WO2014051457A1 - Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject - Google Patents
Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014051457A1 WO2014051457A1 PCT/RU2012/000785 RU2012000785W WO2014051457A1 WO 2014051457 A1 WO2014051457 A1 WO 2014051457A1 RU 2012000785 W RU2012000785 W RU 2012000785W WO 2014051457 A1 WO2014051457 A1 WO 2014051457A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- asymmetry
- consciousness
- test
- state
- vector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/165—Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
Definitions
- the claimed group of inventions relates to human psychophysiology, medicine, biometrics, bioinformatics, biostatistics, information technology, devices and measurement principles for diagnostic and identification tasks, and can be used in any field of activity that requires the identification of an object, the identification of conscious actions and (or) determination of the state of his consciousness.
- the group of inventions can be used to identify any object, monitor clarity or change of state of consciousness, as well as to determine states of consciousness that can be described as temporary, functional or transient disorders and / or damage.
- the boundary between them is the median (median) plane, located vertically and oriented from front to back in the sagittal direction (from the Latin. Sagitta - arrow).
- the median (median plane) divides the space inside the object and outside of it into the right and left halves.
- the functional asymmetry of the person and his brain is a fundamental characteristic that reflects the individual typological characteristics of the personality and causes the manifestation of various forms of consciousness not only in humans, but also in animals.
- the data are presented in monographs and scientific publications: Bianchi V.L. Mechanisms of the paired brain. L., 1989., Dobrokhotova T.A., Bragina N.N. Functional asymmetry of a person. M., 1981., Springer C, Deutsch G. Left brain, right brain. M.: Mir, 1983. Functional interhemispheric asymmetry. An anthology. Ed. N.N. Bogolepova, V.F. Fokina. M .: Scientific world, 2004.
- thermometry thermometry and measurement of perspiration on the skin of the right and left hands in the projection of the flexors and extensors, as well as at the ends of the phalanges, (see patent RU2222255, IPC ⁇ 5/01);
- the method for determining the mental state (RU2303947), according to which two images are formed, consisting of the left and right halves of the captured face image.
- the obtained images are subjected to anthropological, anthropometric, psychosomatic analysis, on the basis of which differences in the facial expressions and the degree of asymmetry of the compared elements of the two images are revealed.
- the results are linked to the severity of mental processes. Express these changes in the fixed parameters, which are used for dynamic monitoring of the patient.
- the dynamics are recorded.
- An indicator of positive or negative dynamics is data on the increase or decrease in the differences between the parts of the right and left halves of the face.
- This method allows you to determine the mental state of the individual according to the image of the person_ with a division into vertical right and left halves.
- a significant disadvantage of this method is the ability to control only static indicators of the visual image and the object.
- the lack of the ability to identify the object by dynamic characteristics and identification of not only morphological, but also functional states of the object are important negative features that do not allow us to focus on this invention as a competitive analogue.
- a device for determining the psychophysical state and functional capabilities of a person (RU2286090, IPC ⁇ 5/16), which contains a block of sensors for measuring electrical resistance and photoplethysmogram sensors, as well as pulsograms and blood pressure.
- the device generates signals that affect a person, according to the reaction to which a change in parameters is determined, based on which a conclusion is made about the psychophysiological state of a person.
- the sensor block can be placed on surface of a computer mouse, the surface of the helm, joystick, steering wheel of a car, keyboard. Test stimuli affecting a person, made in the form of sound and light stimuli.
- a device for determining bilateral asymmetry by skin-galvanic reaction of hands (RU2115364, IPC ⁇ 5/16), according to which the asymmetry is estimated by calculating the difference between the skin resistance on different hands of the subject.
- the objective of this group of inventions is to develop a universal criterion suitable for identifying an object and assessing the state of consciousness of an object based on an analysis of asymmetry parameters.
- the state of consciousness is evaluated when the object is an object having morphological and functional signs, which in turn can be divided (classified) into the right and left halves.
- the technical result consists in the fact that the proposed technical solutions, using a number of generally accepted and well-established techniques for identifying a person, assessing and identifying a state of consciousness (its changes or disorders), can accumulate their most powerful aspects, but realize them from fundamentally different positions, using the principles of well-known technical solutions to carry out personal identification and assess the state of consciousness, as their disorders, changes and disorders, at a fundamentally new level, By pairwise monitoring the measured parameters, which significantly increases the accuracy of registration and calculations, it allows to simplify the device, increase speed and its performance, introduce prognostic criteria for identifying disorders, realizing in itself (the device) a new scientific regularity with an original algorithm on a specially created intelligent virtual platform .
- a method for determining the asymmetry profile of an object which includes introducing the object into the coordinate system, dividing the object into left and right parts, pairwise measurement of homogeneous (similar) characteristics of the object in the left and right parts, and determining the asymmetry profile in the form of a vector ⁇ '" '""-Dimensional space, where n ⁇ 3 is the total number of measured characteristics and
- the normalization factor is selected in such a way as to convert the results of the evaluation of the asymmetry profile component in accordance with the measurement scale used.
- an object of animate or inanimate nature can be selected.
- the morphological and behavioral parameters of the motor and / or sensory and / or mental spheres regulated by the left and right hemispheres of the brain (when a person acts as an object) are chosen as the measured characteristics.
- the physical and / or chemical and / or biological parameters of the object, taken pairwise symmetrically, are selected.
- the psychic parameters of the motor sphere the motor-motor functions of the object are measured pairwise-symmetrically.
- the sensually perceived functions of the object are measured, recorded pairwise-symmetrically, such as hearing, vision, thresholds of pain, temperature or chemical sensitivity.
- the results of psychosensory and psychomotor acts and / or the functional activity of the right and left hemispheres of an object are measured in a pair-symmetrical manner.
- Identification of an object or assessment of an individual’s state of consciousness is carried out by the difference between the calculated current asymmetry profile and the reference asymmetry profile. If the difference of at least 2/3 of the components of the vectors is less than 0.17, then the object is identified, or if the object is already identified, the state of consciousness of the object is evaluated as corresponding to a predetermined state.
- a device that is capable of measuring the necessary characteristics and parameters, calculating profiles and their difference.
- An object (Latin objection — an object) is a certain existing category expressing something that is present in real objective reality regardless of consciousness — the object, phenomenon, or process to which the subject-practical and cognitive activity of the subject (observer) is directed.
- the subject itself and the forms of its activity can act as an object.
- Reality object reality
- reality the realized reality in its entirety - the reality of not only things, but also materialized ideas, goals, ideals, generally accepted knowledge, public institutions.
- reality also includes everything ideal that took on a material, material character in the form of various products of human activity — the world, generally accepted knowledge, morality, state and law. Consciousness is an object and a form of objective reality, capable of being reflected in the behavior and psyche of a person and realized through them.
- Consciousness is a function realized by the brain, and allowing you to perform complex active behavioral acts, to become aware of yourself and navigate in the environment. It is possible to assess the state of consciousness by examining the electroencephalogram of brain regions, which shows their electrical activity, which, in turn, characterizes the state of the brain that realizes the consciousness of the individual.
- the brain of each individual being its unique organ, exhibits activity, which also has its own mosaic pattern, inherent only to this individual at each moment of time, while retaining the main individual features of the functional asymmetry and morphological features of the structure of its realizing state of the organ — the brain.
- this postulate allows identification of the substrate — an organ, which is the brain of an individual that realizes its unique activity and function, which allows it to be personified and, therefore, to determine the body that implements it, and also by analyzing the characteristics of brain activity (or its indirect manifestations), it is possible to identify state of consciousness in which a given organism is at a certain point in time, determining its active wakefulness, agitation, fatigue, distracted attention, intoxicated e stunning and m. p.).
- the reference model of the object is an ordered sequence (vector) of asymmetry coefficients, calculated on the basis of pair measurements of characteristic features, measured symmetrically from the left and right sides relative to the middle plane, pairwise, pairwise compared and calculated, where elements of pairs - components of a vector can have different, but comparable by the principle of symmetry-asymmetry values and conceptual relationships between them, allowing its classification and detection, among other reference models.
- vectors vectors of asymmetry coefficients
- the standard of the object (French etalori) - a sample of the object, presented in a complex and sequence of measurements, ensuring its reproduction and (or) storage as a unit, as well as the ability to transfer its size to subordinate measuring instruments according to the verification scheme and approved as a standard in the established manner with this method of calculating it.
- the method can use such concepts for measurements as the source, primary, secondary, working standards and the standard of comparison.
- the image of an object is information about it or its description, structurally similar, but not coinciding with it.
- Taxon (lat, taxon, plural taxa; from device, organization ”) - a group in the classification, consisting of discrete objects, united on the basis of common properties and signs (for example, paired and unpaired organs: eyes, ears, kidneys, blood vessels, nerves, etc.).
- FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of a device for assessing a state of consciousness or identification of a person. The determination of the state of consciousness and identification are made on the basis of comparing the profiles obtained as a result of testing with standards. The reference is the profile obtained when testing the identified object for a known state of consciousness in the process of expert testing or self-testing.
- FIG. 2 marking for drawing a zip code digit.
- FIG. 4 is an image of a nine-component vector.
- FIG. 5 is a table of pairs segments.
- FIG. 6 is an image of an object (unit) in a mail drawing entered into a coordinate system, divided into pairs (segmented).
- FIG. 7 CT scan of the brain of Patient O.
- FIG. 10 CT image of a slice of a patient O., normalized in brightness, 43 years old.
- FIG. 11 is an image of a reference model for calculating a 230 component vector identifying an image of an object by brightness.
- the measured paired parameters of an individual are recorded in pairs (data are obtained immediately from two sides and from two sensors simultaneously), you can register with objective methods: physical, chemical and medical methods, supplementing them with special samples, laboratory control of tissues and biological fluids of the individual.
- the current information image of his state of consciousness is built. Comparing this information image with the reference images obtained earlier when testing the same individual under expertly created conditions aimed at a positive result of behavior, it is possible to identify the difference between the compared samples, which allows us to evaluate the current state of consciousness of the test person and previously obtained in a state of consciousness that was evaluated by experts . Such a comparison makes it possible to identify changes in the state of consciousness and to carry out their qualitative and quantitative differentiation by identifying differences between the standard and a really readable way.
- an assessment of disorders in the state of consciousness and brain activity can be carried out by measuring the bioelectrical activity of the cerebral hemispheres, examining the electroencephalogram of the brain regions, which shows their electrical activity, which, in turn, characterizes the state of the brain that realizes the consciousness of the individual.
- the state of individual asymmetry of a person is determined and the state of dominant relations of the cerebral hemispheres is revealed, which are manifested during their friendly work, which additionally allows the identification of the test object.
- the method includes the following steps.
- each object should be divided into right and left halves, drawing a midline. At an arbitrary distance from it to the right and left, an infinitely large number of lines can be drawn that will be symmetrical to each other, if the points that make up the symmetrical lines are equidistant from the middle line, then they speak of pair-symmetric lines, and the points located on them are considered pair-symmetric. If the curves are not drawn, then they speak of pairwise symmetric curves, and the points located on them are considered pairwise symmetric, etc.
- Symmetric lines and planes can intersect, but their intersection will always be on the median line or intersect the median plane.
- Many symmetric and asymmetric points, lines and planes form space.
- Space is understood as a place in which movement, various positions and relative positions of objects, proximity-distance relationships, the concept of direction, the arena of events and actions, universally containing all places and containing objects and structures, are possible; as a specific place, largely determining the essence of the events taking place in it.
- a pair located on symmetrical lines and (or) planes and (or) located in symmetric planes and (or) spaces is comparable, regardless of the static or dynamic position of the object in space. At one position of the object, the values of the elements of the pair may coincide, then they speak of the symmetry of the pair, in another position of the object the values of the elements of the pair may not coincide, then they speak of the asymmetry of the pair.
- Pairs are selected and taken into account in the order and sequence that is used for calculus for this type of identification and detection of the obtained samples.
- VECTOR - identifier, sequence, tuple, frame, etc.
- Vector creates an information image of an object, and components - measurements in this space. Moreover, only vectors located in one space are comparable. Those. the vector ⁇ A, B, C> and ⁇ A, B, O are comparable, and the vector ⁇ B, A, C> is no longer there, since it is located in another space, although it consists of the same components.
- a nonempty set of right and left spaces in which the operations of selecting and accounting for pairs are introduced - vector spaces to which all mathematical laws and laws apply.
- Elements of sets of right and left spaces in calculus are considered vectors.
- a non-empty subset of vectors of the right and left spaces respectively form the right and left subspaces.
- Two vectors are called equal if they have the same number of components and their corresponding components are equal.
- Elements of a vector determine the state of the object that models this vector.
- Homogeneous components of a vector are components of the same type that make up this vector.
- the defining component of a vector is the type of component that is able to identify and (or) classify an object. Different types of vector elements can also define an object class and classify an object that they are modeling.
- the use of registration methods for morphological and functional features of an object or its image for identification is determined primarily by the relative stability of these features.
- the choice of registration technique depends on the type of information that will reproduce the image of the object.
- the method involves registration by the morphological and functional type of collecting information about the object:
- the morphological method of recording information involves the study of the external structure (form, structure, color, type) of samples, the whole organism, taxon or its components and the internal structure of the object in accordance with the principles of symmetry and asymmetries.
- the method allows the use of generally recognized methods for identifying an object and a person, if they are established by other means (passport data, identification by serial number, etc.).
- Data is entered into the reference model and assigned to the object as the determining component of the vector.
- Methods can be divided into registration of external morphology and internal morphology, the structure and organization of the object (anatomy, histology, pathological anatomy).
- a vector is calculated corresponding to the morphological information image of the object.
- the components of this vector are decisive in identifying an object and have a higher hierrachic classification significance in comparison with functional registration methods. This is due to the fact that the stability of morphological characters is determined by the constancy of the structure of the object (for example: bone-cartilage, muscle, vascular and nervous systems). Morphological methods for recording information are not used to register states of consciousness due to the slow dynamics of their changes over time.
- a functional technique for recording information implies a study of the laws of functioning of an object, changes and deviations of its functions in accordance with the signs of their symmetry and asymmetry, respectively, in the right and left subspaces.
- Functional features of an object are used in the method as methods of functional registration of information and identification of an object. Their property varies widely in the continuation of a short time (up to 24 hours), allows you to steadily and fairly reliably determine changes in the state of the brain.
- Functional techniques for recording information are applied in the method and for identifying an object, because significant changes (deviations) in the totality of functional features and the object does not occur even over a long time (more than 24 hours).
- the object retains complexes of functional signs, which are caused by the features of the organization of regulatory, neuropsychic processes, systematic regulation and functional asymmetry in the work of the cerebral hemispheres and effector systems of the test object.
- the choice of registration technique depends on the method of recording information and the nature of the medium that reproduces the image of the object.
- the method involves:
- An audio technique for registering an image of an object, registration and evaluation of sound waves emanating from an object that information that creates an auditory image of an object but is not an object (for example: audio recording of characteristic sounds recorded by dopplerography of human vessels on the right and left by independent sensors, etc. .);
- the method of registering physical indicators registration and assessment of the physical characteristics of an object — is something that physically belongs to the object but is not the object (for example: the level of tissue resistance, temperature, speed, frequency, etc.);
- the methodology for registering sensitivity indicators - registration and assessment of thresholds of sensitivity and response to the sensor signal of an object, recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and left halves of the object itself — what is sensory belongs to and obtained with the help of the object, but it is not the object (for example: the level of pain sensation threshold on the right and left, the level of perception of odor and taste concentrations on the right and left);
- the technique for registering indicators of motor and (or) psychomotor activity of an object is the registration and assessment of motor reactions and psychomotor response and (or) the response of an object to an irritating stimulus and (or) psychomotor and (or) psychosensory signal, recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and (or) in its left and right halves - what is motorly owned and obtained with the help of the object, but is not an object (for example: speed, frequency, force, range of motion of arms, legs, reaction to external substances nye or virtual incentives right and left and Ap);
- the technique for registering indicators of sensory and (or) psychosensory activity of an object is the registration and evaluation of sensory reactions and psychosensory response and response of an object to an irritating stimulus and (or) psychomotor and (or) psychosensory signal (s), recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and (or) in its left and right halves - what is sensory belongs and obtained with the help of the object, but the object is not (for example: the magnitude of the perception of the acoustic signal by the ears, the visual power of the eyes, is reacted to external sound or light stimuli presented to the right and left, etc.).
- the choice of registration technique depends on the complexity and amount of information being recorded and is divided into simple and complex registration techniques that will reproduce the image of the object and can have both separately described techniques and combinations of several registration techniques to identify the object.
- a device for identifying an object and assessing the state of its consciousness can be a specialized hardware-software computing complex, implemented as an independent device, or as a component of a device system, or as software for a personal computer.
- the program code of the program can be stored on a computer-readable storage medium for implementing the method when it is run on a digital a reader (computer, microprocessor, etc.).
- Specialized hardware consists in the possibility of implementing pairwise symmetric input / output of signals acting and removed from different halves of the object, relative to a certain line of symmetry.
- the software consists of a component for calculating the asymmetry profile based on the data obtained during testing, a module for comparing asymmetry profiles and a database containing previously obtained profiles indicating the state of consciousness and identified with respect to the individual for whom they were obtained.
- the technical solution is based on obtaining a dynamic assessment of the determined individual asymmetry profile, manifested in the form of inequality of the totality of the reflected functions of the brain, its pathways and synoptic connections at the neurohumoral level, in the motor, sensory and mental spheres and their combinations, obtained by their assessment and classification, identified by specific activity in the areas taken into account, as a changing identified individual asymmetry profile, identified by the difference taken into account in solution of the proposed tasks of the individual’s functions and characterized by the presence of properties that allow the methods of statistical analysis of the data to reveal the levels of consciousness change in the individual being examined by comparing the obtained asymmetry profile with the reference profile obtained earlier in the laboratory, including certified characteristics reflecting a clear level of wakefulness of consciousness and revealed physiological patterns his disorders.
- a device for determining the asymmetry profile of an object, identifying and assessing the state of consciousness based on the asymmetry profile of an object is a system that partially or fully automates the process of identifying an individual and / or determining a state of consciousness.
- the device can be implemented as a single unit, or consist of several independent systems.
- Such a device can be a personal computer or a computer network in which one computer measures and the other processes information, stores, makes decisions, etc.
- a device for implementing the methods includes a unit for influencing an object, including paired stimuli designed to excite organs and systems controlled by the left and right regulatory centers (cerebral hemispheres in human and animal) of the object, implemented by the motor-motor apparatus of the same object and general stimuli, designed to excite organs and systems controlled by the left and right centers for the implementation of response reactions (nervous system and cerebral hemispheres in humans and animals) of the object simultaneously associated with the block generation; a unit for measuring morphofunctional characteristics and behavioral parameters of the motor and / or sensory and / or mental spheres of the object, including paired sensors designed to measure the characteristics and parameters of the left and right spaces, regulated and controlled by the centers (hemisphere of the brain) of the object, and general sensors, designed to measuring characteristics and parameters of the left and right spaces (cerebral hemispheres) of an object simultaneously; a calculation unit configured to calculate a vector and identify an asymmetry profile associated with the measurement unit; a memory unit for storing the compute
- the asymmetry profile of an object is an ordered set of asymmetry coefficients (indicating the parameters for which they were measured) calculated for this object.
- Asymmetry coefficients can be obtained for both static (morphological) and dynamic (motor, sensory, behavioral) characters.
- Parameters 1, 2, 3, 6, 8 can participate in the comparison, and 4, 5, 7, 9 - parameters that cannot be compared, because one of the profiles has no measurements by these parameters.
- Profile comparisons can be done in many different ways. The main purpose of the comparison is to show how much the profiles are the same or different.
- the asymmetry coefficient is a numerically expressed indicator of the dominance (prevalence, dominance, etc.) of one compared parameter over another. Comparison can be made only with homogeneous indicators. The coefficient can take values from -1 to 1. At -1, one side dominates, at +1 the other side dominates, at 0 no side can be given an advantage.
- the amplitudes of the EEG signals received from sensors located in symmetrical places on the left and right half of the head will be compared mathematically, since the results are measured on an absolute scale.
- the decision on the degree of dominance, and, accordingly, on the magnitude of the asymmetry coefficient is made by the expert. For example, an expert can evaluate how much, in a partially paralyzed patient, the motor functions of the left hand are superior to the motor functions of the right hand or vice versa.
- a device for implementing the methods comprises:
- Signal generation unit implements an algorithm of pairwise action on an object in order to induce the commission of complex behavioral acts, coordinated in space and time.
- Paired local stimuli - have a pair-symmetric effect on the object, prompting them to perform complex behavioral actions consistent with the algorithm embedded in the signal generation block.
- General irritants have a pair-symmetric synchronous effect on the object, they are used to excite organs and systems that cannot be divided into components controlled by the left and right hemispheres individually or in a friendly, natural way.
- organs eye, ear (visual, auditory and mental systems).
- General sensors - are used for synchronous (pair-symmetric) registration of pair signals and object parameters, or signals that cannot be divided into pair components in a natural way, for example, speech (its understanding and reproduction) is the highest joint manifestation of psychomotor and psychosensory activity and activity.
- Information collection unit amplifies the signals of sensors and converts them to a form convenient for further processing. For example, a signal is digitized, normalized, and filtered out from random interference.
- Information analysis and processing unit - carries out a comparison signals read by sensors, with manifestations of the test task algorithm, through the signal generation block, and reactions to stimuli with the construction of a model of reflected brain functions, and its current individual asymmetry, which ultimately reflects the individualized consciousness of the object at a given time.
- autonomous work without experts, it makes a decision about the state of consciousness or identification based on a comparison of calculated profiles with the reference profiles stored in the database (library) - models of individual symmetry, images of changes (deviations) of consciousness.
- Subject s consciousness model — an information image containing a set of measured paired parameters, read during testing, with an object, which is used to calculate and evaluate the state of consciousness.
- the base (library) for storing models - images of consciousness an information store in which all investigated and / or known asymmetry profiles are placed for subsequent comparison with them of newly measured and detected by testing samples of model images.
- the base of sample models allows statistical analysis, comparison and classification of the parameters of these image models, finding similar patterns of manifestation of activity and recognizing state variants of behavioral reactions that reflect the individual’s consciousness, with their probabilistic assessment on the scale of changes, to identify the model image that corresponds to the current behavioral state of the subject and the adequacy of consciousness realized by him.
- the current state of consciousness corresponds to a certain profile (an ordered set of asymmetry coefficients, calculated for different parameters of the object), which is determined during the operation of the device.
- the obtained value is taken as a reference, that is, characterizing a certain known state of consciousness of the individual. For example, a clear state of consciousness with active behavioral wakefulness.
- the obtained values characterize the current state of consciousness and behavior of the individual.
- This technical device takes into account the spatial arrangement of vectors based on the parameters obtained during testing, which reflect the implementation of active behavioral reactions that are associated with the activity of the right or left brain of a particular individual.
- the number of components of the vector can vary from the minimum - three (taking into account activity in the motor, sensory and mental spheres), to infinity, when a larger number of values are taken into account, characterizing individual typological characteristics that can identify differences from the right and left halves of the head-body-body- limbs of the body of the tested individual.
- a method for identifying and evaluating the adequacy of consciousness is a system of measures that applies to an object that allows registration of paired indicators in oppositely asymmetric spaces (for example, half of the body), which are, as it were, universal effectors of friendly working, identification, regulating and controlling the state of the object centers (including the brain), within which is carried out: reading, testing, recording, recording and storage of any paired correctly comparable in type, type, size, time, volume, morphology, physiological functions, phenotype, electrical, physical, chemical, visual ln acoustic, behavioral, motor, sensory, mental characteristics, parameters recorded on two opposite sides (projections) of his body, or paired organs (systems) in both contact and non-contact ways.
