评估情绪和心理生理状态，但是所有这些研究者主要依靠心理量表而不是物理量表用于评估人的心理生理状态。
还应注意的是，旨在开发用于分析人的心理生理状态和行为的技术手段和方法的发明申请和专利的出版物的数量最近已经增加[9，10，11]。然而，大多数提出的解决方案也基于人的生理参数或心理特征的测量，这不足以获得关于当前的心理生理状态的客观信息并限制了开发的方法的应用。
获得关于生物体的心理生理状态的信息的方法是已知的，专利RU 2510238[12]。该方法允许基于实时测量的生理参数的处理(即，通过振动图像技术获得的生物体头部的运动参数)来确定一组人的心理生理特征。该方法包括：确定一组人的心理生理特征，从该组中选择表征心理生理状态的主要心理生理特征，在对主要心理生理特征的测量数据进行数学处理的情况下实时地确定当前的心理生理状态。为此，执行对登记信号(зарегистрированногосигнала)的处理，其包括将生物体头部的运动的空间和时间分布的定量参数转换为表征一组受试者的心理生理反应的信息统计参数。
我们将这种方法[12]作为原型(Прототип)。该原型允许获得一组人的心理生理参数，然而，如在经典测谎仪的情况下，该原型记录了测量的心理生理参数对时间的依赖性，而没有足够的信息来揭示与人的情绪(心理)状态的变化矢量的明确相关性。这种方法允许及时地监测每个心理生理参数的变化，但不允许评估人的当前心理生理状态的变化方向、他的情绪反应的矢量的方向变化模式。对于每个特定的应用，有必要建立它们的本地实验确定的阈值和参数之间的关系。为了诊断某种疾病或机能状态，有必要用实验方法建立和确认参数之间的公式和依赖性，这极大地限制了该方法的广泛使用[10]。
发明内容
本发明的目的是开发一种研究和评估人的当前心理生理状态的变化的通用方法。
要求保护的研究和评估人的心理生理状态(ПФC，психофизиологическогосостояния)的方法的技术效果在于：基于在监测过程中关于人的心理生理(无意识)反应的矢量的方向的变化模式的信息，通过额外分析心理生理特征来扩展评估ПФC的方法的功能，以及提高确定心理生理状态的准确性，并且在表征当前心理生理状态的变化的心理生理反应矢量的方向变化与确定人的心理生理状态的一组主要生理参数之间建立相关性。
该技术效果通过利用评估人的心理生理状态的方法来实现，该方法包括：确定一组人的心理生理特征，从该组人的心理生理特征中识别主要心理生理特征，并且在对主要心理生理特征的测量数据进行数学处理的情况下实时地确定人的当前心理生理状态，该方法与原型不同的是，该方法还包括评估在监测时段期间人的当前心理生理状态的变化模式，其中，识别物理状态的特征作为主要心理生理特征，物理状态的特征至少包括作为人散发的能量的指示符的能量特征和作为信息交换效率的指示符的信息特征，所述信息特征表征在外部和内部可变因素的影响下，人的生理系统内和生理系统之间的信息交换水平的变化，确定在监测时段的每个记录时间的主要心理生理特征的测量值，评估人的心理生理状态的变化在由主要心理生理特征形成的坐标系中执行，其中，在第i记录时间的人的当前心理生理状态定义为由在所述记录时间的主要心理生理特征的测量值形成的坐标的交叉处的点，基于有向图形线段的矢量的方向来确定在监测时段的第i记录时间区间内人的当前心理生理状态的变化，所述有向图形线段连接主要心理生理特征在初始记录时间(i-1)的坐标的交点和在结束记录时间(i)的坐标的交点，并且根据以图形路径形式的矢量特征的方向变化来评估在整个监测时段内人的心理生理状态的变化模式，所述图形路径包括连续互连的有向线段，所述有向线段表征在监测时段的每个记录时间区间内主要心理生理特征的方向变化和幅度变化。
在本发明的另一实施方案中，选择反映人头部微振动的平均频率的振动图像参数作为确定受试者的能量特征的一个主要心理生理特征，并且选择反映人头部微振动的频率的离差(标准差)的振动图像参数作为确定受试者的心理生理状态的信息特征的另一个主要心理生理特征，并且对它们进行计算。
在本发明的另一实施方案中，人的当前心理生理状态的变化dP是根据其能量特征的坐标变化dE和信息特征的坐标变化dI确定的，能量特征的坐标变化dE确定为dE＝Ei-1-Ei，信息特征dI的坐标变化确定为dI＝Ii-Ii-1，其中：
Ei-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的能量消耗的初始参考坐标；
