本發(fā)明涉及特定人員工作記憶能力評估領(lǐng)域，特別涉及一種工作記憶能力考核的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在高鐵調(diào)度作業(yè)中，當(dāng)接收到調(diào)度作業(yè)任務(wù)時，臨時記憶一串?dāng)?shù)字或者指令(比如列車的車次號、公里標(biāo)、速度)對與高鐵安全作業(yè)十分重要。

但目前對于工作記憶能力的測評基本都停留在定性的實(shí)驗(yàn)測試，但對于調(diào)度員來說，每次工作周期之前進(jìn)行測評是不切實(shí)際的。目前存在的重復(fù)測量各時域的一元方差，得到若干類波幅上存在著明顯性，從而提取特征向量的方法時間復(fù)雜度太高。

因此亟待開發(fā)一種更高效及通用性的調(diào)度員工作記憶能力考核方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種工作記憶能力考核的方法及系統(tǒng)，通過融合被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了泛化能力，將原本的長時間訓(xùn)練時間大量降低，從而提高了時效性，在評判及時性上得到了提高。

具體而言，所述方法包括步驟：在被測人員處于模擬任務(wù)狀態(tài)下，獲取所述被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)；分別將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征處理，取得相應(yīng)的特征值；將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值作為輸入樣本，采用學(xué)習(xí)矢量量化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到記憶能力水平輸出。

進(jìn)一步地，，所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值包括平均反應(yīng)時和正確率。

進(jìn)一步地，所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征處理包括：使用主成分分析與判別分析方法對腦電幅值進(jìn)行降維處理，取得特征值，并利用分類器分類。

進(jìn)一步地，所述分類器包括單類分類器、多類分類器、概率式分類器。

進(jìn)一步地，所述記憶能力水平輸出呈梯度式評價。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練具體包括：通過歐式距離最小的標(biāo)準(zhǔn)來尋找獲勝的神經(jīng)元，使相似的樣本聚合一起，形成若干類。

其特征在于，所述方法中，所述模擬任務(wù)狀態(tài)具體為：在被測者準(zhǔn)備完畢后，測試界面啟動，界面將產(chǎn)生多個不同難度的任務(wù)代號，當(dāng)出現(xiàn)靶刺激時，被測者根據(jù)屏幕之前給出的任務(wù)指示，進(jìn)行符合相應(yīng)規(guī)則的操作。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種工作記憶能力考核的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：測試內(nèi)容顯示單元，用于顯示被測人員的模擬任務(wù)環(huán)境；人機(jī)交互單元，用于被測人員的人機(jī)交互操控；行為記錄單元、腦電信號收集單元，分別用于獲取被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)、腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)；特征選取處理單元，用于分別將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征處理，取得相應(yīng)的特征值；綜合評價處理單元，用于將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值作為輸入樣本，采用學(xué)習(xí)矢量量化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到記憶能力水平輸出。

進(jìn)一步地，所述腦電信號收集單元包括腦電儀。

采用本發(fā)明的工作記憶能力考核的方法及系統(tǒng)，將被測人員腦電幅值和受測者的行為指標(biāo)相(平均反應(yīng)時、正確率)融合，并利用了改進(jìn)的算法，增強(qiáng)了該方法的泛化能力，將原本的長時間訓(xùn)練時間大量降低，這樣提高了時效性，從而便于在實(shí)際條件下對相應(yīng)目標(biāo)人員的工作記憶能力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

附圖說明

并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種工作記憶能力考核的方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的工作記憶能力考核的方法及系統(tǒng)另一角度的流程及方框示意圖；

圖3為圖本發(fā)明實(shí)施例提供的一種工作記憶能力考核的系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例涉及的一種工作記憶能力考核的方法。

參見圖1和圖2所示，該工作記憶能力考核的方法可以包括如下步驟：

在被測人員處于模擬任務(wù)狀態(tài)下，獲取所述被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)；分別將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征處理，取得相應(yīng)的特征值；將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值作為輸入樣本，采用學(xué)習(xí)矢量量化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到記憶能力水平輸出。

為了能夠更好理解本發(fā)明的構(gòu)思，下面結(jié)合具體場景及優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)一步說明。