- a parametric pair difference of the registered indicators is calculated, which is classified, recorded and stored in the database, being the “portrait - standard” of the test person, which has the form of a converted virtual code of the test (test) object that actually exists and interacts with the system (or device, using a system algorithm), at a given or specific time, compactly converting the differences of pair values into inequality profiles and asymmetry will show the lei identified during the reading-testing of the individual pair differences that create the VECTOR is a unique identification template that reflects the mosaic of the activity of the tested object, allowing it to be compactly stored, quickly retrieved, compared and refined during subsequent readings-tests, with the same templates when repeated using a system (device) to read-test, detected and re-calculated by the system (device) with this new read-test, identifying differences I and similarities, classifying and analyzing the results obtained in such a way that it allows us to identify with a high degree of certainty matches and differences between the results of the current read-
- test — testing of the test object should be carried out under expert conditions, in which the fact of a clear state of consciousness and its active mental and physiological wakefulness, the test should be carried out, as a rule, 1 hour after the subject is awakened from physiological sleep, and reading - testing can be carried out by the subject as independently, then he acts as an expert (self-examination), or reading - testing can be carried out by an external expert (s), capable of identifying and ascertaining from the subject a clear state of consciousness and psyche, his active wakefulness (external examination), these tests should be l conducted at least three times and the results obtained with them should be entered into the database, after which the system identifies and registers the object, creating its virtual image-identification code, and calculates the identified individual template, enters this database, this particular template and it will be the “standard” of a clear state of consciousness in which mental processes were balanced and the state of the subject was evaluated as active wakefulness.
- the prerequisite for the experiment is the fact that the best way to identify manifestations of consciousness is a conscious, directed and controlled action of the individual.
- Hardware-software complex simulates an external a test task requiring the maximum manifestation of consciousness from the test, since it involves the response of its friendly balanced and unbalanced active actions in the motor, sensory areas of perception and implementation, to pass the test and achieve one of its positive levels.
- test task is designed so that subjects can achieve a positive result if they used: both simple and elementary behavioral actions, and complex active forms of psychomotor and psychosensory reactions. Passing the test does not imply age restrictions if the previously stated conditions become clear and understandable to the test person. The test does not adversely affect the mental and physical health of the subject at the time of passing.
- the algorithm used in the system (device) for object identification implements the analysis of dynamically changing indicators read by the system and (or) pair data values read by it, while the asymmetry of the indicators is calculated in parallel and the direction of the temporal dynamics of the asymmetry of the recorded indicator pattern (vector) is established .
- the results of the current template (model-image) and the template (model-image) of the standard that are entered into the system by classifying and identifying inverse deviations of the individual asymmetry profile are compared, they are calculated in pairs in the current test and pairs of comparisons of the template-standard are used, which, in turn, allows you to get a quantitatively comparable result, which is used to assess the adequacy of the state at the current time.
- the data entered into the algorithm on the physiological regularity of changes and disorders in the state of consciousness of an individual arising as a result of external or internal causes that change the initial consciousness from a state of clear and active wakefulness to a state of deep physiological, medical or pathological sleep, anesthesia, coma, including intermediate eu and disconscious disorders, changes and dysfunctions, make it possible to identify the whole spectrum of altered states of consciousness of an individual and evaluate the adequacy of his consciousness.
- the system algorithm provides the ability to assess the state of consciousness even during the initial reading-testing, implemented by the subject for the first time using the test system, in this case, the calculated in reading and testing a pattern of activity received from a test subject, not with an individually identified and expertly entered into the system result-standard of his consciousness, but with an averaged-calculated “template-standard of clear state of consciousness” of other subjects that the system is able to extract from its memory and base data, compare with the result calculated according to the tested template, which may affect the accuracy of assessing the adequacy of consciousness.
- the algorithm of the system allows testing online and conducting it with a time interval, which allows us to consider the solution suitable for long-term monitoring of consciousness and the psyche, predicting, preventing and preventing their disorders and changes in their conditions.
- the algorithm takes into account the features of the individual functional organization and asymmetry of the cerebral hemispheres, their reflected functions in the motor, sensory and mental spheres, as well as their combinations, allowing along with the identification of the test object and the assessment of the adequacy of its consciousness.
- test subject To successfully pass the test, the test subject must adequately and timely respond to external stimuli created by the system. In this case, all actively active behaviors of the individual system are involved, realizing their activity in the motor, sensory and mental spheres.
- the device and system takes into account simple motor and sensory acts, complex psychomotor, psychosensory and mental reactions, as well as the general orientation in the behavior of the test person.
- the measurement of each parameter fixes the coordinate in the multidimensional space of the model for assessing the state of consciousness at the current moment in time.
- the assessment of each parameter fluctuates within certain limits of the previously set and fixed values.
- each test subject After explaining the essence of the test and receiving instructions for its implementation, underwent a 3x one-time introductory testing, after which the main test was conducted with the results recorded.
- the bioelectrical activity of the brain was recorded in 20 standard brain leads located in accordance with the international system of their location 10-20.
- the correctness of their location was tested, for which the minimum resistance level was determined and a topological map of their location was compiled.
- EEG recording was carried out continuously throughout the test, starting in 0.5-1 minutes. up to and ending in 3-5 minutes. after the test.
- the EEG was recorded on hardware-based computer multifunctional complexes for recording and recording evoked potentials, electromyography and electroencephalography - NEURON 5, 5S and NEURON 4 / VPM with the NEURON-CnEKTP.NET software from NEUROSOFT (with all installed updates at the beginning of September 2011. ) EEG recording technical details: recording speed scale - 10 ⁇ / mm, sweep - 30 mm / s, visible marking. Registration of the test subject's computer complex was 0.01 sec.
- the initial postulate of the experiment was the assumption that human consciousness influences and largely controls behavior, in the case of complex psychomotor, psychosensory acts performed under the influence of conditions reproduced by the testing complex, consistent with the orientation of the subject to a positive test.
- the fulfillment of the conditions of the visual-acoustic task, implemented according to the scenario and the verified algorithm, is possible only subject to the coordination of the behavioral actions and reactions of the test subject, his conscious activity, realized behavioral reactions, consisting in the implementation of directed motor, sensory, mental acts, implemented by the brain and the script of the algorithm.
- the computer device is equipped with a display that visualizes the test scenario, and an acoustic system.
- the subject received both a video image and an acoustic signal through the headphones, matched with the video nearby.
- the sensor sensors connected to the device recorded the response of the test person, which was recorded in the program protocol.
- Visual objects and audio images were presented in isolation for the right and left visual and acoustic fields of perception of the subject, acting on visual and auditory stimuli, and using reflexes in the motor, sensory and mental spheres.
- test subject in addition to tactile sensation, could observe visually or hear feedback and control his psychomotor activity with high accuracy and in rather difficult conditions of visual and acoustic psychosensory contact with the test task, controlling his mental actions and coordinating them with the test task, which ultimately As a result, the testees were able to achieve positive results, and the system recorded the motor, sensory, and psychological activity of the test subject at that time. Name.
- the additional parallel participation of acoustic accompaniment made it possible to create a more complete psychosensory image - “Psychoacoustic environment”.
- the signals were generated depending on the involvement of the test objects of the environment, varying in duration and tone, which allowed them to be uniquely identified even without visual observation.
- the acoustic component was generated separately for the right and left acoustic half space, depending on the simulated environment and isolated in isolation to the right and left ear.
- a test subject capable of distinguishing differences in the sound tone of signals, could identify them in isolation in his right and left sound psychosensory field and, after their identification, act on them by means of a motor act consisting in activating the sensor of the corresponding half of the active space.
- simultaneous pressing of the sensor was required at the moment the tone in the right or left ear occurred, and an additional sound effect appeared — the sound of the sensor and the sound of “hit — interaction — sound meeting”, which manifests itself when the sound from the active sensor synchronously overlaps the sound of the active target object located in the sound space identified by the subject.
- the sound “interaction - sound meeting - hitting” takes out the active object of the test from the acoustic space - the sound target, carrying acoustic information about itself reflected in the space of the subject's brain, which changes its acoustic color and leads to the disappearance of sound from the corresponding right or left acoustic space.
- Active objects used in the test script are able to dynamically change their location and positions so that they create the effect of a holistic visual and acoustic field in which the subject is invited to select and fix them. For this, the subject must realize his motor, sensory and mental capabilities in such a way as to manage to fix and identify this moving object-target in the field in which it is presented.
- the target objects detected by the sensor systems of the test object should have been deactivated by the subject, for which he should act on the active target object by selecting the position and translating the sensors into activity so that their active position and position correspond to the test task scenario and this in the test solution, in which the combination of the reflected image of the sensor and the object reflected in the test, the targets would be aligned so that they meet at some conditionally selected point located second in charge brought the test area and identified in the same space subjects. This point does not have a certainty of occurrence, but should be calculated by the subjects every time again, if such target objects arise in space.
- the target object and the image of the sensor coincide, the target image is deactivated by the active actions of the subject and it is removed from the test task, which is accompanied by visual and acoustic signals.
- This is one of the components of the overall test result, which further calculates the image that makes up the model of the state of consciousness and the characteristics of the personality and typological characteristics of the subject, which, in turn, allows him to be identified during repeated tests by the device.
- the device is capable of generating several types of target images and distributing them in the left and right spaces of the subject, changing the quantitative and temporal characteristics of target objects. All this together allows you to identify different activity in the motor, sensory and mental spheres of the test subject, his responses and ability to directed implementation of test tasks.
- the number of target images correctly and accurately identified by the subject, the number of erroneous psychomotor actions and mistakes made by him in psychosensory calculations or psycho-sensory attention and perception of target images, the speed and level of his reactions are taken into account by the device system and allow you to accurately identify and calculate the state of the subject’s activity and the adequacy of his consciousness at the time of testing.
- the total test duration as a rule, does not exceed 2 minutes; in our study, the average time of one test was 112 s.
- the subject could control the arising activity and change of position of the sensors, information about them was available for psychosensory visual and acoustic control on the part of the subject, all the while the target image was in the accessible space determined by the test task, which allowed him to adapt his behavior and carry out its correction so as to avoid erroneous actions and calculations when self-registering their own active actions.
- test system constructed in this way, which has a control and reproducing audiovisual component and a recording part — sensors separated into right and left spaces in a single complex, creating an “illusion of presence and control of images”, the changes that occurred in the system were calculated, active actions of the test subject, created as a result of contact of the test subject with the test task algorithm and device program.
- the device and system are capable of recording and storing the individual typological matrix identified in the test, the calculated coefficients, add these images in the form of digital images, convert them into personal standards and use them for subsequent identification of the person.
- the testing carried out is designed in such a way that during the test it is possible to change the speed characteristics, visual and acoustic accompaniment.
- the device’s algorithm is built and programmed in such a way that it does not allow a biological object undergoing a test test to execute it from beginning to end without committing errors or “replay” the device.
- EEG curves taken from test E., 40 years old in 19 leads show that at rest with open eyes there is desynchronization of the EEG curves, and at the time of their closure, a burst of EEG activity and a subsequent growing spindle-shaped change in alpha rhythm in the frontal, temporal and occipital leads .
- the execution of the test task provided for the test participants to make mistakes. And when performing the test, all subjects performed them.
- the analysis of errors showed that the mistakes made by the subjects were fully consistent with the features of their morphological and functional organization, bearing the features of functional and brain asymmetry. In other words, all subjects had “their” handwriting (individualized profile) when they passed the test task. This circumstance was also evaluated by the device and system that carried out the identification of personal standards of the subjects.
- Testing was carried out in the presence of a medical commission, which carried out medical control and observation of the subject during the entire testing period and then until the negative effect of ethyl alcohol on the consciousness and body of the subject ceased.
- the personal attributes and errors newly calculated by the system did not have “common” features with the initially created digital image of the subject.
- the subject is oriented in the environment, although psychomotor reactions and actions are discoordinated, but they are completely controlled and controlled. The attention is somewhat scattered. After assessing the physiological state and the state of vital functions and systems (moderate hemodynamic disorders of the hyperdynamic type were noted), the patient was offered a test task.
- the test task of level 2 on the device the subjects passed after 3 attempts, after which testing was discontinued.
- the result of calculations by the device and system of an individual asymmetry vector according to the proposed method revealed distinct signs of a change in the patient’s state of consciousness, since changes in individual personifying standards calculated at that moment were noted.
- the revealed boundaries of changes in associations of the average values of the coefficients in the series exceeded the values recommended by the method and when assessing the state of consciousness, a difference of more than 2/3 of the components of the vectors was revealed, which amounted to more than 0.17 between the calculated values before and after alcohol intake.
- the system and device were set up in such a way that the subject’s personality did not need identification and this circumstance was ignored by the device.
- Example 1 Identification of an artificial object by morphological characteristics.
- Digit 1 is required to be identified from a series of digits from 0 to 4, in total of 5 digits.
- the morphological characteristics and signs of 1 are determined by the visual image, writing the numbers of the zip code. Then the zip code numbers will become comparable and homogeneous. Numbers are objects of identification. Reference models will be the faces of numbers from 0 to 4, presented in the form of symmetric-asymmetric models.
- the standard of the figure is 0, the tracing of this figure in a symmetrically asymmetric space.
- the standard of the figure is 1, the outline of this figure in a symmetrically asymmetric space.
- the standard of the figure is 2, the outline of this figure in a symmetrically asymmetric space.
- the standard of the figure is 3, the mark of this figure in a symmetric asymmetric space.
- the standard of the figure is 4, the mark of this figure in a symmetrically asymmetric space.
- the numbers of the zip code are applied according to special markings and are geometric figures (Fig. 2).
- Fig. 2 By calculating the asymmetry model for the numbers, you can identify them based on this model.
- the image of the object (the image of the figure) must be represented as pairs of conjugate points - special elements of the image in which the variance is most manifested. Each such pair serves to calculate the asymmetry coefficient, which is a component of the asymmetry vector (Fig. 3).
- the midline runs vertically through the center of the markup and breaks the number into a number of segments.
- nine characteristic segments can be distinguished (A, B, C, D, E, F, G, H, I) left and right of the midline.
- the left and right segments mirrored relative to the midline form pairs, and all segments together, written in an orderly manner, make up a nine-component asymmetry vector (Fig. 5).
- the calculation of the asymmetry coefficient of a pair for each component of the asymmetry vector is carried out as follows: If the component of a digit (object) is present or absent in the left and conjugated right segments (forming a pair), then the asymmetry coefficient is zero. If a digit component is present in the left segment and a digit (object) component is absent in the right conjugated to the left, then the asymmetry coefficient is +1, otherwise, when there is no digit (object) component in the left segment, but is present in the right , the asymmetry coefficient is -1.
- Let us calculate the asymmetry vector for the image of the object (the numbers 1 are units): The image of the object (unit) entered in the coordinate system for mailing, divided into pairs (in segments) is shown in FIG. 6.
- Segment A_1 and the conjugate segment A_g comprise a pair whose asymmetry coefficient corresponds to component A of the asymmetry vector and do not contain a digit component, therefore, the asymmetry coefficient k_A is zero.
- Segment B_1 does not contain a digit component, and the segment B_g associated with it contains, therefore, the asymmetry coefficient for segment B is -1. Similarly, the remaining coefficients are calculated.
- MA (1) O, -1, 0, -1, 0, -1, +1, 0, 0>,
- MA (1) is the designation of the asymmetry vector for the image of the unit, or the standard of the asymmetry vector for the image of the unit. Accordingly, asymmetry vectors for images: two - MA (2), three - MA (3), etc. presented in the table below. TABLE 3
- Knowing the values of the asymmetry vectors for the image of each digit it is possible to identify, by finding the closest (similar, similar) vector from the known (reference) ones, with the asymmetry vector again calculated for some image of the digit.
- the values of the coefficients can take a strictly fixed set of values (-1, 0, +1), full coincidence of all components of the asymmetry vectors is required.
- the set of coefficient values is not limited, it is enough to find a vector whose component-wise difference with the one under consideration will be the smallest in the quadratic sense.
- D2 (l, 2) (A_l - A_2) A 2 + (B_l - B_2) L 2 + (C_l - C_2) A 2 + (D_l - D_2) A 2 + (E_l - E_2) L 2 + (F_l - F_2) A 2 + (G_l - G_2) A 2 + (H_l - H_2) A 2 + (I_l - I_2) A 2,
- D2 (l, 2) is the quadratic metric
- the coefficient is proportional to the square of the distance between the considered asymmetry vectors of the images of object 1 and object 2. The lower the value of this metric, the more similar the images of the objects and the objects themselves. If all the asymmetry coefficients that are components of the asymmetry vector coincide, the value of the quadratic metric will be zero. Accordingly, it can be concluded that both the information images and the objects themselves are equal (the conclusion is drawn for the case when it is proved that each unique object generates a unique information image by this method).
- r_i and l_i are the measurement results of the right and left singular points, respectively
- h_i is the normalization coefficient, which for simplicity can be considered equal to 1
- k_i is the asymmetry coefficient.
- the measurement refers to a fairly wide class of actions from classification in the nominal scale to the establishment of exact numerical values in the absolute scale.
- the formula describes an assessment of the comparison of individual elements to their total contribution. The method uses the principle of asymmetry, applying it as some universal metric capable of changing from (-1) to (+1), and characterizing complete equality at 0 and complete dominance of one of the compared values at -1 or +1, where the sign indicates exactly which value dominates.
- the metric used in the method can be calculated on the basis of various measurements, such as the distance to the middle plane, occupied area (volume), color, shape features, electrical conductivity, chemical composition, etc., where the universal principle of symmetry and asymmetry can act and comparing homogeneous elements in pairs.
- the result will be the recording of asymmetry coefficients, characterizing the comparison of two measured conjugate quantities (pairs) pairwise symmetric with respect to the median plane.
- the sets of coefficients made up of conjugated pairs and written in a certain order will be - vectors. Given the property that two identical objects do not occur in nature, each object under study has morphological uniqueness, which can be reflected through the proposed method.
- morphological characters can change over time, but changes will occur slightly for the identification period and most importantly occurs symmetrically with respect to the midline.
- the asymmetry coefficient for conjugate points is slightly susceptible to changes in morphological characters in living objects. Having an asymmetry model for a previously known object, and calculating the image asymmetry model, you can evaluate the degree of similarity of the images of the two models, and on this basis, evaluate the similarity of objects and identify the object by its image, modeled by the method. If two objects have a pronounced similarity between themselves (asymmetry models are almost identical), then with a high degree of probability it can be assumed that both models characterize the same object.
- Example 2 Morphological identification of a person according to computed tomography of the head of patient O., 43 years old.
- Task analysis It is required to identify Patient O., 43 years old, according to CT of the brain (CT of Patient O., 43 years old is attached) among other patients (781 people) who underwent CT of the brain on a CT scanner during 5 years of its operation.
- morphological identification will be performed according to the type of information in which the image of the identification object is presented - CT head data.
- the measurement is presented in the form of a snapshot, and the asymmetry model is built on the basis of graphic data (there are digital values of the image).
- additional transformations include: rotation, shift, and scaling. Select the object in question and rotate it so that the projection of the mid-plane — the mid-line is strictly vertical. This is done solely for the convenience of visual presentation. In the case of machine processing (digital conversion), such transformations are not necessary.
- the asymmetry model will be represented by a 230-component vector in which each component corresponds to a pair of conjugate regions to the left and to the right of the midline. The smaller the areas, the more they will be in the picture and the more accurately it will be possible to identify similar pictures (pictures of the same object).
- it is necessary to collect statistical information about a similar type of measurement in order to reduce the number of regions under consideration without changing the quality of identification, by removing from the analysis regions with a small dispersion of asymmetry coefficients.
- 230 component vector of Patent O, 43 years old was measured.
- the value is entered into the database for machine processing.
- CT sections of patients undergoing tomography of the head according to various indications over the past 5 years were selected at the level of Processus occipitalis, the same as that of Patient O., 43 years old. It was possible to select a 761 section of a CT scan of the head that participated in the identification.
- 230 component vectors of images of CT slices were also calculated, which were also entered into the database. The values of all vectors are not given due to the cumbersomeness of their graphical representation.
- the principle of calculation is shown in Example 1. Statistical processing was performed and 2 vectors were selected that had minimal difference.
- Three subjects are required to play 5 games in any order on the device for 12 hours. It is required to carry out identification of persons - players of a computer game, by the characteristic functional signs of the organization of their psychomotor and psychosensory reactions. Data must be obtained using the device described in the method, identifying each player, determining the sequence and number of games played by each of the participants - players. Duration of identification no more than 2 minutes, duration of one game no more than 3 minutes, duration of the entire test no more than 12 hours. The number of tested players will be limited to 3 participants, the order and sequence of games between the players is not established, the number of games is not more than 5 for all participants. The test is monitored by an expert who monitors and records the test, recording the data on games and players in the test report, regardless of the hardware control methods and functional identification of the device.
- the registration method on the device will include registration of indicators of motor and psychomotor activity of the object, the method of registration of indicators of sensory and psychosensory activity of the object, which are initially incorporated into the game and device program.
- the functional characteristics and signs of each object are determined by the data obtained from the device database.
- the device is able to simulate the image of each object, creating the necessary reference functional models of the subjects for subsequent identification.
- the measurement will be carried out on the same device presented in the method, a special introduction of the object (subject or subjects) into the coordinate system and calculations is not required.
- the device automatically enters the object into the desired coordinate system and calculations when its game component is launched. The object only needs to follow the game settings of the device.
- the choice of pairs will be made according to the registered asymmetry of functions in the motor, sensory and mental spheres, manifested by the test subjects (test objects) on the device described in the method, when they implement the test task, proposed as a game option.
- the device and its built-in program allows registering paired asymmetric and symmetric combinations of actions, reactions in the sensory and motor spheres and behavioral characteristics in the psychomotor and psychosensory spheres, as well as their possible combinations in subjects during the test task.
- the device is capable of generating paired symmetric and asymmetric signals in the right and left symmetric subspaces and record the test subject's response to them.
- the device In order to create an individual model of the functional asymmetry of the subject, the device allows you to divide the functional sphere into the right and left half-planes (identical functional areas). Pairs for calculating the vector according to functional features in the sensory sphere have a conjugate pair, mirror in relation to the midline, located in the visual and auditory fields and spaces. The registration of pairs is constructed in such a way that video pairs and audio pairs are separately taken into account. For each of these pairs, the device calculates the asymmetry coefficient. An ordered set of identified asymmetry coefficients in visual and audio spaces is a functional VECTOR of an object in the sensory sphere.
- the vector of an object consisting of these coefficients, calculated in pairs, will be a reference model of the asymmetry of the functional sensory image of the device, which will be perceived and analyzed by the object.
- 3000 component vector is used to assess the functional state of the sensory sphere.
- the calculation of asymmetry coefficients for assessing functions in the motor sphere is carried out by the device according to the speed of responses to the sensor image generated by the device, perceived by the object through video and audio signals.
- the registered pairs of response, motor-motor reactions of the object form a measured vector in the right and left motor spaces.
- the device calculates the asymmetry coefficient of the object, consisting of homogeneous pairs, and constructs a 3000 component vector for each test task.
- the device is capable of recording more complex behavioral reactions of the subject, which are the result of the object’s motor-sensory functions, and are recorded by the device as realized functions of integral psychosensory and psychomotor reactions of the test object.
- the device registers the functional asymmetry of behavioral functions.
- the functional image of the object will be calculated by compiling a multicomponent vector that combines the order and sequence of the revealed asymmetry of the functions of the object when tested on a device in the motor, psychomotor, sensory and psychosensory spheres.