Ei-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的能量消耗的结束参考坐标；
Ii-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的信息特征的初始参考坐标；
Ii-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的信息特征的结束参考坐标。
在本发明的另一实施方案中，在呈现刺激时，人的当前心理生理状态的变化dP由以下公式确定：
dP＝dI+dE
其中：
dE是能量特征的坐标变化，由以下公式确定：
(dE＝Ei-1-Ei)，
dI是信息特征的坐标变化，由以下公式确定：
(dI＝Ii-Ii-1)，
其中：
Ei-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的能量消耗的初始参考坐标；
Ei-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的能量消耗的结束参考坐标；
Ii-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的信息特征的初始参考坐标；
Ii-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的信息特征的结束参考坐标。
本解决方案基于以下假设。
由于在每个心理生理状态中存在心理、生理和行为分量，因此在现有技术中已知的状态本质的描述中，可以找到不同科学的概念(一般心理学、生理学、医学、劳动心理学等)。此外，目前对心理生理状态的变化问题没有共同的观点，因为它们也是人格动态的样本，归因于人格在环境和处境中的关联、行为需要、活动目标和适应性。如前所述，研究人的当前心理生理状态的现代方法绝大多数旨在评估已存在的心理生理状态，而不考虑在监测时段内该状态的变化模式、方向和性质，这不允许揭示危机状态的产生或不受控制的情绪的形成，以及对于它们发生的先决条件的创建。通过传统方法不可能评估人的心理生理状态变化的性质是由于缺乏这样的实践和方法：同时评估在研究期间人的状态的任何特定指示符(生理或心理-情绪)的变化性质以及它们的关联，使得在心理-情绪状态或情绪的水平，或者在生理(能量)反应的水平都能够仅评估心理生理状态的一个分量。由于这些分量彼此密切相关，并且每个分量的变化与发生的大量内部生理和心理-情绪变化以及对人的外部影响(心理、身体、信息等)相关，因此显然的是，由于缺乏来自不同的机能系统和可变的外部因素的对人影响的信息的完整特征，以及缺乏客观地测量人的生理系统之间信息交换的变化的方法，所以已知的方法不能够提供人的当前心理生理状态的变化的可靠分析。
同时，现代科学方法对于人的技术模拟(等效)是一个复杂的控制论或信息测量系统，由控制论的创始人提出[14，15，16]，其提供了利用“信息”(“信息交换”)和“能量”两个基本概念来表征任何复杂性的对象。尽管这种方法显而易见，但在表征人的当前心理生理状态方面，它迄今尚未被使用。尽管人消耗的能量特征(以千卡/分钟为单位)用于确定人的机能状态是非常普遍的，但在大多数情况下它仅用于营养学和医学[17]。调整提出的方法来表征人的心理生理状态的主要障碍是：在心理学和生理学中实际未使用术语“信息”(如“信息状态”(“信息交换”)以及术语“信息效率”)作为信息交换的指示符(即，在人的生理系统内和生理系统之间的信息交换水平的变化的指示符)，或者以稍微不同的意义(与控制论的创始人有关)使用所述术语。例如，由院士Симоновым[18]开发的情绪信息论提出了一种响应于外部信息对人的影响的情绪反应。然而，实质上与术语信息交换(或信息交换指示符)最接近的同义词(其表征了对象(人)的信息状态)是术语人的心理状态，其确定人的心理舒适状态。从感官生理学[19]的角度来看，在人体内发生的任何心理和生理过程都是通过物理和化学过程的密切关联进行信息交互确定的[14]。因此，可以利用确定人的心理舒适状态的信息特征来确定人的精神和心理状态，并且可以利用能量特征来显示生理状态。要求保护的解决方案基于这样的假设：人的信息状态和表征它的信息交换是由信息效率确定的，即，在人的生理系统内和生理系统之间的信息信号通道的信息交换质量(速度、信号的幅度、损耗、信噪比等)。这种方法类似于Шеннона、Винера和
Figure BDA0002265321030000071
