Інформаційно-вимірювальна психодіагностична система: проектування і реалізація

Автор(и)

  • Валентин Тимофійович Лазурик Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0002-8319-0764
  • Микола Григорович Стєрвоєдов Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0003-0136-6437
  • Наталя Володимирівна Варламова Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0001-5117-7293

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.230042

Ключові слова:

інтернет речей, мікроконтролер, інформаційно-вимірювальна система, психодіагностичні дослідження, нечіткі множини

Анотація

Розглянуті причини створення сучасної психодіагностичної системи. Запропоновано проектування і реалізація інформаційно-вимірювальної системи, використовуючи структуру еталонної моделі Інтернету речей. Описано існуючі психодіагностичні засоби та ряд їх недоліків. В процесі розробки проекту системи були сформовані вимоги: тривимірне представлення сигналів, віддалене керування процесом діагностування, збір даних, їх передача та збереження на віддаленому сервері, обробка результатів, експертна оцінка. Сформовані основні дві задачі дослідження. Представлена структура інформаційно-вимірювальної системи, що містить чотири блоки, які взаємодіють між собою. Принцип роботи системи передбачає передачу даних для проведення тестування та збереження результатів на хмарному сервері за допомогою WiFi або GPRS-з'єднання. Хмарний сервіс Thingspeak, що використовується, забезпечує гарантований доступ до даних дослідження «в будь-який час і з будь-якої точки світу». Обмін даними відбувається кожні 15 секунд при використанні безкоштовної версії і з циклом до 1 с при користуванні хмарою на комерційній основі. Розроблено макети діагностуючих пристроїв у вигляді LED-кубу, LED-кулі, світлодіодних панелей із використанням адресних цифрових RGB світлодіодів з вбудованими мікроконтролерами WS2812B (КНР). Запропоновано метод оцінки впливу різного типу навантаження на функціональний стан людини. Розглянуто сценарії обробки даних для формування профілю випробуваного у разі нечіткос ті класів. Важливість розробки такої системи полягає у можливості її використання різних типів зв`язку для передачі даних та здатності її адаптування до нестандартних вимог досліджень

Біографії авторів

Валентин Тимофійович Лазурик, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Доктор фізико-математичних наук, професор

Кафедра моделювання систем і технологій

Микола Григорович Стєрвоєдов, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра електроніки і управляючих систем

Наталя Володимирівна Варламова, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Викладачка