- the expert commission drew up a protocol in which the sequence of its execution by the players was reflected and registered the state of consciousness of the players.
- the device also distributed and classified players.
- Reference specialists were extracted from the device database by another specialist and the classification procedure (selectively) is presented in the example.
- the values of all vectors are also not completely given due to the cumbersomeness of their graphical representation as in Example 2.
- the principles of calculation are the same as those shown in Example 1.
- Statistical processing was performed and five uniform pairs of the vector were selected. These pairs reflected the functional components of motor-motor functions of the tested object and were measured to assess the motor activity of the right and left hand (measured the speed of keystrokes) by which the vector component (spectral) was calculated.
- the motor-motor spectral component of the object vector consisted of the main and 32 additional frequencies, and a frequency histogram.
- the value of each frequency of the spectrum and each element of the histogram was considered as a parameter for which the vector and the value of the asymmetry coefficient can be calculated.
- the following spectral values were obtained (only the first 5 frequencies of the spectrum are given), as well as the vectors calculated and classified by the device based on these values, which are presented in Table 4
- Test 1 corresponds to vector 1 and so on.
- Type 1 vector was detected during the first test; type 2 vectors identified in the second and third testing; type 3 vectors in the fourth and fifth testing.
- the device identified and classified three types of vectors as a result of a five-fold test test. Since the vector is of type 1, vectors of type 2 and vectors of type 3 have differences, it is logical to assume that they belong to different objects. Type 2 vectors have minimal differences among themselves; therefore, they most likely belong to the same object, just like type 3 vectors.
- An identification device carried out with the calculation of the vector of the functional sphere of objects using motor-motor reactions allows us to make an identifying conclusion and give an answer to the question of the task:
- Test task N ° l was performed by one test object, which is identified by Type 1 Vector.
- the test task ⁇ ° 2 and Ns3 was performed by the second test object, which is identified by a Type 2 Vector.
- Test task N ° 4 and N ° 5 was performed by the third test participant (test object), which is identified by Type 3 Vector.
- Example 4 Identification of an object (human consciousness) according to the functional characteristics of the data obtained during registration on the device.
- the test is monitored by an expert commission that determines the state of consciousness of the subjects, monitors and records the test, entering data on the games and the state of consciousness of the players in the test report, regardless of the hardware methods of control and functional identification of the object (state of consciousness) by the device.
- the test subject will be given 40% alcohol (vodka 150ml).
- alcohol vodka 150ml
- the registration method on the device will include registration of indicators of motor and psychomotor activity of the object, the method of recording indicators sensory and psychosensory activity of the object, which are originally laid down in the game program and device.
- each test person Prior to each test, each test person had a state of consciousness. The data are recorded in the protocol. After testing on the device according to the assignment, the expert commission drew up a protocol in which it reflected the sequence of its execution by the players, and registered the state of consciousness of the players in which the test assignment was carried out.
- the device also distributed and classified players by vectors as in example N ° 3. Reference specialists were extracted from the device database by another specialist and the classification procedure (selectively) is presented in the example. The values of all vectors are not completely given as in Example N ° 3 due to the cumbersomeness of their graphical representation. The calculation principles are kept the same as specified in examples 1-3. Statistical processing was carried out and five homogeneous pairs of the vector were selected.
- Example N These pairs reflected (as in Example N ° 3) the functional components of the motor-motor functions of the tested object and were measured to evaluate the motor activity of the right and left hands (measured by the speed of keystrokes), which was used to calculate the vector component (spectral).
- the motor-motor spectral component of the object vector consisted of the main and 32 additional frequencies, and a frequency histogram. The value of each frequency of the spectrum and each element of the histogram was considered as a parameter for which the vector and the value of the asymmetry coefficient can be calculated.
- Test 1 corresponds to vector 1 and so on.
- Type 1 vector was detected during the first and seventh tests; type 2 vectors identified in the second and third testing; type 3 vectors in the fourth, fifth and sixth tests.
- a type 4 vector is detected.
- the device identified and classified four types of vectors as a result of an eight-fold test test. Since the vector is type 1, vectors of type 2 and vectors of type 3 and type 4 have differences. It is logical to assume as in the task (example ⁇ ° 3) that they belong to different objects. But three subjects (objects) participated in the test.
- Type 2 vectors have minimal differences among themselves, therefore they most likely belong to the same object and the OBJECT is in the initial (unchanged) state of consciousness, as in the case of type 3 and type 1 vectors.
- Tests 1 and 7 were performed by the same object and this object was in the same state of consciousness.
- Tests 2 and 3 are also performed by the same object in the same state of consciousness.
- Tests 4, 5, and 6 also performed the same object and its state of consciousness did not differ from the initial one.
- the type of the vector ⁇ ° 4 which differs from other types identified during testing, was revealed. It can be classified as a new object with other functional features registered by the device in the functional motor-motor sphere.
- the device Since the device previously carried out the identification of all tested (objects) according to morphological characteristics in addition to functional ones, the device assigned the type of vector 4 to the second subject. Since the type 4 vector is different from the type of vector 2, and these differences relate to functionally different types of motor-motor reactions of ONE and the same object, we can draw the following conclusion.
- the object (tested) that performed test task N ° 8 was in a different state of consciousness in which he conducted tests N ° 2 and N ° 3. This conclusion can be formed only if it is possible to IDENTIFY the object in a different ( " different from the functional) way. Otherwise, the Device is not able to detect other (different from the initial) states of consciousness.
- the device detects and measures a new functional vector, which can be interpreted as belonging to another testing object, carried out by an identification device with calculation of the vector of the functional sphere of objects according to motor-motor reactions allows IDENTIFICATION FURTHER conclusion and give an answer to the question of the assignment:
- Test task N2I and N ° 7 was performed by one test object, which is identified by Type 1 Vector and is in the same state of consciousness (the consciousness of the object as a countable object equal to the original one is not changed).
- the test task ⁇ ° 2, ⁇ ° 3 and ⁇ ° 8 was performed by another test object, which is identified by Type 2 Vector, but in the tests ⁇ ° 2 and ⁇ ° 3, the object was in the same state of consciousness (the consciousness object is identified by the type of Vector 2), and in the test ⁇ ° 8, the test object was in a different functional state of consciousness (different from the state of consciousness in which it performed the tests ⁇ ° 2 and ⁇ ° 3).
- test task ⁇ ° 4, ⁇ ° 5, and ⁇ ° 6 was performed by the third test participant (test object), which is identified by the Type 3 Vector and its state of consciousness is not significantly changed compared to the original one.
- the protocol of the expert commission confirmed the data received on the device.
- test ⁇ 28 the test was performed by a testee who previously performed tests of ⁇ ° 2 and ⁇ ° 3 in a clear state of consciousness and showed active wakefulness.
- the state of consciousness of the subject when passing the test autoimmune Listerion ° 8 was under the influence of alcohol and he completed the task 30 minutes after its intake.
- An expert commission noted a state of mild euphoria and mild intoxication.
- the panel of experts also registered a clear state of consciousness and active wakefulness in test subjects who performed tests N ° l and ⁇ ° 7. Tests N ° 4, N ° 5 and N ° 6. Thus, the identification carried out by the device coincided with the results of expert testing.
- the technical solutions proposed in this application taking into account the reflection of the functions of the brain, its psyche and consciousness during the implementation of behavioral and physiological reactions, by registering conscious and unconscious reactions and errors made during testing in dynamics when monitoring the general condition of an individual acting as an operator, followed by mathematical modeling and processing of research results, comparing the data obtained in the calculations with the data averaged and (or) predefined, and ( whether) the identified "standards", which significantly increases the accuracy of diagnostics and the possibility of obtaining random results, the technical proposed solution additionally carries out identification of the person and assesses the adequacy of her consciousness, which are implemented by the correct comparison of dynamically changing paired signals, behavioral reactions, physiological and morphological characteristics, professional classification of personality opportunities, prediction and identification of disorders of states other than clear baud waking up.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Psychology (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОЦЕНКИ состояния METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFICATION AND ASSESSMENT OF STATE
СОЗНАНИЯ ОБЪЕКТА CONSCIOUSNESS OF THE OBJECT
Область техники Technical field
Заявляемая группа изобретений относится к психофизиологии человека, медицине, биометрии, биоинформатике, биостатистике, информационным технологиям, устройствам и принципам измерений для диагностических и идентификационных задач, и может быть использована в любой сфере деятельности, где требуется идентификация объекта, выявление наличия у него осознанных действий и (или) определение состояния его сознания. Группа изобретений может использоваться для идентификации любого объекта, мониторинга ясности или изменения состояния сознания, а также для определения состояний сознания, которые можно охарактеризовать как временные, функциональные или переходящие расстройства и/или повреждения. The claimed group of inventions relates to human psychophysiology, medicine, biometrics, bioinformatics, biostatistics, information technology, devices and measurement principles for diagnostic and identification tasks, and can be used in any field of activity that requires the identification of an object, the identification of conscious actions and (or) determination of the state of his consciousness. The group of inventions can be used to identify any object, monitor clarity or change of state of consciousness, as well as to determine states of consciousness that can be described as temporary, functional or transient disorders and / or damage.
Уровень техники State of the art
Большинство объектов, в том числе человек, позвоночные и безпозвоночные, построены по принципу двусторонней (билатеральной) симметрии, когда весь объект делится на две половины — правую и левую. Границей между ними является срединная (медианная) плоскость, расположенная вертикально и ориентированная спереди назад в сагиттальном направлении (от лат. sagitta— стрела). Срединная (медианная плоскость) разделяет пространство внутри объекта и снаружи от него на правую и левую половины. Most objects, including humans, vertebrates and invertebrates, are built on the principle of bilateral (bilateral) symmetry, when the entire object is divided into two halves - the right and left. The boundary between them is the median (median) plane, located vertically and oriented from front to back in the sagittal direction (from the Latin. Sagitta - arrow). The median (median plane) divides the space inside the object and outside of it into the right and left halves.
Абсолютно симметричных или асимметричных объектов нет. Этот постулат положен в основу предлагаемых решений. There are no absolutely symmetric or asymmetric objects. This postulate is the basis of the proposed solutions.
Функциональная асимметрия человека и его головного мозга является фундаментальной характеристикой, отражающей индивидуально-типологические особенности личности и обуславливающей проявление различных форм сознания не только у человека, но и у животных. Данные изложены в монографиях и научных изданиях: Бианки В.Л. Механизмы парного мозга. Л., 1989., Доброхотова Т. А., Брагина Н.Н. Функциональная асимметрия человека. М., 1981., Спрингер С, Дейч Г. Левый мозг, правый мозг. М.: Мир, 1983. Функциональная межполушарная асимметрия. Хрестоматия. Под ред. Н.Н. Боголепова, В.Ф. Фокина. М.: Научный мир, 2004. Шульговский В. В. Физиология ВНД с основами нейробиологии. М: 2003. Закономерность изменения состояния сознания, его адекватность, индивидуально-типологические особенности личности, и методика, позволяющая проводить индивидуальную персонификацию личности описаны в монографии Шанина В.Ю.: Закономерности сознания. Введение в теорию инверсии распределённых систем. Саратов, 2004. — 192 с. В монографии описывается закономерность изменения сознания при дозированном введении испытуемым средств для наркоза, которые фиксируются регистрацией электроэнцефалографической записи. Выявлено, что изменения состояния сознания имеют прямую зависимость и связь с динамикой функциональной асимметрии головного мозга при своем расстройстве от ясного бодрствующего состояния до глубокого наркотического сна. The functional asymmetry of the person and his brain is a fundamental characteristic that reflects the individual typological characteristics of the personality and causes the manifestation of various forms of consciousness not only in humans, but also in animals. The data are presented in monographs and scientific publications: Bianchi V.L. Mechanisms of the paired brain. L., 1989., Dobrokhotova T.A., Bragina N.N. Functional asymmetry of a person. M., 1981., Springer C, Deutsch G. Left brain, right brain. M.: Mir, 1983. Functional interhemispheric asymmetry. An anthology. Ed. N.N. Bogolepova, V.F. Fokina. M .: Scientific world, 2004. Shulgovsky VV Physiology of GNI with the basics of neurobiology. M: 2003. The regularity of a change in the state of consciousness, its adequacy, individual typological characteristics of a person, and the technique that allows for individual personification of a person are described in the monograph by V. Shanin: Regularities of consciousness. Introduction to the theory of inversion of distributed systems. Saratov, 2004 .-- 192 p. The monograph describes the pattern of change in consciousness when dosing the subjects with drugs for anesthesia, which are recorded by recording an electroencephalographic recording. It was revealed that changes in the state of consciousness are directly dependent on and related to the dynamics of the functional asymmetry of the brain in its disorder from a clear waking state to deep narcotic sleep.
Известно большое количество способов определения межполушарной и функциональной асимметрии человека, используемые для разных научных и практических целей: There are a large number of methods for determining interhemispheric and functional asymmetry of a person, used for various scientific and practical purposes:
- путём общего анализа лицевой асимметрии (см. патент RU2431442, МПК А61В 5/107, А61Н39/00); - by a general analysis of facial asymmetry (see patent RU2431442, IPC АВВ 5/107, А61Н39 / 00);
путем оценки уровня функциональных возможностей центральной нервной системы (см. патент RU2258453, МПК А61В 5/00), согласно которому правой и левой рукой выполняется сенсомоторный тест, на основе результатов которого рассчитывается коэффициент межполушарной асимметрии; by assessing the level of functionality of the central nervous system (see patent RU2258453, IPC АВВ 5/00), according to which the sensorimotor test is performed with the right and left hand, based on the results of which the hemisphere asymmetry coefficient is calculated;
на основе анализа серии звуковых щелчков, предъявляемых через наушники индивиду, парными импульсами с шагом 10 мкс, имитирующими движение звукового образа в субъективном поле от серединной плоскости головы к какому- либо уху (см. патент RU2131215, МПК А61В 5/16); based on the analysis of a series of sound clicks presented through the headphones to an individual using pair pulses with a step of 10 μs simulating the movement of a sound image in the subjective field from the middle plane of the head to any ear (see patent RU2131215, IPC АВВ 5/16);
- путём термометрии и измерения потоотделения на коже правой и левой кисти в проекции сгибателей и разгибателей, а также на концах фаланг, (см. патент RU2222255, МПК А61В 5/01); - by thermometry and measurement of perspiration on the skin of the right and left hands in the projection of the flexors and extensors, as well as at the ends of the phalanges, (see patent RU2222255, IPC АВВ 5/01);
путем тестирования по стандартным методикам функциональной асимметрии не менее 5 раз с интервалом в 1 день, (см. патент RU2161012, МПК А61В 5/16). by testing according to standard methods of functional asymmetry at least 5 times with an interval of 1 day (see patent RU2161012, IPC АВВ 5/16).
Общими недостатками вышеописанных способов является то, что исследуется только асимметрия человека, при этом учитываемая асимметрия не может быть применена для идентификации объектов и способы не связывают найденную асимметрию с состоянием сознания испытуемого. Известные различные способы идентификации биологических объектов по морфологическим и фенотипическим данным, регистрируемым у конкретного индивида. К ним можно отнести общеизвестные способы и существующие системы распознавания: особенностей отпечатка пальцев (папиллярные узоры), кисти рук (анатомические особенности, тепловая карта), радужной оболочки глаза, лица, тела, голоса, подписи, клавиатурного почерка и др. Common disadvantages of the above methods is that only the asymmetry of the person is studied, while the asymmetry taken into account cannot be used to identify objects and the methods do not connect the found asymmetry with the state of consciousness of the subject. There are various methods of identifying biological objects according to morphological and phenotypic data recorded in a particular individual. These include well-known methods and existing recognition systems: fingerprint features (papillary patterns), hands (anatomical features, heat map), iris, face, body, voice, signature, keyboard handwriting, etc.
Известны технические решения, описывающие способы и устройства, позволяющие выявлять, прогнозировать и предупреждать об изменениях в состоянии сознания при его расстройствах, отличающих их от ясного бодрствования, — автоматически, и осуществлять их мониторирование — наблюдение, путем применения специализированных датчиков и аппаратуры для оценки активности головного мозга и обнаружения переходных состояний, в том числе сонливости, посредством получения сигналов при регистрации физиологических функций: электроэнцефалограммы, электромиограммы и т. д. и применяя сравнение двух и более парных сигналов, позволяющих осуществить обнаружение перехода сознания в изменённые формы, сигнализируя о нем, используя при регистрации методы математической обработки, в том числе с помощью расчета по специальным алгоритмам, информации и выделения из регистрируемого потока— информативно значимой, которая хранится и используется для анализа в устройствах, предлагаемое техническое решение позволяет идентифицировать личность оператора или испытуемого, осуществляя контроль за состоянием его сознания, т. е. оценивать адекватность сознания испытуемого в конкретный момент времени, выявляя как поверхностные, так и глубокие изменения состояния сознания, в том числе и без применения специализированных датчиков, в условиях отличающихся от специализировано созданных для регистрации и выявления расстройств сознания, рассчитывая, сравнивая и храня индивидуальные типохарактерологические особенности личности оператора-испытуемого по оригинальному алгоритму, используемого в своей основе выявленную связь изменений сознания с изменениями профиля индивидуальной асимметрии человека. Known technical solutions that describe methods and devices that allow you to identify, predict and warn about changes in the state of consciousness during its disorders that distinguish them from clear wakefulness, automatically, and monitor them by observation, using specialized sensors and equipment to assess head activity brain and the detection of transitional states, including drowsiness, by receiving signals when registering physiological functions: electroencephalograms, elec romiograms, etc., and using a comparison of two or more pair signals that allow the detection of a transition of consciousness into altered forms, signaling about it, using mathematical methods during registration, including using calculations using special algorithms, information and extraction from the recorded flow - informatively significant, which is stored and used for analysis in devices, the proposed technical solution allows you to identify the identity of the operator or subject, monitoring by the curiosity of his consciousness, i.e., to assess the adequacy of the subject’s consciousness at a particular moment in time, revealing both superficial and deep changes in the state of consciousness, including without the use of specialized sensors, in conditions different from those specially created for recording and identifying consciousness disorders, calculating, comparing and storing individual typological characteristics of the personality of the operator-subject according to the original algorithm used in its basis, the identified relationship of changes is conscious niya with changes in the profile of individual asymmetry of man.
Известны способы, системы и устройства выявления особых состояний психики и сознания и наблюдения за изменённым состоянием сознания, отличающегося от ясного бодрствования (см. например патенты RU 2290061, МПК А61В5/0476, RU 2330607 , МПК А61В5/0476, US8024032, МПК А61В5/0476, CN 101987017, А61В5/048, а. с. SU1814875, МПК А61В 5/16, а. с. SU1581278, МПК з A61B 5/16). Ряд этих патентов имеет в своей основе контроль за состоянием электроэнцефалограммы. Known methods, systems and devices for detecting special conditions of the psyche and consciousness and observing an altered state of consciousness that differs from clear wakefulness (see, for example, patents RU 2290061, IPC A61B5 / 0476, RU 2330607, IPC A61B5 / 0476, US8024032, IPC A61B5 / 0476 , CN 101987017, A61B5 / 048, a.s. SU1814875, IPC A61B 5/16, a.s. SU1581278, IPC s A61B 5/16). A number of these patents are based on monitoring the state of the electroencephalogram.
Однако способы, которые опираются только на регистрацию одного базового параметра в работе мозга— биоэлектрическую активность, не могут претендовать на достаточную точность и информативность. However, methods that rely solely on the registration of one basic parameter in the work of the brain — bioelectric activity — cannot pretend to be sufficiently accurate and informative.
Известен ряд способов оценки состояний сознания человека, в том числе и его изменённых форм, таких как усталость, сонливость и т. п. (см. патенты RU2429780, МПК А61В 3/00, RU2434580, МПК А61В 5/16, RU24559256, МПК А61В 5/00). There are a number of methods for assessing the state of human consciousness, including its altered forms, such as fatigue, drowsiness, etc. (see patents RU2429780, IPC АВВ 3/00, RU2434580, IPC А61В 5/16, RU24559256, МПК А61В 5/00).
Способ определения психического состояния (RU2303947), согласно которому формируют два изображения, состоящие из левой и правой половин зафиксированного изображения лица. Полученные изображения подвергают антропологическому, антропометрическому, психосоматическому анализу, на основе которых выявляют различия в мимике и степени асимметрии сравниваемых элементов двух изображений. Увязывают полученные результаты со степенью выраженности психических процессов. Выражают эти изменения в фиксируемых параметрах, которые используют при динамическом наблюдении за пациентом. В последующих сериях аналогичных фотографий фиксируют динамику. Показателем положительной или отрицательной динамики служат данные об увеличении или уменьшении различий между частями правой и левой половин лица. Данный способ позволяет определить психическое состояние индивида по изображению лица_с подразделением на правую и левую половины по вертикали. Существенным недостатком способа является наличие возможности контроля только статических показателей визуального образа и объекта. Отсутствие возможности идентификации объекта по динамическим характеристикам и идентификации не только морфологических, но и функциональных состояний объекта являются важными негативными признаками, который не позволяют ориентироваться на данное изобретение как на конкурентно способный аналог. The method for determining the mental state (RU2303947), according to which two images are formed, consisting of the left and right halves of the captured face image. The obtained images are subjected to anthropological, anthropometric, psychosomatic analysis, on the basis of which differences in the facial expressions and the degree of asymmetry of the compared elements of the two images are revealed. The results are linked to the severity of mental processes. Express these changes in the fixed parameters, which are used for dynamic monitoring of the patient. In subsequent series of similar photos, the dynamics are recorded. An indicator of positive or negative dynamics is data on the increase or decrease in the differences between the parts of the right and left halves of the face. This method allows you to determine the mental state of the individual according to the image of the person_ with a division into vertical right and left halves. A significant disadvantage of this method is the ability to control only static indicators of the visual image and the object. The lack of the ability to identify the object by dynamic characteristics and identification of not only morphological, but also functional states of the object are important negative features that do not allow us to focus on this invention as a competitive analogue.
Устройство для определения психофизического состояния и функциональных возможностей человека (RU2286090, МПК А61В 5/16), которое содержит блок датчиков для измерения электрокожного сопротивления и датчики фотоплетизмограммы, а также пульсограммы и артериального давления. Устройство генерирует сигналы, воздействующие на человека, по реакции на которые определяется изменение параметров, на основе которых делается вывод о психофизиологическом состоянии человека. Блок датчиков может быть размещён на поверхности компьютерной мыши, поверхности штурвала, джойстика, руля автомобиля, клавиатуры. Тест стимулы, воздействующие на человека, выполнены в виде звуковых и световых раздражителей. A device for determining the psychophysical state and functional capabilities of a person (RU2286090, IPC АВВ 5/16), which contains a block of sensors for measuring electrical resistance and photoplethysmogram sensors, as well as pulsograms and blood pressure. The device generates signals that affect a person, according to the reaction to which a change in parameters is determined, based on which a conclusion is made about the psychophysiological state of a person. The sensor block can be placed on surface of a computer mouse, the surface of the helm, joystick, steering wheel of a car, keyboard. Test stimuli affecting a person, made in the form of sound and light stimuli.
Известен ряд устройств для оценки физиологического состояния человека: Устройство для определения функционального состояния человека There are a number of devices for assessing the physiological state of a person: Device for determining the functional state of a person
(RU2446732, А61В 5/00), которое используется для вычисления статистических параметров функциональных данных о состоянии человека. (RU2446732, АВВ 5/00), which is used to calculate the statistical parameters of functional data on the state of a person.