传递技术和生物系统信息的经典方法[14，15，16]，并在之前提到的关于情绪和感官生理学的信息理论的工作中得到证实。
当将人视为抽象的物理或控制论系统时，人的信息状态(信息交换)的指示符取决于可控性和损失，即取决于每个生理系统以及机能相关的生理系统中感知反馈信号通道的速度和同步性[11，13]。此外，根据Павлова院士的说法，众所周知所有人的生理系统是相互联系的[20]。在他的实验性的心理生理研究过程中，作者发现在心情改善和情绪提升的情况下，会观察到人的各种生理系统运作的同步程度提高，并且在人的机能状态变差的情况下，所述同步程度降低。例如，通过处理各种生理信号(例如，心率(心血管系统)、КГP(皮肤系统)、前庭测量(前庭系统))确定的Пирсона相关系数可以用作所述信息交换指示符。在这种情况下，在几个不同生理信号之间确定的Пирсона相关系数的平均值的总和反映了人的可控性的一般水平或人的信息状态(信息交换)的指示符。作者通过实验建立了另一种可能的信息特征，即生理系统工作同步的指示符，其是由振动图像技术确定的人头部微振动频率的离差。
为了更清楚起见，下面讨论本发明的示例，其中以传统的控制论系统(图1)的形式呈现人，该系统包括许多生理系统Ph1至Phn(心血管、神经、消化、前庭等)，每个系统的工作都有特定的生理任务。此外，每个生理系统对所有其它系统具有一定的影响(以反馈的形式传递其信息并接收校正的信息)，一个生理系统对另一个生理系统的相互影响由相关系数Ckn表征。以能量载体Eex(食物、氧气)形式的输入效应(刺激)以及输入信息Iex(光、声、热等)不断地输送到人的“输入”，其通过内部生理过程的代谢(Iin-Ein)转换为以人散发的能量Eout(热量、运动)以及信息Iout(心率、КГP、ЭЭГ等生理参数的文字、表现、变化)的形式的外部表示。当然，这是人的机能的总体方案，然而根据作者的观点，这是一个完全覆盖人所发生的物理、化学和信息过程的方案，并且很好地解释了本发明。
本发明的目的是评估人的心理生理状态，从图1所示的方案中可以看出，该目的与确定由于在人体内发生的物理化学过程而引起的内部能量的变化Ein以及由信息交换表征的人的信息状态的变化的指示符Iin的需求密切相关。从该方案得出，与人的信息和能量状态的内部值最接近的类比量是可以物理测量的信息和能量状态的外部分量Iout和Eout。在这种情况下，确定由人散发或消耗的能量是众所周知的物理问题，其具有许多技术解决方案。根据本发明要求保护的解决方案，提出了将内部信息状态确定为信息效率Iin＝Iu/It(Iu是有用信息，即，每单位时间没有丢失和重复的情况下发送和接收的信息量；其是每单位时间发送的总信息量)或者各种生理系统工作的相关性之和的简化函数(Iin＝F(S(Ckn))，并且该过程可以以各种技术方式(例如，利用振动图像技术)或通过测量各种生理信号的时间依赖性的平均相关性来执行。在人的各种生理系统的运行期间有用信号交换和相关依赖性的降低的特点是失去控制、混乱、熵增加，并且在极端情况下，是人的死亡。
显然，提出的分析人的心理生理状态的信息-物理方法具有许多不可否认的优点。传统上用于表征心理-情绪和心理生理状态(攻击性、压力、快乐、神经质、外向)的参数几乎总是主观性质的。大多数现有的分析人的心理生理状态的方法是基于古希腊哲学家Протагора的众所周知的说法，他声称“人是万物的衡量标准”。然而，为了在测量人的心理生理状态时获得客观的计量结果，有必要避免模糊的心理-情绪特征，并且仅利用物理量和客观测量的技术特征。
在现有技术中(包括在原型中)，如前所述，技术解决方案的区别在于，作为规则，记录一个或多个根据时间的生理参数。同时，所研究的参数之间没有功能依赖性，并且不可能基于参数之间的一般数学关系来确定当前的心理生理状态。根据所要求保护的解决方案，物理地测量两个基本参数，以确定人的能量状态和信息状态，并且心理生理状态由这两个参数的坐标的比率：信息/能量(I/E)来确定。人的状态的信息指示符被理解为可控性水平(即，信息效率，为信息信号的接收量与全部的传输信息量的比率)或者生物体的各种生理系统之间的相关性水平，众所周知，该相关性水平可以例如基于心电图、脑电图、皮肤电反应和前庭测量的信号(这些信号在时间上变化并且相互关联)之间的相关性来客观地确定。应该理解，作为人的状态的能量指示符，由人身体上消耗或散发的能量在较长时间段(至少24小时)内在平衡状态下大致相同，而在短时段内(持续5秒到20秒)，例如，每个刺激的反应时段，人的能量的排放(释放)可能比相同时间的能量消耗、在平静状态下的平均能量排放和平均每日能量排放高数倍。