Кафедра електроніки та управляючих систем

Посилання

  1. Balin, V. D., Gayda, V. K., Gerbachevskiy, V. K. et. al. (2003). Praktikum po obschey, eksperimental'noy i prikladnoy psihologii. Sanktet-Peterburg: Piter, 560.
  2. Kalnysh, V. V., Yena, A. I. (2001). Pryntsypy profesiynoho psykhofiziolohichnoho vidboru. Hihiena pratsi, 32, 131–144.
  3. Hussein, A. H. (2019). Internet of Things (IOT): Research Challenges and Future Applications. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 10 (6). doi: https://doi.org/10.14569/ijacsa.2019.0100611
  4. Wortmann, F., Flüchter, K. (2015). Internet of Things. Business & Information Systems Engineering, 57 (3), 221–224. doi: https://doi.org/10.1007/s12599-015-0383-3
  5. Remesh, A., Muralidharan, D., Raj, N., Gopika, J., Binu, P. K. (2020). Intrusion Detection System for IoT Devices. 2020 International Conference on Electronics and Sustainable Communication Systems (ICESC). doi: https://doi.org/10.1109/icesc48915.2020.9155999
  6. Liu, H., Ning, H., Mu, Q., Zheng, Y., Zeng, J., Yang, L. T. et. al. (2019). A review of the smart world. Future Generation Computer Systems, 96, 678–691. doi: https://doi.org/10.1016/j.future.2017.09.010
  7. Podder, A. K., Bukhari, A. A., Islam, S., Mia, S., Mohammed, M. A., Kumar, N. M. et. al. (2021). IoT based smart agrotech system for verification of Urban farming parameters. Microprocessors and Microsystems, 82, 104025. doi: https://doi.org/10.1016/j.micpro.2021.104025
  8. Rozhkovskyi, H. V. (2013). Pat. No. 90435 UA. Systema dlia psykhokorektsiyi. No. u201315401; declareted: 30.12.2013; published: 26.05.2014, Bul. No. 10. Available at: https://uapatents.com/12-90435-sistema-dlya-psikhokorekci.html
  9. Apparatno-programmniy psihodiagnosticheskiy kompleks MUL'TIPSIHOMETR. Nauchno-proizvodstvenniy tsentr «DIP». Available at: http://www.multipsychometr.ru/izdel/mpm/
  10. Karpenko, М. Р., Karpenko, D. S., Burdakov, M. V. (2000). Pat. No. 2163731 RU. Abstract of invention. No. 2000120464/28; declareted: 04.08.2000; published: 27.02.2001. Available at: https://patentimages.storage.googleapis.com/2c/21/35/421ede05b9527a/RU2163731C1.pdf
  11. Rozhkovskyi, H. V. (2013). Pat. No. 109206 UA. Systema psykhokorektsiyi. No. a201315398; declareted: 30.12.2013; published: 27.07.2015, Bul. No. 14. Available at: https://uapatents.com/11-109206-sistema-psikhokorekci.html
  12. Malhazov, A. R., Harchenko, V. P. (2008). Diagnosticheskiy issledovatel'skiy kompleks dlya provedeniya professional'nogo otbora kadrov IK 01.0. Vynakhidnyk i ratsionalizator, 5 (78), 6–11. Available at: https://vir.uan.ua/archives/2008/2008-5s.pdf
  13. Ustroystvo psihofiziologicheskogo testirovaniya UPFT-1/30 «Psihofiziolog». Meditsinskoe oborudovanie dlya diagnostiki, neyrofiziologii i reabilitatsii. Available at: http://medicom-mtd.com/htm/Products/psychophisiolog.html
  14. Zlepko, S. M., Pavlov, S. V., Tymchyk, S. V., Navrotska, K. S. (2014). Pat. No. 99286 UA. Avtomatyzovana informatsiyna systema dlia doslidzhennia kohnityvnykh funktsiy liudyny. No. u201413764; declareted: 22.12.2014; published: 25.05.2015, Bul. No. 10. Available at: https://uapatents.com/5-99286-avtomatizovana-informacijjna-sistema-dlya-doslidzhennya-kognitivnikh-funkcijj-lyudini.html
  15. Recommendation Y.4000/Y.2060 (06/12). Available at: https://www.itu.int/rec/T-REC-Y.2060-201206-I
  16. Varlamova, N., Lazurik, V., Styervoyedov, N. (2019). Model and hardware-software implementation of information processing system for psychophysical and psychophysiological researches. Bulletin of V.N. Karazin Kharkiv National University, Series «Mathematical Modeling. Information Technology. Automated Control Systems», 44, 16–22. doi: https://doi.org/10.26565/2304-6201-2019-44-02
  17. Lazurik, V. Т., Styervoyedov, M. G., Varlamova, N. V. (2020). Information Processing System for Psychophysical Research with Two- and Three-dimensional Presentation of Test Signals. Control Systems and Computers, 4 (288), 66–75. doi: https://doi.org/10.15407/csc.2020.04.066
  18. Muthmainnah binti Mohd Noor, N., Afiq Afifi bin Mohd Zafie, M. (2021). Smart Gate Using Android Applications. Journal of Physics: Conference Series, 1755 (1), 012003. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1755/1/012003
  19. STM32 32-bit ARM Cortex MCUs. Tools & Software. Available at: https://www.st.com/en/microcontrollers/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus.html