Устройство для определения билатеральной асимметрии по кожно- гальванической реакции рук (RU2115364, МПК А61В 5/16), согласно которому оценка асимметрии осуществляется через вычисления разницы между сопротивлением кожи на разных руках испытуемого. A device for determining bilateral asymmetry by skin-galvanic reaction of hands (RU2115364, IPC АВВ 5/16), according to which the asymmetry is estimated by calculating the difference between the skin resistance on different hands of the subject.
Все описанные ранее способы основаны на необходимости считывания и последующей записи тонких физиологических параметров: биоэлектрической активности, мозга, нервных, мышечных импульсов, спектра, мышечного тонуса, кожных реакций, которые достоверно могут регистрировать изменения у испытуемого только в специальных условиях исследовательских лабораторий при применении или специальной аппаратуры, или уникальных датчиков, или требуют значительного количества специализированных датчиков. Тем не менее, эти способы, методы, системы и устройства не позволяют идентифицировать объект и составить целостную картину, отражающую сознание индивида, полный объективный и отраженный в настоящий момент времени портрет личности, и, подчас, идентифицировать ее без помощи обученного персонала, также не учитывают функциональную асимметрию полушарий головного мозга, что значительно снижает их точность и практическое использование, которая в свою очередь может значительно искажать результаты, вносить существенные ошибки и неточности при расчетах. All the methods described earlier are based on the need to read and record fine physiological parameters: bioelectric activity, brain, nerve, muscle impulses, spectrum, muscle tone, skin reactions, which can reliably detect changes in a subject only in special conditions of research laboratories when applied or special equipment, or unique sensors, or require a significant number of specialized sensors. However, these methods, methods, systems and devices do not allow to identify the object and create a holistic picture that reflects the individual’s consciousness, a complete portrait of the person that is objective and reflected at the moment, and, sometimes, identify it without the help of trained personnel, do not take into account functional asymmetry of the cerebral hemispheres, which significantly reduces their accuracy and practical use, which in turn can significantly distort the results, introduce significant errors and inaccuracies calculations.
Недостатками этих способов является то, что они учитывают асимметрию по одному из параметров и не связывают найденную асимметрию с идентификацией объекта и не идентифицируют состояние сознания испытуемого объекта. The disadvantages of these methods is that they take into account the asymmetry in one of the parameters and do not associate the found asymmetry with the identification of the object and do not identify the state of consciousness of the test object.
Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящей группы изобретений является разработка универсального критерия, пригодного для идентификации объекта и оценки состояния сознания объекта на основе анализа параметров асимметрии. Состояние сознания оценивается в случае, когда объектом является объект, имеющий морфологические и функциональные признаки, которые в свою очередь можно разделить (классифицировать) на правую и левую половины. The objective of this group of inventions is to develop a universal criterion suitable for identifying an object and assessing the state of consciousness of an object based on an analysis of asymmetry parameters. The state of consciousness is evaluated when the object is an object having morphological and functional signs, which in turn can be divided (classified) into the right and left halves.
Технический результат заключается в том, что предлагаемые технические решения, используя ряд общепринятых и хорошо зарекомендовавших себя приемов для идентификации личности, оценки и выявления состояния сознания (его изменений или нарушений), способно аккумулировать их наиболее сильные стороны, но реализовать их с принципиально иных позиций, используя принципы известных технических решений, для проведения идентификации личности и оценки состояния сознания, как их расстройств, изменений и нарушений, на принципиально новом уровне, осуществляя их парным контролем измеряемых параметров, что значительно повышает точность регистрации и расчетов, позволяет упростить устройство, повысить скорость и его производительность, ввести прогностические критерии для выявления расстройств, реализуя в себе (устройстве), новую научную закономерность оригинальным алгоритмом на специально созданной интеллектуальной виртуальной платформе. The technical result consists in the fact that the proposed technical solutions, using a number of generally accepted and well-established techniques for identifying a person, assessing and identifying a state of consciousness (its changes or disorders), can accumulate their most powerful aspects, but realize them from fundamentally different positions, using the principles of well-known technical solutions to carry out personal identification and assess the state of consciousness, as their disorders, changes and disorders, at a fundamentally new level, By pairwise monitoring the measured parameters, which significantly increases the accuracy of registration and calculations, it allows to simplify the device, increase speed and its performance, introduce prognostic criteria for identifying disorders, realizing in itself (the device) a new scientific regularity with an original algorithm on a specially created intelligent virtual platform .
Поставленная задача решается тем, что предложен способ определения профиля асимметрии объекта, который включает введение объекта в систему координат, деление объекта на левую и правую части, попарное измерение однородных (аналогичных) характеристик объекта в левой и правой части, и определение профиля асимметрии в виде вектора · ' "' " " -мерного пространства, где п~ 3 - общее количество измеренных характеристик и The problem is solved in that a method for determining the asymmetry profile of an object is proposed, which includes introducing the object into the coordinate system, dividing the object into left and right parts, pairwise measurement of homogeneous (similar) characteristics of the object in the left and right parts, and determining the asymmetry profile in the form of a vector · '" '""-Dimensional space, where n ~ 3 is the total number of measured characteristics and
к = h (l - r ) l(l + ) I г h параметров, ' л ' " ' , где ' и ' - измеренные характеристики, а ' - нормировочный множитель, по соответствующей оси системы координат. k = h (l - r) l (l +) I g h parameters, ' l '"',where' and 'are the measured characteristics, and' is the normalization factor, along the corresponding axis of the coordinate system.
Нормировочный множитель подбирают таким образом, чтобы преобразовать результаты оценки компонента профиля асимметрии в соответствии с используемой шкалой измерения. The normalization factor is selected in such a way as to convert the results of the evaluation of the asymmetry profile component in accordance with the measurement scale used.
В качестве объекта может быть выбран объект живой или неживой природы. As an object, an object of animate or inanimate nature can be selected.
В качестве измеряемых характеристик выбирают морфологические и поведенческие параметры моторной и/или сенсорной и/или психических сфер, регулируемых левым и правым полушариями мозга (когда в качестве объекта выступает человек). В качестве морфологических характеристик выбирают физические и/или химические и/или биологические параметры объекта, снятые парно-симметрично . В качестве психических параметров моторной сферы парно-симметрично измеряют моторно-двигательные функции объекта. The morphological and behavioral parameters of the motor and / or sensory and / or mental spheres regulated by the left and right hemispheres of the brain (when a person acts as an object) are chosen as the measured characteristics. As morphological characteristics, the physical and / or chemical and / or biological parameters of the object, taken pairwise symmetrically, are selected. As the psychic parameters of the motor sphere, the motor-motor functions of the object are measured pairwise-symmetrically.
В качестве параметров сенсорной сферы измеряют чувственно воспринимаемые функции объекта, регистрируемые парно-симметрично, такие как слух, зрение, пороги болевой, температурной или химической чувствительности. As parameters of the sensory sphere, the sensually perceived functions of the object are measured, recorded pairwise-symmetrically, such as hearing, vision, thresholds of pain, temperature or chemical sensitivity.
В качестве поведенческих параметров психической сферы измеряют парно- симметрично результаты психосенсорных и психомоторных актов и/или функциональную активность правого и левого полушария объекта. As behavioral parameters of the mental sphere, the results of psychosensory and psychomotor acts and / or the functional activity of the right and left hemispheres of an object are measured in a pair-symmetrical manner.
Идентификацию объекта или оценку состояния сознания индивида осуществляют по разности между рассчитанным текущим профилем асимметрии и эталонным профилем асимметрии. Если разность не менее 2/3 компонент векторов составляет менее 0.17, то объект идентифицируют, или, если объект уже идентифицирован, состояние сознания объекта оценивают как соответствующее заранее определённому состоянию. Identification of an object or assessment of an individual’s state of consciousness is carried out by the difference between the calculated current asymmetry profile and the reference asymmetry profile. If the difference of at least 2/3 of the components of the vectors is less than 0.17, then the object is identified, or if the object is already identified, the state of consciousness of the object is evaluated as corresponding to a predetermined state.
При этом последовательность параметров при измерении текущего профиля и эталонного профиля не меняется. In this case, the sequence of parameters when measuring the current profile and the reference profile does not change.
Для реализации способов предложено устройство, выполненное с возможностью измерять необходимые характеристики и параметры, вычислять профили и их разницу. To implement the methods, a device is proposed that is capable of measuring the necessary characteristics and parameters, calculating profiles and their difference.
Дадим определения в последующих пунктах смысла ряда терминов, используемых далее в контексте настоящего изобретения. Let us define in the following paragraphs the meaning of a number of terms used further in the context of the present invention.
Объект (лат. objection— предмет) - некая существующая категория, выражающая нечто, что присутствует в реальной объективной действительности независимо от сознания— предмет, явление или процесс, на которые направлена предметно-практическая и познавательная деятельность субъекта (наблюдателя). An object (Latin objection — an object) is a certain existing category expressing something that is present in real objective reality regardless of consciousness — the object, phenomenon, or process to which the subject-practical and cognitive activity of the subject (observer) is directed.
При этом в качестве объекта может выступать и сам субъект и формы его деятельности. Moreover, the subject itself and the forms of its activity can act as an object.
Действительность (объективная действительность)— осуществлённая реальность во всей своей совокупности— реальность не только вещей, но и овеществлённых идей, целей, идеалов, общепринятого знания, общественных институтов. В отличие от реальности, действительность включает в себе также всё идеальное, которое приняло вещественный, материальный характер в виде различных продуктов человеческой деятельности— мира, общепринятого знания, морали, государства и права. Сознание— это объект и форма объективной действительности, способные находить свое отражение в поведении и психике человека и реализовываться через них. Reality (objective reality) - the realized reality in its entirety - the reality of not only things, but also materialized ideas, goals, ideals, generally accepted knowledge, public institutions. In contrast to reality, reality also includes everything ideal that took on a material, material character in the form of various products of human activity — the world, generally accepted knowledge, morality, state and law. Consciousness is an object and a form of objective reality, capable of being reflected in the behavior and psyche of a person and realized through them.
Сознание — функция, реализуемая мозгом, и позволяющая выполнять сложные активные поведенческие акты, осознавать себя и ориентироваться в окружающей среде. Оценивать состояние сознания можно исследуя электроэнцефалограмму участков головного мозга, которая показывает их электрическую активность, что в свою очередь, характеризует состояние мозга— реализующего сознание индивида. Мозг каждого индивидуума, являясь его уникальным органом, проявляет активность, которая также обладает собственной мозаичной картиной, присущей только этому индивидууму в каждый момент времени, сохраняя основные индивидуальные черты функциональной асимметрии и морфологической особенности строения своего реализующего состояния органа— мозга. Использование этого постулата позволяет производить идентификацию субстрата— органа, каким является мозг индивида, реализующего свою уникальную активность и функцию, что позволяет его персонифицировать и, следовательно, определить организм его реализующий, а также анализируя особенности мозговой активности (или её косвенные проявления), возможно выявлять состояния сознания, в котором данный организм находится в определённый момент времени, определяя его активное бодрствование, возбуждение, усталость, рассеянность внимания, опьянение, оглушение и т. п.). Consciousness is a function realized by the brain, and allowing you to perform complex active behavioral acts, to become aware of yourself and navigate in the environment. It is possible to assess the state of consciousness by examining the electroencephalogram of brain regions, which shows their electrical activity, which, in turn, characterizes the state of the brain that realizes the consciousness of the individual. The brain of each individual, being its unique organ, exhibits activity, which also has its own mosaic pattern, inherent only to this individual at each moment of time, while retaining the main individual features of the functional asymmetry and morphological features of the structure of its realizing state of the organ — the brain. The use of this postulate allows identification of the substrate — an organ, which is the brain of an individual that realizes its unique activity and function, which allows it to be personified and, therefore, to determine the body that implements it, and also by analyzing the characteristics of brain activity (or its indirect manifestations), it is possible to identify state of consciousness in which a given organism is at a certain point in time, determining its active wakefulness, agitation, fatigue, distracted attention, intoxicated e stunning and m. p.).
Эталонная модель объекта (англ. reference model, master model)— это упорядоченная последовательность (вектор) коэффициентов асимметрии, рассчитанных на основе парных измерений характерных признаков, измеренных симметрично с левой и с правой стороны относительно серединной плоскости, парно, попарно сличенных и исчисленных, где элементы пар - компоненты вектора могут иметь различные, но сравнимые по принципу симметрии-асимметрии значения и понятийные отношения между ними, позволяющее осуществлять его классификацию и детекцию, среди других эталонных моделей. На основе эталонной модели строятся более конкретные и детально описанные модели (эталоны), которые в итоге являются математическим описанием реально существующего объекта и (или) его состояния при данном способе. The reference model of the object (English reference model, master model) is an ordered sequence (vector) of asymmetry coefficients, calculated on the basis of pair measurements of characteristic features, measured symmetrically from the left and right sides relative to the middle plane, pairwise, pairwise compared and calculated, where elements of pairs - components of a vector can have different, but comparable by the principle of symmetry-asymmetry values and conceptual relationships between them, allowing its classification and detection, among other reference models. Based on the reference model, more specific and detailed models (standards) are constructed, which ultimately are a mathematical description of a real-life object and (or) its state in this method.
Эталон объекта (фр. etalori)— образец объекта, представленный в комплексе и последовательности измерений, обеспечивающий его воспроизведение и (или) хранение как единицы, а также возможность передачи его размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке при данном способе его исчисления. В способе могут использоваться такие понятия для измерений как исходный, первичный, вторичный, рабочий эталоны и эталон сравнения. The standard of the object (French etalori) - a sample of the object, presented in a complex and sequence of measurements, ensuring its reproduction and (or) storage as a unit, as well as the ability to transfer its size to subordinate measuring instruments according to the verification scheme and approved as a standard in the established manner with this method of calculating it. The method can use such concepts for measurements as the source, primary, secondary, working standards and the standard of comparison.
Образ объекта (информация)— информация о нём или его описание, структурно сходное, но не совпадающее с ним. The image of an object (information) is information about it or its description, structurally similar, but not coinciding with it.
Таксон (лат, taxon, мн. ч. taxa; от устройство, организация»)— группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков (например, парных и непарных органов: глаз, ушей, почек, сосудов, нервов и т.д.). Taxon (lat, taxon, plural taxa; from device, organization ”) - a group in the classification, consisting of discrete objects, united on the basis of common properties and signs (for example, paired and unpaired organs: eyes, ears, kidneys, blood vessels, nerves, etc.).
Краткое описание чертежей. A brief description of the drawings.
Изобретения поясняются чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена структурная схема варианта устройства оценки состояния сознания или идентификации человека. Определение состояния сознания и идентификация производятся на основе сравнения профилей, получаемых в результате тестирования, с эталонами. Эталоном является профиль, полученный при тестировании идентифицированного объекта для известного состояния сознания в процессе экспертного тестирования или самотестирования. In FIG. 1 is a structural diagram of an embodiment of a device for assessing a state of consciousness or identification of a person. The determination of the state of consciousness and identification are made on the basis of comparing the profiles obtained as a result of testing with standards. The reference is the profile obtained when testing the identified object for a known state of consciousness in the process of expert testing or self-testing.
На фиг. 2 - разметка для нанесения цифры почтового индекса. In FIG. 2 - marking for drawing a zip code digit.
На фиг. 3 - стандартизированное и принятое нами начертания цифр почтового индекса. In FIG. 3 - standardized and accepted styles of numbers of the postal code.
На фиг. 4 - образ девятикомпонентного вектора. In FIG. 4 is an image of a nine-component vector.
На фиг. 5 - таблица сегментов пар. In FIG. 5 is a table of pairs segments.
На фиг. 6 - образ объекта (единицы) при почтовом начертании, введенный в систему координат, с разбиением на пары ( по сегментно). In FIG. 6 is an image of an object (unit) in a mail drawing entered into a coordinate system, divided into pairs (segmented).
На фиг. 7 - КТ срез головного мозга Пациента О. In FIG. 7 - CT scan of the brain of Patient O.
На фиг.8 - КТ срез с серединной линией. On Fig - CT slice with the middle line.
На фиг.9 - КТ срез с серединной линией и размеченными областями. In Fig.9 - CT slice with a median line and marked areas.
На фиг. 10 - нормализованный по яркости образ КТ среза Пациента О., 43 лет. In FIG. 10 - CT image of a slice of a patient O., normalized in brightness, 43 years old.
На фиг. 11 - образ эталонной модели для расчета 230 компонентного вектора, идентифицирующего образ объекта по яркости. In FIG. 11 is an image of a reference model for calculating a 230 component vector identifying an image of an object by brightness.
Измеряемые парные параметры индивида попарно регистрируемые (данные получаются сразу с двух сторон и с двух датчиков одновременно), можно регистрировать объективными методами: физическими, химическими и медицинскими способами, дополняя их специальными пробами, лабораторного контроля тканей и биологических жидкостей индивида. The measured paired parameters of an individual are recorded in pairs (data are obtained immediately from two sides and from two sensors simultaneously), you can register with objective methods: physical, chemical and medical methods, supplementing them with special samples, laboratory control of tissues and biological fluids of the individual.
Регистрируя парные наборы параметров в процессе совершения человеком сложных действий, требующих определённого поведения, строится текущий информационный образ его состояния сознания. Сравнивая этот информационный образ с эталонными образами, полученными ранее при тестировании этого же индивида в экспертно созданных условиях направленного на положительный результат поведения, можно выявить разницу между сравниваемыми образцами, что позволяет провести оценку текущего состояния сознания испытуемого и полученного ранее в состоянии сознания, которое оценивалось экспертами. Такое сравнение даёт возможность выявлять изменения в состоянии сознания и проводить их качественную и количественную дифференциацию путём выявления отличий между эталоном и реально считанным образом. By registering paired sets of parameters in the process of a person performing complex actions that require a certain behavior, the current information image of his state of consciousness is built. Comparing this information image with the reference images obtained earlier when testing the same individual under expertly created conditions aimed at a positive result of behavior, it is possible to identify the difference between the compared samples, which allows us to evaluate the current state of consciousness of the test person and previously obtained in a state of consciousness that was evaluated by experts . Such a comparison makes it possible to identify changes in the state of consciousness and to carry out their qualitative and quantitative differentiation by identifying differences between the standard and a really readable way.
Особенности и изменения в состоянии сознания имеют своё проявление внешними признаками: поведенческими актами и рефлексами, отражающими деятельность головного мозга, функции физиологических систем жизнеобеспечения испытуемого. Так, например, оценка расстройств в состоянии сознания и деятельности мозга может быть проведена измерением биоэлектрической активности полушарий головного мозга, исследуя электроэнцефалограмму участков головного мозга, которая показывает их электрическую активность, что, в свою очередь, характеризует состояние мозга— реализующего сознание индивида. Features and changes in the state of consciousness are manifested by external signs: behavioral acts and reflexes reflecting the activity of the brain, the functions of the physiological life support systems of the subject. For example, an assessment of disorders in the state of consciousness and brain activity can be carried out by measuring the bioelectrical activity of the cerebral hemispheres, examining the electroencephalogram of the brain regions, which shows their electrical activity, which, in turn, characterizes the state of the brain that realizes the consciousness of the individual.
При оценке адекватности состояния сознания и его изменённых состояний проводится определение состояния индивидуальной асимметрии человека и выявляется состояние доминантных отношений полушарий головного мозга, которые проявляются при их содружественной работе, что дополнительно позволяет осуществлять идентификацию объекта тестирования. When assessing the adequacy of the state of consciousness and its altered states, the state of individual asymmetry of a person is determined and the state of dominant relations of the cerebral hemispheres is revealed, which are manifested during their friendly work, which additionally allows the identification of the test object.
Осуществление изобретений. The implementation of the invention.
Способ включает следующие этапы. The method includes the following steps.
Анализ задания Job analysis
1. Определение объекта, его моделей и эталонов. 1. Definition of an object, its models and standards.
2. Введение объекта в систему координат и расчётов. 2. Introduction of the object to the coordinate system and calculations.
Для введения объекта в систему координат применим симметрию, которая является многообразной закономерностью организации формы объекта и ю рассматривается как эффективное средство приведения его к единству. Для реализации способа каждый объект следует разделить на правую и левую половины, проведя срединную линию. На произвольном расстоянии от нее справа и слева можно провести бесконечно большое количество линий, которые будут симметричными друг к другу, если точки, составляющие симметричные линии отстоят от срединной на равном расстоянии, то говорят о парносимметричных линиях, а расположенные на них точки считаются парносимметричными. Если проводятся не линии, а кривые, тогда говорят о парносимметричных кривых, а расположенные на них точки считаются парносимметричными и т.д. Существенным является наличие особых характеристик, обладающих одними и теми же свойствами, но расположенных по разные стороны от серединной плоскости. Любые два выбранных элемента (точки, и т.д., т.е. соизмеримых парно сопряжённых характеристиках объекта) расположенные на симметричных линиях, плоскостях в симметричных областях и пространствах считают упорядоченной парой. Пара - состоит из двух элементов, первый элемент, располагающийся справа, обозначают - R, а второй, располагающийся слева, обозначают - L. Линии и плоскости можно проводить в любом направлении при условии, что сохраняется их симметрия относительно друг - друга в правом и левом пространствах, например: справа и слева спереди, справа и слева сбоку и справа и слева сзади от объекта, справа и слева сверху, справа и слева снизу и т.д. Симметричные линии и плоскости могут пересекаться, но их пересечение всегда будет находиться на срединной линии или пересекать срединную плоскость. Множество симметричных и асимметричных точек, линий и плоскостей образует пространство. Пространство понимается как место, в котором возможно движение, различные положения и взаимные расположения объектов, отношения близости-дальности, понятие направления, арена событий и действий, универсально содержащая все места и вмещающая объекты и структуры; как специфическое место, в значительной мере определяющее сущность происходящих в нем событий. Пара расположенная на симметричных линиях и(или) плоскостях и (или) находящиеся в симметричных плоскостях и (или) пространствах - сравнима, вне зависимости от статичного или динамичного положения объекта в пространстве. При одном положении объекта значения элементов пары могут совпадать, тогда говорят о симметрии пары, в другом положении объекта значения элементов пары могут не совпадать, тогда говорят об асимметрии пары. To introduce an object into the coordinate system, we apply symmetry, which is a diverse regularity of the organization of the shape of the object and regarded as an effective means of bringing it to unity. To implement the method, each object should be divided into right and left halves, drawing a midline. At an arbitrary distance from it to the right and left, an infinitely large number of lines can be drawn that will be symmetrical to each other, if the points that make up the symmetrical lines are equidistant from the middle line, then they speak of pair-symmetric lines, and the points located on them are considered pair-symmetric. If the curves are not drawn, then they speak of pairwise symmetric curves, and the points located on them are considered pairwise symmetric, etc. Significant is the presence of special characteristics that have the same properties, but located on different sides from the middle plane. Any two selected elements (points, etc., i.e., commensurate pairwise conjugate characteristics of an object) located on symmetrical lines, planes in symmetrical regions and spaces are considered an ordered pair. A pair consists of two elements, the first element located on the right is denoted by R, and the second located on the left is denoted by L. Lines and planes can be drawn in any direction, provided that their symmetry is preserved relative to each other in the right and left spaces, for example: right and left front, right and left side and right and left rear of the object, right and left top, right and left bottom, etc. Symmetric lines and planes can intersect, but their intersection will always be on the median line or intersect the median plane. Many symmetric and asymmetric points, lines and planes form space. Space is understood as a place in which movement, various positions and relative positions of objects, proximity-distance relationships, the concept of direction, the arena of events and actions, universally containing all places and containing objects and structures, are possible; as a specific place, largely determining the essence of the events taking place in it. A pair located on symmetrical lines and (or) planes and (or) located in symmetric planes and (or) spaces is comparable, regardless of the static or dynamic position of the object in space. At one position of the object, the values of the elements of the pair may coincide, then they speak of the symmetry of the pair, in another position of the object the values of the elements of the pair may not coincide, then they speak of the asymmetry of the pair.