如果反映生物体的能量特征的参数E的值减小，并且反映生物体的信息状态的参数I的值增大，则可以推断出人进入更安静的放松状态。相反，如果对应于生物体的能量特征的参数值增大，并且对应于生物体的信息状态的参数值减小，则人处于紧张、压力的状态。如果参数E和I的值都增大，则人进入积极的镇静状态，准备好活动。如果两个参数值都减小，则人处于沮丧、沉闷的状态。
以这种方式，系统的两个确定参数通过可以明确地解释人的心理生理状态的变化的比率来呈现。我们获得了一个二维数据阵列，其分别确定记录的反应的信息特征和能量特征(I(t)/E(t))，该阵列允许建立与当前的心理生理状态的变化矢量的相关性，也就是说，至少允许确定这种反应是正面的还是负面的。根据要求保护的发明，它是在外部和/或内部因素的影响下(包括感测外部刺激时)当前ПФC的变化的积极性或消极性程度，是心理生理学的决定因素，如现代计算技术的1和0。因此，基于获得的数据，能够以信息和能量量表(％/千卡)得出关于人的当前心理生理状态的变化的性质的明确结论，如明确且清楚地，例如，测量晶体管的电流-电压特性。
可以说这种方法在“外向”-“神经质”量表上与对人格的评估有些接近，因为能够得出人的状态的能量特征和他的行为的外向程度之间的平行，以及心理舒适的水平和他的镇静程度(神经质)。然而，如上所述，
Figure BDA0002265321030000102
测试仅是基于问卷的，而根据要求保护的解决方案，评估是基于实际测量的物理数据的。
适用于实现所要求保护的方法的技术之一是振动图像技术，其允许测量人的能量消耗和信息状态的指示符。作者已经通过实验建立了表征人的心理生理状态的信息指示符的振动图像频率的离差，以及表征人的心理生理状态的能量指示符的振动图像的平均频率。
显然，对于人的信息特征和能量特征的量表估计的过程的兼容性，它们可以用物理单位表示(信息效率以百分比、能量以焦耳或卡路里表示，对于记录的时间段-能量，以焦/分钟或千卡/分钟表示)，或两种特征可以具有相对指示符(％)，在这种情况下，能量特征应该降低到人的最终能力。
然后，在前述的基础上，作为人的信息特征(信息效率)的指示符，可以采用如下人的生理系统之间和生理系统之内的信息交换与在生理系统之间和生理系统之内的总信号交换量的关系：
Iin＝Ir/(Ir+S)； (1)
其中
Iin-人的信息状态的特征；
Ir-每单位时间由人的生理系统接受的有用信息量；
Ir+S-每单位时间由人的生理系统发送的总信息量(包括错误和丢失的信息或熵S)。
此外，人的能量状态的降低指示符可以用以下比例表示：
Ein＝Ecur/Emax (2)
其中
Ein-人的能量状态的降低指示符；
Ecur-每单位当前时间人消耗的能量的量；
Emax-每单位时间人消耗的能量的最大量的生理极限。
上述用于计算信息和能量特征的降低指示符的公式解释了这些指示符的通常含义。显然，不可能准确地测量每单位时间由人发送的总信息量，因为一个人的大脑包含大约50×1010个神经元[21]，发送的信息比世界上所有计算机都多，然而，作者通过实验建立了利用振动图像技术评估生理系统发送的有用信息量与发送的总信息量的比率，以及生理系统消耗的当前能量与极限能量的比率的可能性，这归功于前庭-情绪反射。
然而，利用类似的方法，可以利用诸如ЭЭГ、КГP、ЧCC等其它技术来获得要求保护的方法的心理-情绪状态的初始特征。为此，有必要例如利用热成像仪来测量由人散发的能量，并评估接收的ЭЭГ、КГP、ЧCC等生理信号的总同步性(Пирсона相关系数)。
结合前述内容，该技术方案是新颖的，对于本领域普通技术人员来说不是根据现有技术而显而易见的，并且在工业上也是可应用的，因此本发明符合为发明建立的可专利性标准。
附图说明
图1以条件等效控制论系统的形式显示了人的机能的总体方案。
图2示出了心理生理状态的变化的信息和能量图的方案。
图3示出了在调查期间心理生理状态的变化的真实信息和能量图的示例。
具体实施方式