在實(shí)際考核過程中，被測人員準(zhǔn)備完畢后，測試界面啟動，界面將產(chǎn)生多個(例如三個)不同難度的任務(wù)代號；當(dāng)出現(xiàn)靶刺激時，根據(jù)屏幕之前給出的任務(wù)指示，進(jìn)行符合相應(yīng)規(guī)則的操作。在這個過程中，實(shí)時采集被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)，在練習(xí)結(jié)束時顯示，顯示練習(xí)階段的平均反應(yīng)時、正確率、各腦電幅值指標(biāo)等參數(shù)。

然后，將上述指標(biāo)作為模型輸入，在腦電幅值處理中使用主成分分析與判別分析方法來直接進(jìn)行降維處理，取得特征值，然后利用分類器進(jìn)行分類，其中包括單類分類器、多類分類器、概率式分類器，本發(fā)明實(shí)施例利用學(xué)習(xí)矢量量化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，由行為指標(biāo)(平均反應(yīng)時、正確率)與降維后腦電幅值輸入獲取記憶力水平輸出，一下為模型方法：

設(shè)置上述數(shù)據(jù)作為輸入變量為訓(xùn)練樣本，通過歐式距離最小的標(biāo)準(zhǔn)來尋找獲勝的神經(jīng)元，也就是迭代過程中不斷的尋找相似的樣本，權(quán)值向量大的具有更強(qiáng)力的“吸引力”，能將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的其他神經(jīng)元包含進(jìn)來，最終將相似的樣本聚合在一起，劃分為若干類，實(shí)現(xiàn)隱含層的競爭原理，這些非線性的計(jì)算都由計(jì)算機(jī)完成。

鑒于訓(xùn)練樣本一般具有一個“標(biāo)簽”，也就是分類的結(jié)果，舉例而言，可以是二分類“好”與“壞”，構(gòu)成“{輸入，標(biāo)簽}”(比如根據(jù)身高和體重來判別一個人是屬于哪類身材時，{180cm,80；高且胖}即為一個訓(xùn)練樣本)；因而在輸出結(jié)果中形成的幾個結(jié)果簇中，根據(jù)訓(xùn)練樣本中的測試者表現(xiàn)情況很容易分辨結(jié)果簇屬于哪一類，并且對工作記憶能力進(jìn)行梯度性的評價(60-70/70-80/80-90/90-100)。

從上述可知，本發(fā)明的工作記憶能力考核的方法將受測者腦電幅值和受測者的行為指標(biāo)相(平均反應(yīng)時、正確率)融合，并利用了改進(jìn)的算法，增強(qiáng)了該方法的泛化能力，將原本的長時間訓(xùn)練時間大量降低，這樣提高了時效性，從而便于在實(shí)際條件下對相應(yīng)目標(biāo)人員的工作記憶能力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種工作記憶能力考核的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括：測試內(nèi)容顯示單元、人機(jī)交互單元、行為記錄單元、腦電信號收集單元、特征選取處理單元以及綜合評價處理單元等，其中：測試內(nèi)容顯示單元，用于顯示被測人員的模擬任務(wù)環(huán)境；人機(jī)交互單元，用于被測人員的人機(jī)交互操控；行為記錄單元、腦電信號收集單元，分別用于獲取被測人員的行為指標(biāo)數(shù)據(jù)、腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)；特征選取處理單元，用于分別將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征處理，取得相應(yīng)的特征值；綜合評價處理單元，用于將所述行為指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值和所述腦電指標(biāo)數(shù)據(jù)的特征值作為輸入樣本，采用學(xué)習(xí)矢量量化算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到記憶能力水平輸出。

在具體實(shí)施時，腦電信號收集單元可以采用腦電儀。

此外，前述方法實(shí)施例涉及的一些擴(kuò)展也適用于系統(tǒng)實(shí)施例，在此不再一一贅述。并且能夠直接和毫無疑義得出，本發(fā)明實(shí)施例的工作記憶能力考核的系統(tǒng)，也具有前述相應(yīng)的技術(shù)效果。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或者部分步驟/單元/模塊可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述實(shí)施例各單元中對應(yīng)的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。