3. Выборы пар и исчисление вектора Для идентификации объекта выбираются упорядоченные пары, расположенных на разных симметричных линиях и плоскостях, в разных симметричных областях и пространствах. 3. Election of pairs and vector calculus To identify the object, ordered pairs are selected located on different symmetrical lines and planes, in different symmetric regions and spaces.
При увеличении количества выбранных пар возрастает точность идентификации объекта. As the number of selected pairs increases, the accuracy of object identification increases.
Пары выбираются и учитываются в том порядке и последовательности, который используется для исчислений при данном виде идентификации и детекции полученных образцов. Pairs are selected and taken into account in the order and sequence that is used for calculus for this type of identification and detection of the obtained samples.
В качестве элементов пары могут быть использованы только однородные, поддающиеся сравнению данные, характеристики и значения с морфологической или функциональной точек зрения, которые выбраны в качестве пары и составляют эту пару. As elements of a pair, only homogeneous, comparable data, characteristics and values can be used from a morphological or functional point of view, which are selected as a pair and make up this pair.
Выбранный порядок и последовательность расположения пар объекта считают как ВЕКТОР - (идентификатор, последовательность, кортеж, фрейм и т.д.), который закрепляют за объектом и впоследствии используют для идентификации, используя его в качестве эталонной модели образца данного объекта. Вектор создает информационный образ объекта, а компоненты - измерения в этом пространстве. При этом сравнимы только вектора расположенные в одном пространстве. Т.е. вектор <А, В, С> и <А, В, О сравнимы, а вектор <В, А, С> уже нет, так как расположен в другом пространстве, хотя и состоящем из тех же компонент. Непустое множество правого и левого пространств, в котором введены операции выбора и учета пар - векторные пространства, на которые распространяются все математические законы и закономерности. Элементы множеств правого и левого пространств при исчислениях считаются векторами. Не пустое подмножество векторов правого и левого пространств соответственно образуют правое и левое подпространства. Упорядоченную совокупность ( χ ι, χ 2, ... , x n ) n вещественных чисел называют п - мерным вектором, а числа х j ( i = 1.» ) - компонентами вектора или его координатами. Два вектора называются равными, если они имеют одинаковое число компонент и их соответствующие компоненты равны. Элементы вектора определяют состояние объекта, который моделирует этот вектор. Однородные компоненты вектора - это компоненты одного типа, входящие в состав этого вектора. Определяющая компонента вектора - тип компонента, который способен идентифицировать и (или) классифицировать объект. Различные типы элементов вектора также могут определять класс объекта и классифицировать объект, который они моделируют. The selected order and sequence of arrangement of pairs of objects is considered as VECTOR - (identifier, sequence, tuple, frame, etc.), which is assigned to the object and subsequently used for identification, using it as a reference model for a sample of this object. Vector creates an information image of an object, and components - measurements in this space. Moreover, only vectors located in one space are comparable. Those. the vector <A, B, C> and <A, B, O are comparable, and the vector <B, A, C> is no longer there, since it is located in another space, although it consists of the same components. A nonempty set of right and left spaces in which the operations of selecting and accounting for pairs are introduced - vector spaces to which all mathematical laws and laws apply. Elements of sets of right and left spaces in calculus are considered vectors. A non-empty subset of vectors of the right and left spaces respectively form the right and left subspaces. The ordered collection (χ ι, χ 2 , ..., x n ) n of real numbers is called the n - dimensional vector, and the numbers x j (i = 1. ") are called the components of the vector or its coordinates. Two vectors are called equal if they have the same number of components and their corresponding components are equal. Elements of a vector determine the state of the object that models this vector. Homogeneous components of a vector are components of the same type that make up this vector. The defining component of a vector is the type of component that is able to identify and (or) classify an object. Different types of vector elements can also define an object class and classify an object that they are modeling.
4. Выбор методики регистрации (последовательность 4 действия может быть изменена на п.п. 1. или 2. последовательности действий). 4. The choice of registration methodology (the sequence of 4 actions can be changed to items 1. or 2. of the sequence of actions).
Использования методик регистрации морфологических и функциональных признаков объекта или его образа для идентификации обусловливается прежде всего относительной устойчивостью этих признаков. Выбор методики регистрации зависит от типа информации, которая будет воспроизводить образ объекта. Способ предполагает регистрацию по морфологическому и функциональному типу сбора информации об объекте: Морфологическая методика регистрации информации подразумевает исследование внешнего строения (формы, структуры, цвета, типа) образцов, целого организма, таксона или его составных частей и внутреннего строения объекта в соответствии с принципами симметрии и асимметрии. Кроме того способ допускает применение общепризнанных методов идентификации объекта и личности, если они установлены иными способами (паспортные данные, идентфикация по серийному номеру и т.д.). Данные вносятся в эталонную модель и закрепляются за объектом как определяющая компонента вектора. Методики могут подразделяться на регистрацию наружной морфологии и внутренней морфологии, на строение и организацию объекта (анатомию, гистологию, патологическую анатомию). В результате морфологический регистрации рассчитывается вектор , соответствующий морфологическому информационному образу объекта. Компоненты этого вектора являются определяющими при идентификации объекта и имеют более высокую иеррахическую классификационную значимость по сравнению с функциональными методиками регистарции. Это связано с тем, что устойчивость морфологических признаков определяется постоянством строения объекта (например: костно-хрящевой, мышечной, сосудистой и нервной системы). Морфологические методики регистрации информации не применяются для регистрации состояний сознания из-за медленной динамики их изменений во времени. The use of registration methods for morphological and functional features of an object or its image for identification is determined primarily by the relative stability of these features. The choice of registration technique depends on the type of information that will reproduce the image of the object. The method involves registration by the morphological and functional type of collecting information about the object: The morphological method of recording information involves the study of the external structure (form, structure, color, type) of samples, the whole organism, taxon or its components and the internal structure of the object in accordance with the principles of symmetry and asymmetries. In addition, the method allows the use of generally recognized methods for identifying an object and a person, if they are established by other means (passport data, identification by serial number, etc.). Data is entered into the reference model and assigned to the object as the determining component of the vector. Methods can be divided into registration of external morphology and internal morphology, the structure and organization of the object (anatomy, histology, pathological anatomy). As a result of morphological registration, a vector is calculated corresponding to the morphological information image of the object. The components of this vector are decisive in identifying an object and have a higher hierrachic classification significance in comparison with functional registration methods. This is due to the fact that the stability of morphological characters is determined by the constancy of the structure of the object (for example: bone-cartilage, muscle, vascular and nervous systems). Morphological methods for recording information are not used to register states of consciousness due to the slow dynamics of their changes over time.
Функциональная методика регистрации информации - подразумевает исследование закономерностей функционирования объекта, изменений и отклонений его функций в соответствии с признаками их симметрии и асимметрии, соответственно в правом и левом подпространствах. Функциональные признаки объекта используются в способе в качестве методик функциональной регистрации информации и идентификации объекта. Их свойство широко варьировать в продолжении короткого времени (до 24 часов), позволяют устойчиво и достаточно достоверно определять изменения в состоянии работы мозга. Функциональные методики регистрации информации применены в способе и для идентификации объекта, т.к. существенных изменений (отклонений) всей совокупности функциональных признаков и у объекта не происходит даже с течением продолжительного времени (более 24 часов). Объект сохраняет комплексы функциональных признаков, которые обусловлены особенностями организации регуляторных, нервно-психических процессов, системностью регуляции и функциональной асимметрией в работе полушарий головного мозга и эффекторных систем объекта тестирования. Чем более сложный многокомпонентный функциональный признак удается регистрировать, тем более устойчивый образ, закрепляется за объектом в качестве эталонной модели. A functional technique for recording information - it implies a study of the laws of functioning of an object, changes and deviations of its functions in accordance with the signs of their symmetry and asymmetry, respectively, in the right and left subspaces. Functional features of an object are used in the method as methods of functional registration of information and identification of an object. Their property varies widely in the continuation of a short time (up to 24 hours), allows you to steadily and fairly reliably determine changes in the state of the brain. Functional techniques for recording information are applied in the method and for identifying an object, because significant changes (deviations) in the totality of functional features and the object does not occur even over a long time (more than 24 hours). The object retains complexes of functional signs, which are caused by the features of the organization of regulatory, neuropsychic processes, systematic regulation and functional asymmetry in the work of the cerebral hemispheres and effector systems of the test object. The more complex a multicomponent functional feature can be registered, the more stable the image is assigned to the object as a reference model.
Выбор методики регистрации зависит от способа регистрации информации и характера носителя, которые воспроизводят образ объекта. Способ предполагает: The choice of registration technique depends on the method of recording information and the nature of the medium that reproduces the image of the object. The method involves:
Визуальную методику регистрацию образа объекта, регистрацию и оценку изображения— то что выглядит как объект, но объектом не является (например: фотография, видео, голография ); The visual technique of registering an image of an object, registering and evaluating an image — something that looks like an object but is not an object (for example: photography, video, holography);
Аудиальную методику регистрацию образа объекта регистрацию и оценку звуковых волн, исходящих от объекта— ту информацию, которое создает слуховой образ объекта, но объектом не является (например: аудио запись характерных звуков, регистрируемых при допплерографии сосудов человека справа и слева независимыми датчиками и т.д.); An audio technique for registering an image of an object, registration and evaluation of sound waves emanating from an object — that information that creates an auditory image of an object but is not an object (for example: audio recording of characteristic sounds recorded by dopplerography of human vessels on the right and left by independent sensors, etc. .);
Методику регистрации физических показателей - регистрацию и оценку физических характеристик объекта— то что физически принадлежит объекту, но объектом не является (например: уровень сопротивления тканей, температуры, скорости, частоты и др.); The method of registering physical indicators — registration and assessment of the physical characteristics of an object — is something that physically belongs to the object but is not the object (for example: the level of tissue resistance, temperature, speed, frequency, etc.);
Методику регистрации химических показателей - регистрацию и оценку химических и биохимических свойств и характеристик объекта, взятых независимо в правой и левой половинах объекта— то что химически принадлежит и отобрано у объекта, но объектом не является (например: уровень концентрации мочевины в правом и левом мочеточнике, уровень кислорода и глюкозы в тканях рук и др.); The methodology for registering chemical indicators - registration and assessment of chemical and biochemical properties and characteristics of an object, taken independently in the right and left halves of the object — what is chemically owned and taken from the object, but is not an object (for example: the level of urea concentration in the right and left ureter, the level of oxygen and glucose in the tissues of the hands, etc.);
Методику регистрации показателей чувствительности - регистрацию и оценку порогов чувствительности и реагирования на сенсорный сигнал объекта, регистрируемых независимо в правом и левом пространствах вокруг объекта и правой и левой половинах половинах самого объекта — то что сенсорно принадлежит и получено с помощью объекта, но объектом не является (например: уровень порога болевого восприятия температуры справа и слева, уровень восприятия концентраций запаха и вкуса справа и слева); The methodology for registering sensitivity indicators - registration and assessment of thresholds of sensitivity and response to the sensor signal of an object, recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and left halves of the object itself — what is sensory belongs to and obtained with the help of the object, but it is not the object (for example: the level of pain sensation threshold on the right and left, the level of perception of odor and taste concentrations on the right and left);
Методику регистрации показателей моторной и (или) психомоторной активности объекта - регистрацию и оценку моторных реакций и психомоторного ответа и (или) реагирования объекта на раздражающий стимул и (или) психомоторный и (или) психосенсорный сигнал, регистрируемых независимо в правом и левом пространствах вокруг объекта и правой и(или) в его левой и правой половинах— то что моторно принадлежит и получено с помощью объекта, но объектом не является (например: скорость, частоту, силу, объем движения рук, ног, реагирование на внешние вещественные или виртуальные стимулы справа и слева и др-); The technique for registering indicators of motor and (or) psychomotor activity of an object is the registration and assessment of motor reactions and psychomotor response and (or) the response of an object to an irritating stimulus and (or) psychomotor and (or) psychosensory signal, recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and (or) in its left and right halves - what is motorly owned and obtained with the help of the object, but is not an object (for example: speed, frequency, force, range of motion of arms, legs, reaction to external substances nye or virtual incentives right and left and Ap);
Методику регистрации показателей сенсорной и (или) психосенсорной активности объекта - регистрацию и оценку сенсорных реакций и психосенсорного ответа и реагирования объекта на раздражающий стимул и (или) психомоторный и (или) психосенсорный сигнал (ы), регистрируемых независимо в правом и левом пространствах вокруг объекта и правой и(или) в его левой и правой половинах— то что сенсорно принадлежит и получено с помощью объекта, но объектом не является (например: величину восприятия акустического сигнала ушами, силу зрения глаз, реагирование на внешние звуковые или световые стимулы, предъявляемые справа и слева и др.). The technique for registering indicators of sensory and (or) psychosensory activity of an object is the registration and evaluation of sensory reactions and psychosensory response and response of an object to an irritating stimulus and (or) psychomotor and (or) psychosensory signal (s), recorded independently in the right and left spaces around the object and the right and (or) in its left and right halves - what is sensory belongs and obtained with the help of the object, but the object is not (for example: the magnitude of the perception of the acoustic signal by the ears, the visual power of the eyes, is reacted to external sound or light stimuli presented to the right and left, etc.).
Выбор методики регистрации зависит от сложности и количества регистрируемой информации и делится на простые и сложные методики регистрации, которые будут воспроизводить образ объекта и могут иметь как отдельно описанные методики, так и сочетания нескольких методик регистрации для идентификации объекта. The choice of registration technique depends on the complexity and amount of information being recorded and is divided into simple and complex registration techniques that will reproduce the image of the object and can have both separately described techniques and combinations of several registration techniques to identify the object.
5. Идентификация объекта 5. Object identification
Устройство идентификации объекта и оценки состояния его сознания, может представлять собой специализированный аппаратно-программный вычислительный комплекс, реализуемый как самостоятельное устройство, либо компонент системы устройств, так и программное обеспечение для персонального компьютера. В частности, программный код программы может быть сохранен на машиночитаемом носителе информации для реализации способа, когда он запущен на цифровом считывающем устройстве (компьютере, микропроцессоре и т.д.). A device for identifying an object and assessing the state of its consciousness can be a specialized hardware-software computing complex, implemented as an independent device, or as a component of a device system, or as software for a personal computer. In particular, the program code of the program can be stored on a computer-readable storage medium for implementing the method when it is run on a digital a reader (computer, microprocessor, etc.).
Специализированные аппаратные средства заключаются в возможности реализации парно-симметричного ввода/вывода сигналов, воздействующих и снимающихся с различных половин объекта, относительно некоторой линии симметрии. Программное обеспечение заключается в компоненте вычисления профиля асимметрии на основе полученных в ходе тестирования данных, модуле сравнения профилей асимметрии и базе данных, содержащей ранее полученные профили с указанием состояния сознания и идентифицированные относительно индивидуума, для которого они были получены. Specialized hardware consists in the possibility of implementing pairwise symmetric input / output of signals acting and removed from different halves of the object, relative to a certain line of symmetry. The software consists of a component for calculating the asymmetry profile based on the data obtained during testing, a module for comparing asymmetry profiles and a database containing previously obtained profiles indicating the state of consciousness and identified with respect to the individual for whom they were obtained.
Техническое решение базируется на получении динамической оценки определяемого индивидуального профиля асимметрии, проявляющегося в виде неравенства совокупностей отражённых функций головного мозга, его проводящих путей и синоптических связей на нейрогуморальном уровне, в моторной, сенсорной и психической сферах и их сочетаниях, полученного путём их оценки и классификации, выявляемых по специфической активности в учитываемых сферах, как меняющийся выявленный индивидуальный профиль асимметрии, выявляемый по разнице учитываемых в решении предлагаемых задач функций индивидуума и характеризующийся наличием свойств, позволяющих выявлять методами статистического анализа получаемых данных уровни изменения сознания у обследуемого индивида путём сравнения полученного профиля асимметрии с эталонным, полученным ранее в лабораторных условиях, включающий паспортизированные характеристики, отражающие ясный уровень бодрствования сознания и выявленные физиологические закономерности его расстройств. The technical solution is based on obtaining a dynamic assessment of the determined individual asymmetry profile, manifested in the form of inequality of the totality of the reflected functions of the brain, its pathways and synoptic connections at the neurohumoral level, in the motor, sensory and mental spheres and their combinations, obtained by their assessment and classification, identified by specific activity in the areas taken into account, as a changing identified individual asymmetry profile, identified by the difference taken into account in solution of the proposed tasks of the individual’s functions and characterized by the presence of properties that allow the methods of statistical analysis of the data to reveal the levels of consciousness change in the individual being examined by comparing the obtained asymmetry profile with the reference profile obtained earlier in the laboratory, including certified characteristics reflecting a clear level of wakefulness of consciousness and revealed physiological patterns his disorders.
Устройство для определения профиля асимметрии объекта, идентификации и оценки состояния сознания на основе профиля асимметрии объекта представляет собой систему, позволяющую частично или полностью автоматизировать процесс идентификации индивида и/или определения состояния сознания. Устройство может быть реализовано в виде единого блока, или состоять из нескольких независимых систем. В качестве такого устройства может выступать персональный компьютер или компьютерная сеть, в которой один компьютер осуществляет измерение, а другой производит обработку информации, хранение, принятие решения и т.п. Устройство для реализации способов включает блок воздействия на объект, включающий парные раздражители, предназначенные для возбуждения органов и систем, управляемых левым и правым регуляторными центрами (полушариями мозга у человека и животных) объекта, реализуемыми моторно-двигательным аппаратом этого же объекта и общие раздражители, предназначенные для возбуждения органов и систем, управляемых левым и правым центрами реализации ответных реакций (нервной системой и полушариями мозга у человека и животных) объекта одновременно, связанный с блоком генерации; блок измерения морфофункциональных характеристик и поведенческих параметров моторной и/или сенсорной и/или психической сфер объекта, включающий парные сенсоры, предназначенные для измерения характеристик и параметров левого и правого пространств, регулируемых и контролируемых центрами (полушария мозга) объекта, и общие сенсоры, предназначенные для измерения характеристик и параметров левого и правого пространств (полушарий мозга) объекта одновременно; блок вычисления, выполненный с возможностью расчета вектора и выявления профиля асимметрии, связанный с блоком измерения; блок памяти, предназначенный для хранения вычисленных векторов - профилей асимметрии, связанный с блоком вычислений. A device for determining the asymmetry profile of an object, identifying and assessing the state of consciousness based on the asymmetry profile of an object is a system that partially or fully automates the process of identifying an individual and / or determining a state of consciousness. The device can be implemented as a single unit, or consist of several independent systems. Such a device can be a personal computer or a computer network in which one computer measures and the other processes information, stores, makes decisions, etc. A device for implementing the methods includes a unit for influencing an object, including paired stimuli designed to excite organs and systems controlled by the left and right regulatory centers (cerebral hemispheres in human and animal) of the object, implemented by the motor-motor apparatus of the same object and general stimuli, designed to excite organs and systems controlled by the left and right centers for the implementation of response reactions (nervous system and cerebral hemispheres in humans and animals) of the object simultaneously associated with the block generation; a unit for measuring morphofunctional characteristics and behavioral parameters of the motor and / or sensory and / or mental spheres of the object, including paired sensors designed to measure the characteristics and parameters of the left and right spaces, regulated and controlled by the centers (hemisphere of the brain) of the object, and general sensors, designed to measuring characteristics and parameters of the left and right spaces (cerebral hemispheres) of an object simultaneously; a calculation unit configured to calculate a vector and identify an asymmetry profile associated with the measurement unit; a memory unit for storing the computed vectors - asymmetry profiles associated with the computation unit.
Профиль асимметрии объекта представляет собой упорядоченный набор коэффициентов асимметрии (с указанием параметров, для которых они были измерены), рассчитанных для этого объекта. Коэффициенты асимметрии могут быть получены как для статических (морфологических), так и для динамических (моторных, сенсорных, поведенческих) признаков. The asymmetry profile of an object is an ordered set of asymmetry coefficients (indicating the parameters for which they were measured) calculated for this object. Asymmetry coefficients can be obtained for both static (morphological) and dynamic (motor, sensory, behavioral) characters.
При сравнении профилей асимметрии сравниваются только коэффициенты, рассчитанные для одних и тех же параметров. Коэффициенты, не имеющие пары, в сравнении не участвуют, что иллюстрирует таблица 2, в которой при сравнении 2х объектов участвуют 9 измеренных параметров: When comparing asymmetry profiles, only coefficients calculated for the same parameters are compared. Coefficients that do not have pairs do not participate in the comparison, as illustrated in Table 2, in which, when comparing 2 objects, 9 measured parameters are involved:
ТАБЛИЦА 2 TABLE 2
Параметры 1, 2, 3, 6, 8 могут участвовать в сравнении, а 4, 5, 7, 9 - параметры, сравнение которых не допускается, потому что у одного из профилей отсутствуют измерения по данным параметрам. Parameters 1, 2, 3, 6, 8 can participate in the comparison, and 4, 5, 7, 9 - parameters that cannot be compared, because one of the profiles has no measurements by these parameters.
Сравнение профилей может проводиться разными способами. Основная цель сравнения показать, насколько профили совпадают или различаются. Хорошо зарекомендовал себя Метод Наилучшего Критерия (МНК), также известный как Метод Наименьших Квадратов. Для каждого параметра вычисляется квадрат разности по данному параметру между профилями асимметрии: к'— к- J , где к/ — коэффициент асимметрии, для / -го параметра, -го профиля, а затем, вычисляется сумма квадратов разности по всем параметрам: D = ^ (к'— к. J . Profile comparisons can be done in many different ways. The main purpose of the comparison is to show how much the profiles are the same or different. Well-established Best Criteria Method (MNC), also known as Least square method. For each parameter, the square of the difference according to this parameter between the asymmetry profiles is calculated: k'— k-J, where k / is the asymmetry coefficient, for the / -th parameter, the -th profile, and then, the sum of the squares of the difference in all parameters is calculated: D = ^ (k'— k. J.