下面考虑本发明的示例，其中人的能量状态的变化(以千卡/分钟为单位的能量消耗量(在物理、能量上))以固定量(2千卡/分钟)发生，并且表征心理舒适度水平的信息参数在不同方向上变化。当前的心理生理状态以点的形式显示，该点位于由主要心理生理特征的测量值形成的坐标的交叉处，并且人的心理生理状态随时间的变化显示为人的心理生理状态在研究的时间区间的开始和结束处的两个点之间的直线或曲线的有向线段。在图2中示出从状态0到各种状态1、2、3、4、5的心理生理状态的变化的示例。在图2中所示的信息和能量图中，从最初的心理生理状态(点0)到其它状态的转变的特点在于，能量消耗变化相同，但是信息参数和心理舒适度的变化的方向不同。下面讨论图2中所示的心理生理状态的变化的因果关系。
0-1转变的特点在于，能量消耗增大，信息状态指示符(效率)和心理舒适度的水平提高。这种心理生理状态变化的原因可能是好的或令人愉快的消息(刺激)，其导致更强烈的代谢过程(消耗的能量增大)，而心理状态和情绪显著改善(代谢过程的熵减少，交换的信息内容增多)。
0-2转变的特点在于，能量消耗增大，信息状态指示符、其效率和心理舒适度的水平恒定。原因可能是，例如精神或身体活动增多，导致更强烈的代谢过程(消耗的能量增大)，而心理状态和情绪保持不变，因为执行的效果不会引起情绪变化。
0-3转变的特点在于，能量消耗增大，信息状态指示符和心理舒适度的水平降低。原因可能是令人不愉快的消息，其导致更强烈的代谢过程(消耗的能量增大)，而心理状态和情绪明显变差(代谢过程的熵变差并且交换的信息内容减少，因此信息交换的效率降低)。
0-4转变的特点在于，能量消耗减少，信息状态指示符和心理舒适度的水平降低。原因可能是令人不愉快的消息，其导致代谢过程减缓(消耗的能量减少)，而心理状态和情绪明显变差(代谢过程的熵变差并且交换的信息内容减少，即信息交换的效率也降低)。
0-5转变的特点在于，能量消耗减少，信息状态指示符(效率)和心理舒适度的水平提高。原因可能是好消息，其使人平静并使得代谢过程减缓(消耗的能量减少)，而心理状态和情绪明显改善(代谢过程的熵减少并且代谢的信息内容增多)。
在提供的所有示例中，从0状态到另一个心理生理状态由人消耗的能量变化是2千卡/分钟，每个转变具有其自身的情绪和心理生理含义，然而在物理上不可能通过生理参数的时间依赖性(КГP、心率、ЧCC、振动图像等)来确定这个含义。因此，缺乏关于人的心理生理状态(包括他的情绪状态)的变化的矢量的信息使得使用经典的测谎仪和类似技术，取决于进行测试的操作者、并且不提供可再现的客观结果的技术，而本发明允许通过确定心理生理状态的变化的方向来测量和计算当前的心理生理状态。
在实际实现的本发明的示例中，当前心理生理状态的测量由俄罗斯圣彼得堡的Элсис公司制造的振动图像系统(Vibraimage PRO)[21]执行。振动图像系统与呈现的刺激(视觉、文本、图形和音频信息)同步地测量人的当前心理生理状态，并且根据Бакстера比较区域的测试方法[18]，分析受试者在回答呈现的问题时的诚意。调查期间心理生理状态变化的真实信息和能量图的示例如图3所示。其示出了在回答询问的问题时人的当前心理生理状态的依赖性。1-2部分示出了在呈现中立问题时受试者的反应，2-3部分示出了在呈现控制问题时受试者的反应，3-4部分示出了在呈现相关问题时受试者的反应。值得注意的是，在这个示例中，受试者的心理生理反应在回答各类问题时的方向是不同的。另外，由于上述依赖性，心理生理反应具有一定的惯性，因为心理生理状态的变化的方向在问题呈现(刺激)之后不会立即发生。
对基于本发明的系统进行比较性测试，其中通过公式(3)确定受试者对呈现的刺激的心理生理反应的水平：
dP＝dI+dE (3)
其中：dE是能量特征的坐标变化，由以下公式确定：(dE＝Ei-1-Ei)；dI是信息特征的坐标变化，由以下公式确定：(dI＝Ii-Ii-1)，其中，Ei-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的能量消耗的初始参考坐标；Ei-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的能量消耗的结束参考坐标；Ii-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的信息特征的初始参考坐标；Ii-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的信息特征的结束参考坐标；关于对相同问题的回答的相似分析，仅考虑以标准方式基于振动图像参数的时间依赖性确定的受试者的反应的能量分量，在确定对问题的回答中的谎言时，呈现出错误概率减少30％。