  20. Bousselmi, S., Saoud, S., Cherif, A. (2020). Real-Time Implementation of an Optimized Speech Compression System in STM32F4 Discovery Board. Proceedings of the 8th International Conference on Sciences of Electronics, Technologies of Information and Telecommunications (SETIT’18), 37–48. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-21009-0_4
  21. Marciniak, T., Podbucki, K., Suder, J., Dąbrowski, A. (2020). Analysis of Digital Filtering with the Use of STM32 Family Microcontrollers. Advanced, Contemporary Control, 287–295. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-50936-1_25
  22. Singh, K., Kumar, R. (2021). Design of a Low-Cost Sensor-Based IOT System for Smart Irrigation. Applications in Ubiquitous Computing, 59–79. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-35280-6_4
  23. Prayogo, S. S., Mukhlis, Y., Yakti, B. K. (2019). The Use and Performance of MQTT and CoAP as Internet of Things Application Protocol using NodeMCU ESP8266. 2019 Fourth International Conference on Informatics and Computing (ICIC). doi: https://doi.org/10.1109/icic47613.2019.8985850
  24. Singh, U., Ansari, M. A. (2019). Smart Home Automation System Using Internet of Things. 2019 2nd International Conference on Power Energy, Environment and Intelligent Control (PEEIC). doi: https://doi.org/10.1109/peeic47157.2019.8976842
  25. Liang, Y., Lu, W., Guo, P., Zhou, Z., Zhang, T. (2018). Remote Wi-Fi Smart Switch Based on Cloud Platform. Proceedings of the International Symposium on Big Data and Artificial Intelligence. doi: https://doi.org/10.1145/3305275.3305325
  26. Lita, I., Visan, D. A., Mazare, A. G., Ionescu, L. M., Lita, A. I. (2020). Automation Module for Precision Irrigation Systems. 2020 IEEE 26th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME). doi: https://doi.org/10.1109/siitme50350.2020.9292300
  27. Munawir, Ihsan, A., Mutia, E. (2019). Wi-Fi and GSM Based Motion Detection in Smart Home Security System. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 536, 012143. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/536/1/012143
  28. ThingSpeak. Available at: https://thingspeak.com/
  29. Viegas, V., Pereira, J. M. D., Girão, P., Postolache, O. (2021). Study of latencies in ThingSpeak. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, 6 (1), 342–348. doi: https://doi.org/10.25046/aj060139
  30. Penchalaiah, N., Nelson Emmanuel, J., Suraj Kamal, S., Lakshmi Narayana, C. V. (2020). IoT Based Smart Farming Using Thingspeak and MATLAB. ICCCE 2020, 1273–1295. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-15-7961-5_117
  31. Li, M. (2019). Design of Multi-network Data Acquisition System Based on Cloud Platform. 2019 International Conference on Virtual Reality and Intelligent Systems (ICVRIS). doi: https://doi.org/10.1109/icvris.2019.00033
  32. Nguyen-Ly, T. T., Tran, L., Huynh, T. V. (2019). Low-cost, high-efficiency hardware implementation of smart traffic light system. 2019 International Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEE). doi: https://doi.org/10.1109/isee2.2019.8921146
  33. Saikivska, L. (2015). Development and use of information technology for evaluating an operator’s visual profile functional state. Technology audit and production reserves, 4 (2 (24)), 45–49. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.47914
  34. Chernyavskaya, E. V. (2011). Fuzzy logic to assess schoolchildren professional suitability. Vestnik NGU. Seriya: Pedagogika, 12 (2), 66–71. Available at: https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/3136/06.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  35. Burilich, I. N., Uvarova, A. G., Filist, S. A. (2006). Avtomatizirovannaya sistema diagnostiki shizofrenii na osnove nechetkoy logiki prinyatiya resheniy. Vestnik novyh meditsinskih tehnologiy, 13 (2), 46-49. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/avtomatizirovannaya-sistema-diagnostiki-shizofrenii-na-osnove-nechetkoy-logiki-prinyatiya-resheniy
  36. D'yakonov, V. P. (2011). MATLAB i SIMULINK dlya radioinzhenerov. Moscow: «DMK-Press», 976.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30

Як цитувати

Лазурик, В. Т., Стєрвоєдов, М. Г., & Варламова, Н. В. (2021). Інформаційно-вимірювальна психодіагностична система: проектування і реалізація. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9 (110), 45–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.230042

Номер

Том 2 № 9 (110) (2021): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Валентин Тимофійович Лазурик, Микола Григорович Стєрвоєдов, Наталя Володимирівна Варламова

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.