Для приведённой выше таблицы, коэффициент МНК будет равен: For the above table, the coefficient of OLS will be equal to:
D = (- + (0.2 + 0.4)2 + (0.5— 0.3)2 + (- 0.1— 0. l)2 + (0.3— l)2 = D = (- + (0.2 + 0.4) 2 + (0.5—0.3) 2 + (- 0.1—0.0. L) 2 + (0.3—1) 2 =
= О2 + 0.62 + 0.22 + (- 0.2)2 + (- 0.7)2 = 0 + 0.36 + 0.04 + 0.04 + 0.49 = 0.93 = O 2 + 0.6 2 + 0.2 2 + (- 0.2) 2 + (- 0.7) 2 = 0 + 0.36 + 0.04 + 0.04 + 0.49 = 0.93
Можно оценить, насколько профили близки между собой. При максимальной схожести, коэффициент МНК будет равен нулю Dmin = 0 , а при максимальном различии— Dmax = 4 · η , где п — количество сравниваемых параметров. В данном случае максимально возможный коэффициент МНК равен Dmax = 4 · 5 = 20 , поэтому коэффициент 0.93 говорит о достаточном сходстве профилей. Можно нормировать коэффициенты МНК, для того чтобы иметь возможность сравнивать их между собой norm D 20 You can evaluate how close the profiles are to each other. With maximum similarity, the least-squares coefficient will be zero D min = 0, and with the maximum difference, D max = 4 · η, where n is the number of compared parameters. In this case, the maximum possible coefficient of OLS is D max = 4 · 5 = 20, therefore, a coefficient of 0.93 indicates a sufficient similarity of the profiles. You can normalize the coefficients of least-squares, in order to be able to compare them with each other norm D 20
Способ определения коэффициента асимметрии The method of determining the coefficient of asymmetry
Коэффициент асимметрии — это численно выраженный показатель, доминирования (преобладания, главенства и т.п.) одного сравниваемого параметра над другим. Сравнение может производиться только с однородными показателями. Коэффициент может принимать значения от -1 до 1. При -1 доминирует одна сторона, при +1 доминирует другая сторона, при 0 ни одной стороне нельзя отдать преимущество. Оценка коэффициента асимметрии зависит от шкалы, в которой измеряются сравниваемые параметры и может проводиться различными способами: экспертным— когда один или несколько экспертов принимают решение о доминировании одной стороны над другой; математическим — на основании формулы к = ^— , где к — коэффициент асимметрии, / — оценка признака одной стороны, г — оценка признака другой стороны. The asymmetry coefficient is a numerically expressed indicator of the dominance (prevalence, dominance, etc.) of one compared parameter over another. Comparison can be made only with homogeneous indicators. The coefficient can take values from -1 to 1. At -1, one side dominates, at +1 the other side dominates, at 0 no side can be given an advantage. The estimation of the asymmetry coefficient depends on the scale in which the compared parameters are measured and can be carried out in various ways: expert - when one or more experts decide on the dominance of one side over the other; mathematical - on the basis of the formula k = ^ -, where k is the asymmetry coefficient, / is the assessment of the sign of one side, r is the assessment of the sign of the other side.
Например: For example:
Амплитуды сигналов ЭЭГ, полученных от датчиков, расположенных в симметричных местах на левой и правой половине головы (измеряющих электрический потенциал левого и правого полушария головного мозга), будут сравниваться математически, так как результаты измерены в абсолютной шкале. The amplitudes of the EEG signals received from sensors located in symmetrical places on the left and right half of the head (measuring electrical potential of the left and right hemispheres of the brain) will be compared mathematically, since the results are measured on an absolute scale.
Так для 33 μΑ слева и для 22 μΑ справа, получим коэффициент асимметрии So for 33 μΑ on the left and 22 μΑ on the right, we obtain the asymmetry coefficient
(33— 22) 11 1 (33-22) 11 1
равный: к = — =— =— = 0.2 , что соответствует доминированию левого полушария. equal: k = - = - = - = 0.2, which corresponds to the dominance of the left hemisphere.
В случае экспертной оценки, решение о степени доминирования, и, соответственно о величине коэффициента асимметрии, принимает эксперт. Например, эксперт может оценить, на сколько, у частично парализованного пациента, двигательные функции левой руки, превосходят двигательные функции правой руки или наоборот. In the case of expert assessment, the decision on the degree of dominance, and, accordingly, on the magnitude of the asymmetry coefficient, is made by the expert. For example, an expert can evaluate how much, in a partially paralyzed patient, the motor functions of the left hand are superior to the motor functions of the right hand or vice versa.
Устройство для реализации способов содержит: A device for implementing the methods comprises:
1. Блок генерации сигналов— реализует алгоритм парного воздействия на объект с целью побуждения к совершению сложных поведенческих актов, согласованных в пространстве и времени. 1. Signal generation unit — implements an algorithm of pairwise action on an object in order to induce the commission of complex behavioral acts, coordinated in space and time.
2. Парные локальные раздражители — оказывают парно-симметричное воздействие на объект, побуждая к совершению сложных поведенческих действий, согласованных с алгоритмом, заложенным в блок генерации сигналов. 2. Paired local stimuli - have a pair-symmetric effect on the object, prompting them to perform complex behavioral actions consistent with the algorithm embedded in the signal generation block.
3. Общие раздражители — оказывают парно-симметричное синхронное воздействие на объект, применяются для возбуждения органов и систем, которые невозможно разделить на составные части, управляемые левым и правым полушарием в отдельности или содружественно, естественным путём. Например, органы: глаз, ухо (зрительная, слуховая и психическая системы). 3. General irritants - have a pair-symmetric synchronous effect on the object, they are used to excite organs and systems that cannot be divided into components controlled by the left and right hemispheres individually or in a friendly, natural way. For example, organs: eye, ear (visual, auditory and mental systems).
4. Общие сенсоры — применяются для синхронной (парно-симметричной) регистрации парных сигналов и параметров объекта, или сигналов, которые невозможно разделить на парные составляющие естественным путём, например, речь (её понимание и воспроизведение) — высшее совместное проявление психомоторной и психосенсорной деятельности и активности. 5. Блок сбора информации— усиливает сигналы сенсоров и преобразует их к виду, удобному для дальнейшей обработки. Например, сигнал оцифровывается, нормируется, фильтруется от случайных помех. 4. General sensors - are used for synchronous (pair-symmetric) registration of pair signals and object parameters, or signals that cannot be divided into pair components in a natural way, for example, speech (its understanding and reproduction) is the highest joint manifestation of psychomotor and psychosensory activity and activity. 5. Information collection unit — amplifies the signals of sensors and converts them to a form convenient for further processing. For example, a signal is digitized, normalized, and filtered out from random interference.
6. Блок анализа и обработки информации — осуществляет сравнение сигналов, считанных сенсорами, с проявлениями алгоритма тестового задания, через блок генерации сигналов, и реакций на раздражители с построением модели отражённых функций головного мозга, и его текущей индивидуальной асимметрией, в конечном итоге являющейся отражением индивидуализированного сознания объекта в данный момент времени. При автономной работе (без экспертов) принимает решение о состоянии сознания или идентификации на основе сравнения вычисляемых профилей, с эталонными, хранящимися в базе (библиотеке) профилей — моделей индивидуальной симметрии, образов изменений (девиаций) сознания. 6. Information analysis and processing unit - carries out a comparison signals read by sensors, with manifestations of the test task algorithm, through the signal generation block, and reactions to stimuli with the construction of a model of reflected brain functions, and its current individual asymmetry, which ultimately reflects the individualized consciousness of the object at a given time. During autonomous work (without experts), it makes a decision about the state of consciousness or identification based on a comparison of calculated profiles with the reference profiles stored in the database (library) - models of individual symmetry, images of changes (deviations) of consciousness.
7. Модель сознания испытуемого— информационный образ, содержащий в себе набор измеренных парных параметров, считанных при тестировании, у объекта, по которым производится расчёт и оценка состояния сознания. 7. Subject’s consciousness model — an information image containing a set of measured paired parameters, read during testing, with an object, which is used to calculate and evaluate the state of consciousness.
8. База (библиотека) хранения моделей — образов сознания — информационное хранилище, в которое помещаются все исследованные и/или известные профили асимметрии, для последующего сравнения с ними вновь измеряемых и выявляемых тестированием образцов моделей-образов. База моделей-образцов позволяет проводить статистический анализ, сравнивать и классифицировать параметры этих моделей-образов, находя похожие модели проявления активности и распознавать варианты состояния поведенческих реакций, отражающих сознания индивида, с их вероятностной оценкой по шкале изменений, для выявления той модели-образа, которая соответствует текущему поведенческому состоянию испытуемого и адекватности сознания, реализовываемого им. 8. The base (library) for storing models - images of consciousness - an information store in which all investigated and / or known asymmetry profiles are placed for subsequent comparison with them of newly measured and detected by testing samples of model images. The base of sample models allows statistical analysis, comparison and classification of the parameters of these image models, finding similar patterns of manifestation of activity and recognizing state variants of behavioral reactions that reflect the individual’s consciousness, with their probabilistic assessment on the scale of changes, to identify the model image that corresponds to the current behavioral state of the subject and the adequacy of consciousness realized by him.
9. Архив эталонов — хранилище, с возможностью поиска и извлечения эталонных профилей состояния сознания индивида, частично или полностью совпадающих с предъявляемым образцом, полученным при тестировании. При этом каждый возвращаемый эталон снабжён коэффициентом, отражающим его отличие от рассматриваемого образца. В блоке предусмотрена возможность сохранения текущего образца в качестве эталона. Оценка состояния сознания производится на основе прямых и косвенных измерений реакций индивида на раздражающее воздействие, требующее сложных осознанных реакций. При этом учитываются все возможные реакции от нулевой до идеальной. Совокупность всех возможных реакций составляет виртуальное поведенческое пространство, отражающее состояние сознания испытуемого индивида. В этом пространстве текущему состоянию сознанию соответствует некоторый профиль (упорядоченный набор коэффициентов асимметрии, рассчитанный для разных параметров объекта), который и определяется в процессе работы устройства. В экспертном режиме работы, полученное значение принимается за эталонное, т. е. характеризующее некоторое, известное состояние сознания индивида. Например, ясное состояние сознания при активном поведенческом бодрствовании. В режимах диагностики состояния сознания или идентификации личности, полученные значения характеризуют текущее состояние сознания и поведения индивида. 9. Archive of standards - a repository with the ability to search and retrieve reference profiles of an individual’s state of consciousness that partially or completely coincide with the presented sample obtained during testing. In addition, each returned standard is equipped with a coefficient reflecting its difference from the sample under consideration. In the block, it is possible to save the current sample as a reference. Assessment of the state of consciousness is based on direct and indirect measurements of an individual's reactions to an irritant that requires complex, conscious reactions. In this case, all possible reactions from zero to ideal are taken into account. The totality of all possible reactions is a virtual behavioral space that reflects the state of consciousness of the subject individual. In this space, the current state of consciousness corresponds to a certain profile (an ordered set of asymmetry coefficients, calculated for different parameters of the object), which is determined during the operation of the device. In the expert mode of operation, the obtained value is taken as a reference, that is, characterizing a certain known state of consciousness of the individual. For example, a clear state of consciousness with active behavioral wakefulness. In the diagnostic modes of the state of consciousness or identification of the person, the obtained values characterize the current state of consciousness and behavior of the individual.
Данное техническое устройство учитывает пространственное расположение векторов, построенных на основе полученных при тестировании параметров, отражающих реализацию активных поведенческих реакций, которые связаны с активностью правого или левого полушария мозга конкретного индивида. Количество компонент вектора может варьироваться от минимального — трёх (учитывающих активность в моторной, сенсорной и психический сферах), до бесконечности, когда учитывается большее количество значение, характеризующих индивидуально-типологические характеристики, способные выявлять отличия с правой и левой половин головы-тела-туловища-конечностей организма тестируемого индивида. This technical device takes into account the spatial arrangement of vectors based on the parameters obtained during testing, which reflect the implementation of active behavioral reactions that are associated with the activity of the right or left brain of a particular individual. The number of components of the vector can vary from the minimum - three (taking into account activity in the motor, sensory and mental spheres), to infinity, when a larger number of values are taken into account, characterizing individual typological characteristics that can identify differences from the right and left halves of the head-body-body- limbs of the body of the tested individual.
Так как при реализации моторной, сенсорной и психической активности задействованы два не равнозначных по функциональной значимости полушария головного мозга и поведенческая реакция осуществляется не равными по физиологическому и морфологическому значению органами (не равными по строению мышечными, сухожильными, нервными, сенсорными и др. эффекторами, имеющими структурные отличия), то следует ожидать, что будет проявлено это отличие. Именно эти отличия и выявляются устройством, позволяя идентифицировать характерную активность индивида в поведенческих актах и реакциях. Since the implementation of motor, sensory and mental activity involves two hemispheres of the brain that are not equivalent in functional importance and the behavioral reaction is carried out by organs that are not equal in physiological and morphological significance (muscular, tendon, nervous, sensory, and other effectors that have no structure, have structural differences), then we should expect that this difference will be manifested. It is these differences that are detected by the device, allowing us to identify the characteristic activity of the individual in behavioral acts and reactions.
Разница и преимущество в активности правой половины туловища, тела, органа, точки расположенных справа и активность левого полушария, над активностью правого полушария и наоборот, определяют величину значения рассчитываемого показателя. The difference and advantage in the activity of the right half of the body, body, organ, points located on the right and the activity of the left hemisphere over the activity of the right hemisphere and vice versa, determine the value of the calculated indicator.
Способ идентификации и оценки адекватности сознания. Это система мероприятий, которая применяется к объекту, позволяющему проводить регистрацию парных показателей в противоположно асимметричных пространствах (например, половинах тела), являющихся как бы универсальными эффекторами содружествено работающих, идентификационных, регулирующих и контролирующих состояние объекта центров (в том числе головного мозга), в рамках которого осуществляется: считывание, тестирование, регистрация, запись и хранение любых парных корректно сравнимых по типу, виду, размерам, времени, объёму, морфологии, физиологическим функциям, фенотипу, электрическим, физическим, химическим, визуальным, акустическим, поведенческим, моторным, сенсорным, психическим характеристикам, параметров, регистрируемых на двух противоположных сторонах (проекциях) его тела, или парных органах (системах) как контактным так и бесконтактным способами. При анализе информации рассчитывается параметрическая парная разница зарегистрированных показателей, которая классифицируется, записывается и хранится в базе данных, являясь «портретом - эталоном» тестируемого, который имеет вид преобразованного виртуального кода испытуемого (тестируемого) объекта, реально существующего и взаимодействующего с системой (или устройством, использующим алгоритм системы), в заданный или конкретный момент времени, компактно преобразующей разницы парных значений в профили неравенств и асимметрию показателей, выявленных в ходе считывания-тестирования индивидуальных парных различий, создающих ВЕКТОР - уникальный идентификационный шаблон, отражающий мозаику активности тестируемого объекта, позволяющий его компактно хранить, быстро извлекать, сравнивать и уточнять при последующих считываниях- тестированиях, с такими же шаблонами, при повторно проводимом с помощью системы (устройства) считывании-тестировании, выявляемыми и вновь рассчитываемыми системой (устройством) при этом новом считывании- тестировании, идентифицируя при этом отличия и сходства, классифицируя и анализируя полученные результаты таким образом, что это позволяет выявлять с высокой степенью достоверности совпадения и различия между результатами текущего считывания-тестирования и результатом тестирования, хранящегося как эталон, что позволяет идентифицировать личностные характеристика объекта, проходящего испытание или использующего систему. A method for identifying and evaluating the adequacy of consciousness. This is a system of measures that applies to an object that allows registration of paired indicators in oppositely asymmetric spaces (for example, half of the body), which are, as it were, universal effectors of friendly working, identification, regulating and controlling the state of the object centers (including the brain), within which is carried out: reading, testing, recording, recording and storage of any paired correctly comparable in type, type, size, time, volume, morphology, physiological functions, phenotype, electrical, physical, chemical, visual ln acoustic, behavioral, motor, sensory, mental characteristics, parameters recorded on two opposite sides (projections) of his body, or paired organs (systems) in both contact and non-contact ways. When analyzing the information, a parametric pair difference of the registered indicators is calculated, which is classified, recorded and stored in the database, being the “portrait - standard” of the test person, which has the form of a converted virtual code of the test (test) object that actually exists and interacts with the system (or device, using a system algorithm), at a given or specific time, compactly converting the differences of pair values into inequality profiles and asymmetry will show the lei identified during the reading-testing of the individual pair differences that create the VECTOR is a unique identification template that reflects the mosaic of the activity of the tested object, allowing it to be compactly stored, quickly retrieved, compared and refined during subsequent readings-tests, with the same templates when repeated using a system (device) to read-test, detected and re-calculated by the system (device) with this new read-test, identifying differences I and similarities, classifying and analyzing the results obtained in such a way that it allows us to identify with a high degree of certainty matches and differences between the results of the current read-test and the result of testing stored as a standard, which allows us to identify the personal characteristics of the object being tested or using the system.
Для оценки адекватности сознания первичное считывание— тестирование испытуемого объекта должно быть проведено в экспертных условиях, при которых должно быть установлен факт ясного состояния сознания и его активное психическое и физиологическое бодрствование, испытание должно быть проведено, как правило, через 1 час после пробуждения испытуемого от физиологического сна, а считывание - тестирование может быть проведено испытуемым как самостоятельно, тогда он выступает в качестве эксперта (самоэкспертиза), или считывание — тестирование может быть осуществлено сторонним(и) экспертом(ами), способным(и) выявить и констатировать у испытуемого ясное состояние сознания и психики, его активное бодрствование (внешняя экспертиза), эти тестирования должны быть проведены не менее чем трижды и результаты, полученные при них должны быть введены в базу данных, после чего система идентифицирует и регистрирует объект, создав его виртуальный образ-идентификационный код, и рассчитает выявленный индивидуальный шаблон, заносит в свою информационную базу, именно этот шаблон и будет «эталоном» ясного состояния сознания, в котором психические процессы были уравновешены и состояние испытуемого было оценено как активное бодрствование. Оценка изменений в состоянии сознания у испытуемого возможна при любом следующем считывании-тестировании, если система имеет экспертные предустановки и образ-шаблон виртуальной модели «эталонного сознания» в своей базе данных, которая, в зависимости от сложности и задач, может иметь эти данные в усредненном, индивидуализированном или детально персонифицированном виде, что оказывает влияние на точность оценки системой изменений состояния сознания и дифференцировании его адекватности у испытуемого. To assess the adequacy of consciousness, primary reading — testing of the test object should be carried out under expert conditions, in which the fact of a clear state of consciousness and its active mental and physiological wakefulness, the test should be carried out, as a rule, 1 hour after the subject is awakened from physiological sleep, and reading - testing can be carried out by the subject as independently, then he acts as an expert (self-examination), or reading - testing can be carried out by an external expert (s), capable of identifying and ascertaining from the subject a clear state of consciousness and psyche, his active wakefulness (external examination), these tests should be l conducted at least three times and the results obtained with them should be entered into the database, after which the system identifies and registers the object, creating its virtual image-identification code, and calculates the identified individual template, enters this database, this particular template and it will be the “standard” of a clear state of consciousness in which mental processes were balanced and the state of the subject was evaluated as active wakefulness. Assessment of changes in the state of consciousness of the subject is possible with any subsequent reading-testing, if the system has expert presets and a template image of a virtual model of “reference consciousness” in its database, which, depending on complexity and tasks, can have this data in the average , individualized or personified in detail, which affects the accuracy of the system's assessment of changes in the state of consciousness and differentiation of its adequacy in the subject.
Предпосылкой для проведения эксперимента служит тот факт, что наилучшим способом выявления проявлений сознания является осознанное, направленное и контролируемое действие индивида. Создав условия для тестирования, которые предполагают тестируемому выполнить программу определённых поведенческих действий, чтобы получить положительный результат, оцениваемый программой тестирования, когда он должен приложить своё внимание, умение, практику и опыт к своим действиям в моторной, сенсорной и психической сферах, связанными с восприятием, анализом и проведением ответных адекватных реакций на возникающие стимулирование, генерируемое тестовым заданием, судят: по результатам реализации теста и достигнутого в нём положительного уровня, по скорости и точности реакций объекта, участвующего в тесте, по характеру его поведения, о состоянии адекватности его сознания. The prerequisite for the experiment is the fact that the best way to identify manifestations of consciousness is a conscious, directed and controlled action of the individual. By creating conditions for testing that require the test subject to complete a program of certain behavioral actions in order to get a positive result, evaluated by the testing program, when he must attach his attention, skill, practice and experience to his actions in the motor, sensory and mental spheres related to perception, by analyzing and conducting adequate responses to emerging stimulation generated by the test task, one judges: by the results of the test implementation and the positive achieved in it level, in speed and accuracy of reactions of the object participating in the test, in the nature of its behavior, on the state of adequacy of its consciousness.
Аппаратно-программный комплекс (схема на фиг. 1), моделирует внешнее тестовое задание, требующее от тестируемого максимального проявления сознания, так как задействует отклик его содружественных сбалансированных и несбалансированных активных действий в моторной, сенсорной сферах восприятия и реализации, для прохождения теста и достижения одного из его положительных уровней. Hardware-software complex (diagram in Fig. 1), simulates an external a test task requiring the maximum manifestation of consciousness from the test, since it involves the response of its friendly balanced and unbalanced active actions in the motor, sensory areas of perception and implementation, to pass the test and achieve one of its positive levels.
Тестовое задание рассчитано так, что позволяет достигать положительного результат испытуемым, если им использовались: как простые и элементарные поведенческие действия, так и сложные активные формы психомоторых и психо сенсорных реакций. Прохождение теста не подразумевает возрастных ограничений, если предварительно изложенные условия становятся ясными и понятными тестируемому. Выполнение теста не оказывает негативного влияния на психическое и физическое здоровье испытуемого в момент его прохождения. The test task is designed so that subjects can achieve a positive result if they used: both simple and elementary behavioral actions, and complex active forms of psychomotor and psychosensory reactions. Passing the test does not imply age restrictions if the previously stated conditions become clear and understandable to the test person. The test does not adversely affect the mental and physical health of the subject at the time of passing.
Алгоритм, используемый в системе (устройстве) для идентификации объекта, реализует анализ динамически меняющихся показателей, считываемых системой, и (или) считываемых ей парных значений данных, при этом производится параллельный расчёт асимметрии показателей и устанавливается направление временной динамики асимметрии регистрируемого шаблона (вектора) показателей. Сравниваются результаты текущего шаблона (модели-образа) и шаблона (модели- образа) эталона, занесённого в систему путём классификации и выявления инверсивных девиаций профиля индивидуальной асимметрии, рассчитываются они попарно в текущем испытании и используются пары сравнений шаблона-эталона, что в свою очередь, позволяет получить количественно сравнимый результат, который используется для оценки адекватности состояния в текущий момент времени. Введённые в алгоритм данные о физиологической закономерности изменений и расстройств в состоянии сознания индивида, возникающих в результате внешних или внутренних причин, меняющих исходное сознание от состояния ясного и активного бодрствования до состояния глубокого физиологического, медикаментозного или патологического сна, наркоза, комы, включая промежуточные эу- и дис- сознательные расстройства, изменения и дисфункции, позволяют выявлять весь спектр изменённых состояний сознания индивида и оценивать адекватность его сознания. The algorithm used in the system (device) for object identification implements the analysis of dynamically changing indicators read by the system and (or) pair data values read by it, while the asymmetry of the indicators is calculated in parallel and the direction of the temporal dynamics of the asymmetry of the recorded indicator pattern (vector) is established . The results of the current template (model-image) and the template (model-image) of the standard that are entered into the system by classifying and identifying inverse deviations of the individual asymmetry profile are compared, they are calculated in pairs in the current test and pairs of comparisons of the template-standard are used, which, in turn, allows you to get a quantitatively comparable result, which is used to assess the adequacy of the state at the current time. The data entered into the algorithm on the physiological regularity of changes and disorders in the state of consciousness of an individual arising as a result of external or internal causes that change the initial consciousness from a state of clear and active wakefulness to a state of deep physiological, medical or pathological sleep, anesthesia, coma, including intermediate eu and disconscious disorders, changes and dysfunctions, make it possible to identify the whole spectrum of altered states of consciousness of an individual and evaluate the adequacy of his consciousness.