提供的示例清楚地表明，与人的生理参数的时间依赖性的一维变化的登记相比，确定人的当前心理生理状态的准确性提高，其中，在提供的示例中，ПФC的变化值具有与响应于外部和内部影响、刺激的积极性(+)或消极性(-)的水平相对应的大小和符号。所述具体实施方案的示例示出了本发明的实用性，但是该方法的实现不限于提供的示例。要求保护的方法不仅可以用于谎言的心理生理学检测，还可以用于需要测量人的当前心理生理状态的许多其它应用，例如，进行采访、调查、研究受试者对各种因素的反应，包括分析广告对人的影响、兼容性检查、转移前心理生理控制
Figure BDA0002265321030000142
人群的心理学研究等。要求保护的方法不仅可以基于振动图像技术来实现，还可以利用用于测量生理参数的各种技术来实现，如果这些参数允许将心理(信息)分量和生理(能量)分量与心理生理反应区分开来。振动图像技术还提供形成大于两个心理生理坐标轴的可能性。然而，实践示出在许多情况下，更简单的用于确定心理生理状态的模型变得更有效。不应该理解为，要求保护的用于确定人的当前心理生理状态的方法否定了确定个体心理-情绪特征的可能性，例如攻击性、压力、焦虑、外向等。相反，仅利用考虑人的信息和能量特征的变化的位置和矢量的方法就能真正地测量这些情绪和心理生理特征。
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Claims (3)

1.一种评估人的心理生理状态的方法，其包括：确定一组人的心理生理特征，从所述组中识别主要心理生理特征，并在对主要心理生理特征的测量数据进行数学处理的情况下实时地确定人的当前心理生理状态，其特征在于，所述方法还包括评估在监测时段期间人的当前心理生理状态的变化模式，其中，识别物理状态的特征作为主要心理生理特征，物理状态的特征至少包括作为人散发的能量的指示符的能量特征和作为信息交换效率的指示符的信息特征，所述信息特征表征在外部和内部可变因素的影响下，人的生理系统内和生理系统之间的信息交换水平的变化，确定在监测时段的每个记录时间的主要心理生理特征的测量值，评估人的心理生理状态的变化在由主要心理生理特征形成的坐标系中执行，其中，在第i记录时间的人的当前心理生理状态定义为由在所述记录时间的主要心理生理特征的测量值形成的坐标的交叉处的点，基于有向图形线段的矢量的方向来确定在监测时段的第i记录时间区间内人的当前心理生理状态的变化，所述有向图形线段连接主要心理生理特征在初始记录时间(i-1)的坐标的交点和结束记录时间(i)的坐标的交点，并且根据以图形路径形式的矢量特征的方向变化来评估在整个监测时段内人的心理生理状态的变化模式，所述图形路径包括连续互连的有向线段，该有向线段表征在监测时段的每个记录时间区间内主要心理生理特征的方向变化和幅度变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择反映人头部微振动的平均频率的振动图像参数作为确定受试者的能量特征的一个主要心理生理特征，并且选择反映人头部微振动的频率的离差的振动图像参数作为确定受试者的心理生理状态的信息特征的另一个主要心理生理特征，并且对所述振动图像参数进行计算。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，人的当前心理生理状态的变化dP是根据其能量特征的坐标变化dE和信息特征的坐标变化dI来确定的，能量特征的坐标变化dE确定为dE＝Ei-1-Ei，信息特征dI的坐标变化确定为dI＝Ii-Ii-1，其中：
Ei-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的能量消耗的初始参考坐标；
Ei-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的能量消耗的结束参考坐标；
Ii-1-在监测时段的第i记录时间区间内人的初始状态的信息特征的初始参考坐标；
Ii-在监测时段的第i记录时间区间内人的当前状态的信息特征的结束参考坐标。
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在呈现刺激时，人的当前心理生理状态的变化dP由公式dP＝dI+dE来确定，其中dE是能量特征的坐标变化，dI是信息特征的坐标变化。
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