Алгоритм системы предусматривает возможность оценить состояние сознания даже при первичном считывании-тестировании, реализуемого испытуемым впервые с помощью тестовой системы, в этом случае происходит сравнение рассчитываемого в считывании-тесте шаблона активности, полученного у испытуемого, не с индивидуально выявленным и экспертно занесённым в систему результатом- эталоном его сознания, а с усреднённо рассчитанным «шаблоном-эталоном ясного состояния сознания» других испытуемых, которые система способна извлекать из своей памяти и базы данных, сравнивать с получаемым результатом, рассчитанного по тестированному шаблону, что может сказываться на точности оценки адекватности сознания. The system algorithm provides the ability to assess the state of consciousness even during the initial reading-testing, implemented by the subject for the first time using the test system, in this case, the calculated in reading and testing a pattern of activity received from a test subject, not with an individually identified and expertly entered into the system result-standard of his consciousness, but with an averaged-calculated “template-standard of clear state of consciousness” of other subjects that the system is able to extract from its memory and base data, compare with the result calculated according to the tested template, which may affect the accuracy of assessing the adequacy of consciousness.
Алгоритм системы позволяет вести тестирование онлайн и проводить его с временным интервалом, что позволяет считать решение пригодным для длительного мониторинга сознания и психики, прогнозирования, предупреждения и профилактики их расстройств и изменений в их состояниях. The algorithm of the system allows testing online and conducting it with a time interval, which allows us to consider the solution suitable for long-term monitoring of consciousness and the psyche, predicting, preventing and preventing their disorders and changes in their conditions.
Алгоритм учитывает особенности индивидуальной функциональной организации и асимметрии полушарий мозга, их отражённых функций в моторной, сенсорной и психической сферах, а также их сочетаниях, позволяющие наряду с идентификацией испытуемого объекта и оценкой адекватности его сознания. The algorithm takes into account the features of the individual functional organization and asymmetry of the cerebral hemispheres, their reflected functions in the motor, sensory and mental spheres, as well as their combinations, allowing along with the identification of the test object and the assessment of the adequacy of its consciousness.
Для успешного прохождения теста испытуемый должен адекватно и своевременно реагировать на создаваемые системой внешние раздражители. При этом задействуются все, активно проявляющие себя поведением, системы индивида, реализующие свою активность в моторной, сенсорной и психической сферах. To successfully pass the test, the test subject must adequately and timely respond to external stimuli created by the system. In this case, all actively active behaviors of the individual system are involved, realizing their activity in the motor, sensory and mental spheres.
Устройство и система учитывает простые моторные и сенсорные акты, сложные психомоторные, психосенсорные и психические реакции, также как и общую направленность в поведении тестируемого. Измерение каждого параметра фиксирует координату в многомерном пространстве модели оценки состояния сознания в текущий момент времени. В процессе проведения теста (функционирования) оценка каждого параметра флуктуирует в некоторых пределах предварительно установленных и закреплённых значений. The device and system takes into account simple motor and sensory acts, complex psychomotor, psychosensory and mental reactions, as well as the general orientation in the behavior of the test person. The measurement of each parameter fixes the coordinate in the multidimensional space of the model for assessing the state of consciousness at the current moment in time. During the test (functioning), the assessment of each parameter fluctuates within certain limits of the previously set and fixed values.
Примеры конкретного выполнения. Examples of specific performance.
Для проверки работоспособности устройства и системы, построения модели состояний сознания было проведено экспериментальное исследование в котором приняли участие волонтёры: 11 женщин и 12 мужчин в возрасте от 19 до 50 лет, без острых и хронических заболеваний в стадии обострения, в ясном сознании и активном деятельном состоянии. Все испытуемые были информированы о цели и задачах исследования и дали своё согласие на его проведение. To test the operability of the device and system, building a model of states of consciousness, an experimental study was conducted in which volunteers took part: 11 women and 12 men aged 19 to 50 years old, without acute and chronic diseases in the acute stage, in clear consciousness and in an active state . All subjects were informed about the purpose and objectives of the study and gave their consent to conduct it.
В экспериментальный день проводилось тестирование не более Зх человек. В исследовании принимали участие врачи-специалисты: врач психиатр-нарколог, врач функциональной диагностики, специализирующийся в области регистрации и контроля биоэлектрической активности мозга и записи ЭЭГ, врач общей практики, врач анестезиолог-реаниматолог, а также два независимых эксперта в области информационных технологий и компьютерного моделирования. Из этих специалистов была сформирована комиссия, которая осуществляла запись хода эксперимента и давала заключение о состоянии испытуемых или системы. On the experimental day, no more than 3 people were tested. AT The study involved medical specialists: a psychiatrist-narcologist, a functional diagnostics doctor specializing in the registration and monitoring of brain bioelectric activity and EEG recording, a general practitioner, an anesthetist-resuscitator, and two independent experts in the field of information technology and computer modeling . A commission was formed from these specialists, which recorded the progress of the experiment and gave an opinion on the condition of the subjects or the system.
Перед проведением основного эксперимента каждый испытуемый, после разъяснения сути теста и получения инструкций по его выполнению, проходил Зх разовое ознакомительное тестирование, после которого проводилось основное тестирование с записью результатов. В момент проведения основного тестирования осуществлялась запись биоэлектрической активности головного мозга в 20 стандартных головных отведениях расположенных в соответствии с международной системой их расположения 10-20. В момент постановки электродов осуществлялось тестирование корректности их расположения, для чего определялся уровень минимального сопротивления и составлялась топологическая карта их нахождения. Запись ЭЭГ осуществлялась непрерывно в продолжении всего испытания, начинаясь за 0.5-1 мин. до и заканчиваясь через 3-5 мин. после теста. Before conducting the main experiment, each test subject, after explaining the essence of the test and receiving instructions for its implementation, underwent a 3x one-time introductory testing, after which the main test was conducted with the results recorded. At the time of the main test, the bioelectrical activity of the brain was recorded in 20 standard brain leads located in accordance with the international system of their location 10-20. At the time of placing the electrodes, the correctness of their location was tested, for which the minimum resistance level was determined and a topological map of their location was compiled. EEG recording was carried out continuously throughout the test, starting in 0.5-1 minutes. up to and ending in 3-5 minutes. after the test.
Регистрация ЭЭГ проводилась на аппаратных компьютерных многофункциональных комплексах для регистрации и записи вызванных потенциалов, электромиографии и электроэнцефалографии — НЕЙРОН 5, 5S и НЕЙРОН 4/ВПМ с программным обеспечением НЕЙРОН — CnEKTP.NET от фирмы НЕЙРОСОФТ (со всеми установленными обновлениями на начало сентября 2011 г.) Технические детали регистрации ЭЭГ: масштаб скорости записи — 10 μν/mm, развёртки — 30 mm/s, маркировка видимая. Регистрация реакции испытуемого компьютерным комплексом составляла 0.01 сек. The EEG was recorded on hardware-based computer multifunctional complexes for recording and recording evoked potentials, electromyography and electroencephalography - NEURON 5, 5S and NEURON 4 / VPM with the NEURON-CnEKTP.NET software from NEUROSOFT (with all installed updates at the beginning of September 2011. ) EEG recording technical details: recording speed scale - 10 μν / mm, sweep - 30 mm / s, visible marking. Registration of the test subject's computer complex was 0.01 sec.
Исходным постулатом эксперимента служила предпосылка о том, что сознание человека влияет и в значительной мере управляет поведением, в случае совершения сложных психомоторных, психосенсорных актов, совершаемых под воздействием условий воспроизводимых тестирующим комплексом, согласующихся с направленностью испытуемого на положительное прохождение испытания. Выполнение условий визуально-акустического задания, реализуемого по сценарию и выверенному алгоритму, возможно лишь при условии согласования поведенческих действий и реакций испытуемого, его осознанной деятельности, реализуемое поведенческими реакциями, заключающимися в осуществлении направленных моторных, сенсорных, психических актах, реализуемых мозгом и сценарием алгоритма. The initial postulate of the experiment was the assumption that human consciousness influences and largely controls behavior, in the case of complex psychomotor, psychosensory acts performed under the influence of conditions reproduced by the testing complex, consistent with the orientation of the subject to a positive test. The fulfillment of the conditions of the visual-acoustic task, implemented according to the scenario and the verified algorithm, is possible only subject to the coordination of the behavioral actions and reactions of the test subject, his conscious activity, realized behavioral reactions, consisting in the implementation of directed motor, sensory, mental acts, implemented by the brain and the script of the algorithm.
Компьютерное устройство оснащено дисплеем, визуализирующим сценарий тестирования, и акустической системой. В процессе тестирования испытуемый получал одновременно видео-образ и акустический сигнал через наушники, согласованный с видео рядом. Подключенные к устройству сенсорные датчики регистрировали реакцию тестируемого, которая фиксировалась в протоколе программы. The computer device is equipped with a display that visualizes the test scenario, and an acoustic system. During testing, the subject received both a video image and an acoustic signal through the headphones, matched with the video nearby. The sensor sensors connected to the device recorded the response of the test person, which was recorded in the program protocol.
Визуальные объекты и аудио-образы предъявлялись изолированно для правого и левого зрительного и акустического поля восприятия испытуемого, воздействуя на зрительные и слуховые раздражители, и используя рефлексы в моторной, сенсорной и психической сферах. Visual objects and audio images were presented in isolation for the right and left visual and acoustic fields of perception of the subject, acting on visual and auditory stimuli, and using reflexes in the motor, sensory and mental spheres.
Отражение активных действий испытуемого, направленных на получение позитивного результата, достижение которого возможно только путём сложного поведения и реализации согласованных психосенсорных и психомоторных актов считывалось с парных сенсоров, способных синхронно регистрировать своё позиционное изменение или внешнее воздействие на регистрирующую часть. Изменение состояния сенсора отображалось на дисплее и дублировалось звуковым сигналом по левому или правому каналу в зависимости от сенсора, задействованного испытуемым. Таким образом, тестируемый помимо тактильного ощущения мог наблюдать визуально или слышать обратную связь и контролировать свою психомоторную деятельность с высокой точностью и в достаточно сложных условиях визуального и акустического психосенсорного контакта с тестовым заданием, управляя своими психическими действиями и согласуя их с тестовой задачей, что в конечном итоге позволяло тестируемым достичь положительных результатов, а системе регистрировать моторную, сенсорную и психологическую активность испытуемого в этот момент времени. The reflection of the subject’s active actions aimed at obtaining a positive result, the achievement of which is possible only by means of complex behavior and the implementation of coordinated psychosensory and psychomotor acts, was read from paired sensors capable of simultaneously recording their positional change or external effect on the recording part. A change in the state of the sensor was displayed and duplicated by a sound signal on the left or right channel, depending on the sensor involved by the subject. Thus, the test subject, in addition to tactile sensation, could observe visually or hear feedback and control his psychomotor activity with high accuracy and in rather difficult conditions of visual and acoustic psychosensory contact with the test task, controlling his mental actions and coordinating them with the test task, which ultimately As a result, the testees were able to achieve positive results, and the system recorded the motor, sensory, and psychological activity of the test subject at that time. Name.
Дополнительное параллельное участие акустического сопровождения, позволяло создавать более полный психосенсорный образ— «Психоакустическую среду». Сигналы генерировались в зависимости от задействования испытуемым объектов среды, различались по длительности и тональности, что позволяло их однозначно идентифицировать даже без визуального наблюдения. Акустический компонент генерировался отдельно для правой и левой акустической половины пространства, в зависимости от моделируемой обстановки и изолировано транслировался к правому и левому уху. The additional parallel participation of acoustic accompaniment made it possible to create a more complete psychosensory image - “Psychoacoustic environment”. The signals were generated depending on the involvement of the test objects of the environment, varying in duration and tone, which allowed them to be uniquely identified even without visual observation. The acoustic component was generated separately for the right and left acoustic half space, depending on the simulated environment and isolated in isolation to the right and left ear.
Испытуемый, способный различать разницы звукового тона сигналов, мог их идентифицировать изолированно в своём правом и левом звуковом психосенсорном поле и после их идентификации воздействовать на них, посредствам моторного акта, заключающегося в активации сенсора соответствующей половины активного пространства. Для достижения позитивного результата, требовалось синхронное нажатие на сенсор в момент возникновения звучания тона в правом или левом ухе, при этом возникает дополнительный звуковой эффект— звучание сенсора и звук «попадания— взаимодействия— звуковая встреча», проявляющийся, когда звук от активного сенсора синхронно перекрывает звук активного объекта-цели, находящегося в звуковом пространстве, идентифицированном испытуемым. Звук «взаимодействие — звуковая встреча — попадание» выводит из акустического пространства активный объект теста — звуковую цель, несущим акустическую информацию о себе, отражающуюся в пространстве мозга испытуемого, что изменяет его акустическую окраску и приводит к исчезновению звука из соответствующего правого или левого акустического пространства. A test subject, capable of distinguishing differences in the sound tone of signals, could identify them in isolation in his right and left sound psychosensory field and, after their identification, act on them by means of a motor act consisting in activating the sensor of the corresponding half of the active space. To achieve a positive result, simultaneous pressing of the sensor was required at the moment the tone in the right or left ear occurred, and an additional sound effect appeared — the sound of the sensor and the sound of “hit — interaction — sound meeting”, which manifests itself when the sound from the active sensor synchronously overlaps the sound of the active target object located in the sound space identified by the subject. The sound “interaction - sound meeting - hitting" takes out the active object of the test from the acoustic space - the sound target, carrying acoustic information about itself reflected in the space of the subject's brain, which changes its acoustic color and leads to the disappearance of sound from the corresponding right or left acoustic space.
Активные объекты, используемые в сценарии тестирования, способны динамически менять своё местоположение и позиции так, что создают эффект целостного визуального и акустического поля, в котором испытуемому их предлагается выбирать и фиксировать. Для этого испытуемый должен реализовать свои моторные, сенсорные и психические возможности так, чтобы успевать фиксировать и идентифицировать этот движущийся объект-цель в том поле, в котором он предъявлен. Выявленные сенсорными системами тестируемого объекты- цели, по условиям теста должны были быть дезактивированы испытуемым, для чего он должен воздействовать на активный объект-цель, подобрав положение и переведя в активность сенсоры таким образом, чтобы их активное положение и позиция соответствовали сценарию тестового задания и данному в тесте решению, при котором совмещения отражённого образа сенсора и отражаемого в тесте объекта- цели были бы совмещены так, чтобы произошла их встреча в некоторой условно выбранной точке, расположенной в предъявленном тестом пространстве и идентифицированном в этом же пространстве испытуемым. Эта точка не имеет определённости возникновения, а должна рассчитываться испытуемым каждый раз заново, если такие объекты цели возникают в пространстве. Если расчёт испытуемым проведён правильно, то объект-цель и образ сенсора совпадают, образ- цель дезактивируется активными действиями испытуемого и он выводится из тестового задания, что сопровождается визуальным и акустическим сигналами. Это и есть одна из составляющих общего результата тестирования, по которому в дальнейшем производится расчёт образа, составляющего модель состояния сознания и особенностей личностно-типологических характеристик испытуемого, что в свою очередь, позволяет его идентифицировать при повторных тестированиях устройством. Active objects used in the test script are able to dynamically change their location and positions so that they create the effect of a holistic visual and acoustic field in which the subject is invited to select and fix them. For this, the subject must realize his motor, sensory and mental capabilities in such a way as to manage to fix and identify this moving object-target in the field in which it is presented. According to the test conditions, the target objects detected by the sensor systems of the test object should have been deactivated by the subject, for which he should act on the active target object by selecting the position and translating the sensors into activity so that their active position and position correspond to the test task scenario and this in the test solution, in which the combination of the reflected image of the sensor and the object reflected in the test, the targets would be aligned so that they meet at some conditionally selected point located second in charge brought the test area and identified in the same space subjects. This point does not have a certainty of occurrence, but should be calculated by the subjects every time again, if such target objects arise in space. If the calculation the test was carried out correctly, then the target object and the image of the sensor coincide, the target image is deactivated by the active actions of the subject and it is removed from the test task, which is accompanied by visual and acoustic signals. This is one of the components of the overall test result, which further calculates the image that makes up the model of the state of consciousness and the characteristics of the personality and typological characteristics of the subject, which, in turn, allows him to be identified during repeated tests by the device.
Устройство способно генерировать несколько типов образов-целей и распределять их в левом и правом пространствах от испытуемого, изменять количественные и временные характеристики объектов-целей. Всё это в совокупности позволяет выявлять различную активность в моторной, сенсорной и психической сферах испытуемого, его ответные реакции и способности к направленной реализации заданий теста. Количество правильно и точно идентифицированных испытуемым образов-целей, количество совершённых им ошибочных психомоторных действий и ошибок в психосенсорных расчётах или психо сенсорного внимания и восприятия образов-целей, скорость и уровень его реакций, учитываются системой устройства и позволяют точно выявлять и рассчитывать состояние активности испытуемого и адекватность его сознания в момент тестирования. Общая длительность тестирования, как правило, не превышает 2 минут, в нашем исследовании среднее время одного тестирования составило 112 с. The device is capable of generating several types of target images and distributing them in the left and right spaces of the subject, changing the quantitative and temporal characteristics of target objects. All this together allows you to identify different activity in the motor, sensory and mental spheres of the test subject, his responses and ability to directed implementation of test tasks. The number of target images correctly and accurately identified by the subject, the number of erroneous psychomotor actions and mistakes made by him in psychosensory calculations or psycho-sensory attention and perception of target images, the speed and level of his reactions are taken into account by the device system and allow you to accurately identify and calculate the state of the subject’s activity and the adequacy of his consciousness at the time of testing. The total test duration, as a rule, does not exceed 2 minutes; in our study, the average time of one test was 112 s.
Испытуемый мог контролировать возникающую активность и изменение позиции сенсоров, информация о них была доступна для психосенсорного визуального и акустического контроля со стороны испытуемого, всё время пока образ-цель находилась в доступном пространстве, определяемым тестовым заданием, что позволяло ему адаптировать своё поведение и проводить его коррекцию так, чтобы избегать ошибочных действий и расчётов при саморегистрации собственных активных действий. The subject could control the arising activity and change of position of the sensors, information about them was available for psychosensory visual and acoustic control on the part of the subject, all the while the target image was in the accessible space determined by the test task, which allowed him to adapt his behavior and carry out its correction so as to avoid erroneous actions and calculations when self-registering their own active actions.
В результате построенной таким образом системы тестирования, имеющей управляющую и воспроизводящую аудиовизуальную составляющую и регистрирующую часть— сенсоры, разделённые на правое и левое пространства, в едином комплексе, создающие «иллюзию присутствия и управления образами», проводились расчёты возникающих в системе изменений, — возмущений от активных действий испытуемого, создаваемые в результате контакта испытуемого с алгоритмом тестового задания и программы устройства. Эти изменения, возникающие в устройстве, позволяют получить уникальный образ психомоторного и психосенсорного контакта испытуемого и тестирующего его сознание и психику алгоритма, заложенного в систему устройства, что позволяет выявлять уникальную индивидуально-типологическую матрицу состояния сознания и мозга испытуемого, зарегистрировать и рассчитать в режиме реального времени индивидуальные коэффициенты, характеризующие его моторные, сенсорные функции и психическую активность, характерные ошибочные реакции и неосознанные рефлексы. As a result of the test system constructed in this way, which has a control and reproducing audiovisual component and a recording part — sensors separated into right and left spaces in a single complex, creating an “illusion of presence and control of images”, the changes that occurred in the system were calculated, active actions of the test subject, created as a result of contact of the test subject with the test task algorithm and device program. These changes that occur in the device make it possible to obtain a unique image of the psychomotor and psychosensory contact of the test subject and the mind testing the psyche of the algorithm embedded in the system of the device, which makes it possible to identify a unique individually typological matrix of the state of consciousness and the subject’s brain, register and calculate it in real time individual coefficients characterizing its motor, sensory functions and mental activity, characteristic erroneous reactions and unconscious ref eksy.
Устройство и система способны записывать и хранить выявленную в тестировании индивидуально-типологическую матрицу, рассчитанные коэффициенты, складывать эти образы в виде цифровых образов, преобразовывать их в персональные эталоны и использовать для последующей идентификации личности. The device and system are capable of recording and storing the individual typological matrix identified in the test, the calculated coefficients, add these images in the form of digital images, convert them into personal standards and use them for subsequent identification of the person.
Проводимое тестирование построено таким образом, что в процессе испытания возможно изменение скоростных характеристик, визуального и акустического сопровождения. Алгоритм устройства построен и запрограммирован таким образом, что не позволяет биологическому объекту, проходящему тестовое испытание, выполнить его от начала до конца без совершения ошибок или «переиграть» устройство. The testing carried out is designed in such a way that during the test it is possible to change the speed characteristics, visual and acoustic accompaniment. The device’s algorithm is built and programmed in such a way that it does not allow a biological object undergoing a test test to execute it from beginning to end without committing errors or “replay” the device.
Результаты исследования Research results
В ходе проведённого исследования были получены следующие данные: все испытуемые успешно справились с тестовым заданием. Устройство идентифицировало каждого испытуемого, создавая оцифрованный образ его индивидуальности, который представлял собой наборы рассчитанных коэффициентов вектора (профиля асимметрии). In the course of the study, the following data were obtained: all subjects successfully completed the test task. The device identified each subject, creating a digitized image of his personality, which was a set of calculated vector coefficients (asymmetry profile).
В данном тестовом испытании была использована 1 версия тестирующей программы, которая учитывает до 2500 пар исчисляемых признаков, по которым рассчитывалась последовательность коэффициентов, и программа способна производить анализ до 28 последовательностей коэффициентов у одного испытуемого. После чего рассчитанные последовательности коэффициентов заносились в базу данных в виде персональных эталонов испытуемого. У всех тестируемых проводилась синхронная запись ЭЭГ (электроэнцефалографии) при проведении тестировании, которая отражала нарастающую напряженность биоэлектрической активности мозга при усложнениях игрового задания и совершении ошибок испытуемым. Кривые ЭЭГ, снятые у тестируемого Е., 40 лет в 19 отведениях показывают, что в покое при открытых глазах наблюдается десинхронизация кривых ЭЭГ, а в момент их закрытия всплеск ЭЭГ активности и последующее нарастающее веретенообразное изменение альфа-ритма в лобных, височных и затылочных отведениях. In this test test, 1 version of the testing program was used, which takes into account up to 2500 pairs of countable characters, according to which the sequence of coefficients was calculated, and the program is able to analyze up to 28 sequences of coefficients for one subject. After that, the calculated sequences of coefficients were entered into the database in the form of personal standards of the subject. All test subjects had synchronized recording of EEG (electroencephalography) during testing, which reflected increasing tension bioelectrical activity of the brain with complications of the game task and making mistakes to the subjects. EEG curves taken from test E., 40 years old in 19 leads, show that at rest with open eyes there is desynchronization of the EEG curves, and at the time of their closure, a burst of EEG activity and a subsequent growing spindle-shaped change in alpha rhythm in the frontal, temporal and occipital leads .
Запись ЭЭГ испытуемых при прохождении ими тестового задания, выявляло иную картину кривых биоэлектрической активности головного мозга. В покое кривые ЭЭГ всех испытуемых имели не значительные видимые отличия и поддавались только математическому анализу различий. Цифровые выражения кривых ЭЭГ и количественные значения спектральных характеристик имели отчетливые тенденции к росту биоэлектрической и спектральной активности мозга, пропорционально нарастающие с усложнением теста, которые отчетливо прослеживались на записях ЭЭГ. Кривые записи биоэлектрической активности мозга, при успешном выполнении испытуемым 1 и 2 уровня тестового задания содержат десинхронизированные кривые ЭЭГ практически во всех отведениях, с преобладающей биоэлектрической активностью в диапазоне до 21+3 uU sek. Исключением явилось изменение характера ЭЭГ кривой, записанного в первом фронтопарьетальном отведении слева. Там отмечался больший вольтаж и более выраженная активность биоэлектрических процессов, что связано нами с решением задач психосимантического анализа теста, происходящего в лобных отделах полушарий головного мозга. Усложнение тестового задания существенно не меняло характер кривых ЭЭГ по всем отведениям, но вариативность кривых ЭЭГ в лобных отведениях имели устойчивую тенденцию к генерализации биоэлектрической активности, там же наблюдался и больший вольтаж кривых. Гиперактивных срывов биоэлектрической активности и «конвульсивоподобных» кривых ЭЭГ при успешном прохождении теста нами не обнаружено ни у одного пациента. Это трактовалось нами как проведение успешного анализа предлагаемого тестового задания, адекватного восприятия окружающей действительности, ясного сознания и активного продуктивного бодрствования. Результаты, полученные при тестировании и анализируемые устройством и системой в тот же момент времени полностью согласовывались с данными внешнего контроля и записями ЭЭГ. Recording of the EEG of the subjects during their passage of the test task revealed a different picture of the bioelectric activity curves of the brain. At rest, the EEG curves of all subjects had no significant visible differences and yielded only to a mathematical analysis of the differences. The digital expressions of the EEG curves and the quantitative values of the spectral characteristics had distinct tendencies for an increase in the bioelectrical and spectral activity of the brain, proportionally increasing with the complexity of the test, which were clearly traced on the EEG records. The recording curves of the bioelectric activity of the brain, upon successful completion of the test levels 1 and 2 by subjects, contain desynchronized EEG curves in almost all leads, with a predominant bioelectric activity in the range up to 21 + 3 uU sek. An exception was the change in the nature of the EEG curve recorded in the first front-lateral lead on the left. There was a greater voltage and a more pronounced activity of bioelectric processes, which is connected with us solving the problems of psychosimantic analysis of the test taking place in the frontal parts of the cerebral hemispheres. The complication of the test task did not significantly change the nature of the EEG curves for all leads, but the variability of the EEG curves in the frontal leads had a steady tendency to generalize bioelectric activity, and there was also a greater voltage curve. Hyperactive breakdowns of bioelectric activity and "convulsive" EEG curves upon successful completion of the test were not found in any patient. We interpreted this as carrying out a successful analysis of the proposed test task, adequate perception of the surrounding reality, clear consciousness and active productive wakefulness. The results obtained during testing and analyzed by the device and system at the same time instant were completely consistent with the data of external control and EEG records.
Нарастание интенсивности тестового задания, усложнение условий его корректного выполнения, когда количество необходимых действий и усилий по его выполнению лежало вне функциональных возможностей мозговых функций испытуемого, приводило и к срыву немедленных физиологических адаптационных возможностей при выполнении теста, расстройству внимания, моторному автоматизму, и как следствие, изменению кривых ЭЭГ. Запись кривых ЭЭГ активности головного мозга того же испытуемого, когда устройство создало условия для «проигрыша» тестового задания отчетливо показала генерализацию биоэлектрической активности и увеличение вольтажа кривых в 2-2,5 раза по сравнению с исходными показателями, до 53+3 uU sek, что особенно отчетливо прослеживалось в лобных, височных и теменных отведениях. Следует отметить, что запись подобного типа кривых ЭЭГ в покое, без условий выполнения теста, было бы расценено системой как "эпилептиформный" характер кривых ЭЭГ мозга. В нашем случае мы не наблюдали никаких побочных и тем более альтерирущих воздействий на испытуемого со стороны устройства и системы, а только констатировали негативный результат при прохождении теста испытуемым и "выигрыш" устройства. The increase in the intensity of the test task, the complication of the conditions for its correct execution, when the number of necessary actions and efforts for it fulfillment was beyond the functional capabilities of the subject’s brain functions, and led to the disruption of immediate physiological adaptive capabilities when performing the test, impaired attention, motor automatism, and as a result, changes in EEG curves. The recording of the EEG curves of the brain activity of the same test subject, when the device created the conditions for “losing” the test task, clearly showed the generalization of bioelectric activity and an increase in the voltage of the curves by 2–2.5 times compared to the initial indicators, to 53 + 3 uU sek, which especially clearly observed in the frontal, temporal and parietal leads. It should be noted that recording of this type of EEG curves at rest, without the test conditions, would be regarded by the system as the “epileptiform” nature of the brain EEG curves. In our case, we did not observe any side and even more alternating effects on the test subject from the side of the device and the system, but only stated a negative result when the test passed the test and the device “won”.
Выполнение тестового задания, как описывалось выше, предусматривало совершение ошибок испытуемым. И при выполнении теста все испытуемые их совершали. Анализ ошибок показал, что совершенные испытуемыми ошибки полностью согласовывались с особенностями их морфологической и функциональной организации, несущих черты функциональной и мозговой асимметрии. Иными словами все испытуемые имели "свой" почерк (индивидуализированный профиль) при прохождении ими тестового задания. Это обстоятельство также оценивалось устройством и системой, которая проводила идентификацию персональных эталонов испытуемых. The execution of the test task, as described above, provided for the test participants to make mistakes. And when performing the test, all subjects performed them. The analysis of errors showed that the mistakes made by the subjects were fully consistent with the features of their morphological and functional organization, bearing the features of functional and brain asymmetry. In other words, all subjects had “their” handwriting (individualized profile) when they passed the test task. This circumstance was also evaluated by the device and system that carried out the identification of personal standards of the subjects.
Анализ персональных эталонов не установил их схожести между собой (р=0,05), а персональный эталон каждого испытуемого успешно подтверждался устройством и системой при последующих тестированиях. Устройство успешно классифицировало, полученный в тестировании оцифрованный образ «поведения» испытуемого, связывая его с одним из имеющихся в системе баз эталонов испытуемых с достоверностью более 70% случаев. Неудачные случаи классификации вновь рассчитанных персональных эталонов системой нами были проанализированы и связаны с нарушением условий проведения последующих тестирований и изменением психоэмоционального фона у испытуемого. Двое испытуемых проходили тестирование вечером, после напряженного рабочего дня и тренировки, а один испытуемый проходил тестирование после суточного дежурства. Мы считаем, что в данных случаях система не смогла правильно классифицировать рассчитанный ей эталон и, как следствие, идентифицировать личность из-за того, что обследуемые фактически имели иное физиологическое состояние и связанное с этим иное состояние сознания, отличающегося от состояния ясного бодрствования в котором проводилось их первичное экспертное тестирование. The analysis of personal standards did not establish their similarity between each other (p = 0.05), and the personal standard of each subject was successfully confirmed by the device and system during subsequent tests. The device successfully classified the digitized image of the “behavior” of the test person obtained in testing, linking it with one of the test benchmark databases available in the system with a reliability of more than 70% of cases. Unsuccessful cases of classification of newly calculated personal standards by the system were analyzed by us and were associated with a violation of the conditions for subsequent testing and a change in the psychoemotional background of the subject. Two subjects underwent testing in the evening, after a busy day and training, and one subject underwent testing after 24 hours of duty. We believe that in these cases, the system was unable to correctly classify the standard calculated by it and, as a result, to identify a person due to the fact that the subjects actually had a different physiological state and, therefore, a different state of consciousness that was different from the state of clear wakefulness in which their initial expert testing.
Чтобы подтвердить или опровергнуть данный постулат мы отобрали несколько волонтеров, которые согласились пройти тестирование на устройстве после приема седативной дозы алкоголя (150 мл этилового алкоголя). To confirm or refute this postulate, we selected several volunteers who agreed to be tested on the device after taking a sedative dose of alcohol (150 ml of ethyl alcohol).
Приводим серию записей ЭЭГ биоэлектрической активности головного мозга испытуемого К, 25 лет. Была проведена запись фоновой ЭЭГ до начала теста и перед приемом алкоголя. Состояние пациента в состоянии покоя было оценено врачебной комиссией, испытуемый не имел никаких жалоб, и было получено информированное согласие пациента на его участие в тестировании и приеме алкоголя. Сознание оценено как ясное, поведение признано адекватным, мотивированным, контролируемым. Пациент находился в активном бодрствовании при нормальных показателях витальных функций. Алкоголь был принят одномоментно в количестве 150 мл (Виски 40%) с минимальным количеством пищи, на «пустой» (2 часа после последнего приема пищи) желудок. Испытуемый получил необходимый инструктаж и провел серию предварительных тестирований на устройстве, до приема им алкоголя. Он был также предупрежден о том, что после приема алкоголя в первые 30 минут, он должен будет сдать серию анализов крови на содержание алкоголя в крови, на что также испытуемый дал свое письменное информированное согласие. We present a series of EEG records of the bioelectrical activity of the brain of test subject K, 25 years old. A background EEG was recorded before the test and before taking alcohol. The patient’s state of rest was evaluated by the medical commission, the subject had no complaints, and informed consent was obtained from the patient to participate in testing and drinking alcohol. Consciousness is assessed as clear, behavior is recognized as adequate, motivated, controlled. The patient was in active wakefulness with normal indicators of vital functions. Alcohol was taken simultaneously in an amount of 150 ml (Whiskey 40%) with a minimum amount of food, on the "empty" (2 hours after the last meal) stomach. The subject received the necessary instruction and conducted a series of preliminary tests on the device, before taking alcohol. He was also warned that after drinking alcohol in the first 30 minutes, he would have to pass a series of blood tests for the blood alcohol content, to which the subject also gave his written informed consent.
Тестирование проводилось в присутствии врачебной комиссии, которая осуществляла медицинский контроль и наблюдение за испытуемым в течение всего периода тестирования и далее до прекращения негативного влияния этилового алкоголя на сознание и организм испытуемого. Testing was carried out in the presence of a medical commission, which carried out medical control and observation of the subject during the entire testing period and then until the negative effect of ethyl alcohol on the consciousness and body of the subject ceased.
На ЭЭГ, снятой после приема алкоголя были отчетливо видны десинхронизированные кривые записи биоэлектрической активности мозга на "низких" цифрах значений электрической активности мозга до 12+1,5 uU sek по доминирующему количеству отведений. Рассчитанный в этот момент индивидуальный вектор асимметрии (индивидуальный персонифицирующий эталон) можно было ассоциировать со средними значениями показателей коэффициентов в рядах, характеризующих устойчивое доминирование левой гемисферы в зз общемозговой мозаике мозговых процессов. Прием алкоголя изменил картину кривых записей ЭЭГ и отразился на характере и успешности выполнения тестового задания. Устройство не могло идентифицировать испытуемого по мере увеличения действия алкоголя, как одно и то же лицо, т. к. эталоны имели отличия от "первично созданного" персонифицирующего образа. Вновь рассчитываемые системой персональные признаки и ошибки не имели "общих" черт с первично созданным цифровым образом испытуемого. Нами отмечена тенденция изменений в рассчитываемых в этот момент индивидуальных векторах асимметрии, которые являлись индивидуальными персонифицирующими эталонами в этот момент времени. Изменения можно было ассоциировать со средними значениями показателей коэффициентов в рядах, характеризующих смену доминантных отношений двух гемисфер и уменьшение активности левой гемисферы в общемозговой мозаике мозговых процессов. Эти же данные мы получили после анализа кривых ЭЭГ мозга испытуемого К. На участке записи его ЭЭГ был виден кратковременный генерализованный срыв биоэлектрической активности мозга и резкое увеличение потенциалов электрической активности в проекции отведений Т6 и F4, которые расположены на правой половине волосистой части головы испытуемого. Расчеты значений подтвердили увеличение биоэлектрической активности мозга в ее правой половине. Сознание пациента в этот момент времени было оценено комиссией, которая выявила начальные признаки алкогольного опьянения. Сознание расценено как ясное, поведение признано адекватным и контролируемым самим испытуемым. Пациент ориентирован в окружающей обстановке, времени и отдает отчет своим действиям и поступкам. Забор крови и ее последующий анализ выявил физиологические величины присутствия алкоголя в крови пациента в этот момент времени (до 0,5 %о). Через 15-19 минут после приема алкоголя изменилось состояние сознание и поведение пациента. Появились признаки алкогольной "дурашливости" в действиях и поступках испытуемого, несмотря на "полный" самоконтроль и искреннее стремление участвовать в эксперименте. Испытуемый при выполнении тестового задания стал совершать больше ошибочных действий, чаще "проигрывать" системе на "знакомых" уровнях. Изменился и характер кривых ЭЭГ, которые иллюстрировали электрическую мозговую гиперактивность, преобладающую в правой половине мозга, не наблюдавшуюся ранее при прохождении теста на 2 уровне. В примере, иллюстрируемым фиг. 9, рассчитываемые системой индивидуальные векторы асимметрии сохраняли тенденции изменений в рассчитываемых в этот момент индивидуальных персонифицирующих эталонах. Они также носили характер ассоциаций со средними значениями показателей коэффициентов в рядах, характеризующих смену доминантных отношений двух гемисфер и уменьшение активности левой гемисферы при умеренном преобладания правой гемисферы по некоторым сравниваемым показателям активности мозга. Уровень алкоголя в крови испытуемого составил 0,75 %о. Максимальный уровень алкоголя в крови испытуемого определен нами на 34 минуте после его приема (1,25 %о). . В этот момент времени комиссия расценила состояние сознания пациента как измененное этиловым алкоголем до состояния легкого опьянения. Отмечена легкая дискоординация речи, движений, мимики. Испытуемый ориентирован в обстановке, психомотрные реакции и действия хотя и дискоординированы, но полностью им контролируются и управляются. Внимание несколько рассеяно. После оценки физиологического состояния и состояния витальных функций и систем (отмечены умеренные гемодинамические расстройства по гипердинамическому типу), пациенту предложено проведение тестового задания. On the EEG, taken after alcohol intake, desynchronized curves of the bioelectrical activity of the brain were clearly visible on the "low" figures of the electrical activity of the brain up to 12 + 1.5 uU sek in the dominant number of leads. The individual asymmetry vector calculated at this moment (individual personifying standard) could be associated with the average values of the coefficients in the series characterizing the stable dominance of the left hemisphere in the cerebral mosaic of brain processes. Alcohol intake changed the picture of the curves of the EEG recordings and affected the nature and success of the test task. The device could not identify the test subject as the effect of alcohol increased, as one and the same person, because the standards were different from the "originally created" personifying image. The personal attributes and errors newly calculated by the system did not have “common” features with the initially created digital image of the subject. We noted a tendency of changes in the individual asymmetry vectors calculated at that moment, which were individual personifying standards at that moment in time. Changes could be associated with the average values of the coefficients in the series characterizing the change in the dominant relations of the two hemispheres and the decrease in the activity of the left hemisphere in the cerebral mosaic of brain processes. We obtained the same data after analyzing the EEG curves of the brain of subject K. On the recording section of his EEG, a brief generalized breakdown of the bioelectric activity of the brain and a sharp increase in the potentials of electrical activity in the projection of leads T6 and F4, which are located on the right half of the scalp of the subject, were visible. Calculations of the values confirmed an increase in the bioelectric activity of the brain in its right half. The patient’s consciousness at this point in time was evaluated by a commission that identified the initial signs of intoxication. Consciousness is regarded as clear, the behavior is recognized as adequate and controlled by the subject himself. The patient is oriented in the environment, time and reports to his actions and actions. Blood sampling and its subsequent analysis revealed physiological values of the presence of alcohol in the patient’s blood at this point in time (up to 0.5% o). 15-19 minutes after the intake of alcohol, the state of consciousness and behavior of the patient changed. There were signs of alcoholic "foolishness" in the actions and actions of the subject, despite the "complete" self-control and a sincere desire to participate in the experiment. The test subject during the test task began to make more erroneous actions, more often to “lose” the system at “familiar” levels. The nature of the EEG curves has also changed, which illustrated the electrical brain hyperactivity prevailing in the right half of the brain, not previously observed when passing the test at level 2. In the example illustrated in FIG. 9, individual asymmetry vectors calculated by the system retained trends in changes in individual personifying standards calculated at that moment. They also had the character of associations with the average values of the coefficients in the series characterizing a change in the dominant relations of the two hemispheres and a decrease in the activity of the left hemisphere with a moderate prevalence of the right hemisphere according to some comparable indicators of brain activity. The alcohol level in the blood of the test was 0.75% about. The maximum level of alcohol in the blood of the test subject was determined by us at 34 minutes after taking it (1.25% o). . At this point in time, the commission regarded the patient’s state of consciousness as altered by ethyl alcohol to a state of mild intoxication. Marked slight discoordination of speech, movements, facial expressions. The subject is oriented in the environment, although psychomotor reactions and actions are discoordinated, but they are completely controlled and controlled. The attention is somewhat scattered. After assessing the physiological state and the state of vital functions and systems (moderate hemodynamic disorders of the hyperdynamic type were noted), the patient was offered a test task.
Тестовое задание 2 уровня на устройстве испытуемым было пройдено после 3 попытки, после чего тестирование было прекращено. Результат расчетов устройством и системой индивидуального вектора асимметрии по предлагаемому способу выявил отчетливые признаки изменения состояния сознания пациента, т. к. отмечены изменения в рассчитываемых в этот момент индивидуальных персонифицирующих эталонах. Выявленные границы изменений ассоциаций средних значений показателей коэффициентов в рядах, превысили значения рекомендованных при способе и при оценке состояния сознания выявлена разность по более чем 2/3 компонент векторов, которая составила более 0.17 между рассчитанными величинами до момента приема алкоголя и после его приема испытуемым. Система и устройство при этом были настроены таким образом, что личность испытуемого в идентификации не нуждалась и это обстоятельство игнорировалось устройством. The test task of level 2 on the device, the subjects passed after 3 attempts, after which testing was discontinued. The result of calculations by the device and system of an individual asymmetry vector according to the proposed method revealed distinct signs of a change in the patient’s state of consciousness, since changes in individual personifying standards calculated at that moment were noted. The revealed boundaries of changes in associations of the average values of the coefficients in the series exceeded the values recommended by the method and when assessing the state of consciousness, a difference of more than 2/3 of the components of the vectors was revealed, which amounted to more than 0.17 between the calculated values before and after alcohol intake. In this case, the system and device were set up in such a way that the subject’s personality did not need identification and this circumstance was ignored by the device.
При описании принципов и методик расчетов, осуществляемых устройством и системой, мы умышленно опустили описание хода статистического сравнения и изучения первичных данных, т. к. считаем, что рутинные способы статистического анализа оцифрованных баз первичных данных, осуществленных машинным способом традиционным набором медико-биологических статистических программ, позволяет нам использовать из них только наиболее иллюстративные показатели. Пример 1. Идентификация искусственного объекта по морфологическим признакам. When describing the principles and calculation methods carried out by the device and system, we intentionally omitted the description of the process of statistical comparison and study of primary data, because we believe that routine methods of statistical analysis of digitized databases of primary data are carried out by machine using the traditional set of biomedical statistical programs , allows us to use only the most illustrative indicators of them. Example 1. Identification of an artificial object by morphological characteristics.
Анализ задания: Task analysis:
Требуется идентифицировать цифру 1 из ряда цифр от 0 до 4, всего из 5 цифр. Digit 1 is required to be identified from a series of digits from 0 to 4, in total of 5 digits.
1. Выбор методики регистрации 1. The choice of registration methods
Выбираем визуальную методику идентификации морфологии объекта. We choose a visual technique for identifying the morphology of an object.
2. Определение объекта, его моделей и эталонов 2. Definition of an object, its models and standards
Морфологические характеристики и признаки 1 (единицы) определим по визуальному образу, написанию цифр почтового индекса. Тогда цифры почтового индекса станут сравнимыми и однородными. Цифры - это объекты идентификации. Эталонными моделями станут начертания цифр от 0 до 4, представленные в виде симметрично-асимметричных моделей. The morphological characteristics and signs of 1 (unit) are determined by the visual image, writing the numbers of the zip code. Then the zip code numbers will become comparable and homogeneous. Numbers are objects of identification. Reference models will be the faces of numbers from 0 to 4, presented in the form of symmetric-asymmetric models.
Эталон цифры - 0, начертание этой цифры в симметрично-асимметричном пространстве. The standard of the figure is 0, the tracing of this figure in a symmetrically asymmetric space.
Эталон цифры - 1, начертание этой цифры в симметрично-асимметричном пространстве. The standard of the figure is 1, the outline of this figure in a symmetrically asymmetric space.
Эталон цифры - 2, начертание этой цифры в симметрично-асимметричном пространстве. The standard of the figure is 2, the outline of this figure in a symmetrically asymmetric space.
Эталон цифры - 3, начертание этой цифры в симметрично-асимметричном пространстве. The standard of the figure is 3, the mark of this figure in a symmetric asymmetric space.
Эталон цифры - 4, начертание этой цифры в симметрично-асимметричном пространстве. The standard of the figure is 4, the mark of this figure in a symmetrically asymmetric space.
3. Введение объекта в систему координат и расчетов 3. Introduction of the object to the coordinate system and calculations
Введем начертания цифр в систему координат симметрии. Цифры почтового индекса наносятся по специальной разметке и представляют собой геометрические фигуры (фиг 2). Рассчитав модель асимметрии для цифр можно производить их идентификацию, на основе этой модели. Прежде всего, образ объекта (изображение цифры) необходимо представить в виде пар сопряжённых точек - особых элементов образа, в которых наиболее проявляется дисперсия. Каждая такая пара служит для расчета коэффициента ассиметрии, представляющего собой компоненту вектора асимметрии (фиг. 3). Let us introduce the faces of the numbers in the symmetry coordinate system. The numbers of the zip code are applied according to special markings and are geometric figures (Fig. 2). By calculating the asymmetry model for the numbers, you can identify them based on this model. First of all, the image of the object (the image of the figure) must be represented as pairs of conjugate points - special elements of the image in which the variance is most manifested. Each such pair serves to calculate the asymmetry coefficient, which is a component of the asymmetry vector (Fig. 3).
Выборы пар и исчисление вектора Election pairs and calculus vector
Серединная линия, проходит вертикально через центр разметки и разбивает цифру на ряд сегментов. Всего можно выделить девять характерных сегментов (А, В, С, D, Е, F, G, H, I) слева и справа от серединной линии. Левые и правые сегменты, зеркально расположенные относительно серединной линии образуют пары, а все сегменты вместе, записанные упорядоченно, составляют девятикомпонентный вектор асимметрии (фиг. 5). В соответствии с данным разбиением на пары, для каждой цифры почтового индекса можно рассчитать значение компонент вектора асимметрии. Расчёт коэффициента асимметрии пары для каждого компонента вектора асимметрии осуществляется следующим образом: Если в левом и сопряжённым с ним правом сегменте (образующим вместе пару) присутствует или отсутствует компонента цифры (объекта), то коэффициент асимметрии равен нулю. Если в левом сегменте присутствует компонент цифры, а в правом, сопряжённым с левым, компонент цифры (объекта) отсутствует, то коэффициент асимметрии равен +1, в противном случае, когда в левом сегменте компонента цифры (объекта) отсутствует, а в правом - присутствует, коэффициент асимметрии равен -1. Рассчитаем вектор асимметрии для образа объекта (цифры 1 - единицы): Образ объекта (единицы) при почтовом начертании введенный в систему координат, с разбиением на пары ( по сегментно) приведен на фиг. 6. Сегмент А_1 и сопряжённый с ним сегмент А_г составляют пару, коэффициент асимметрии которой соответствует компоненту А вектора асимметрии, и не содержат компоненты цифры, поэтому коэффициент асимметрии к_А равен нулю. Сегмент В_1 не содержит компонента цифры, а сопряжённый с ним сегмент В_г - содержит, поэтому коэффициент асимметрии для сегмента В равен -1. Аналогичным образом рассчитываются оставшиеся коэффициенты. Таким образом, для образа единицы вектор асимметрии будет представлен следующим набором значений: А=0, B=-l, С=0, D=-l, Е=0, F=-l, G=+l, НН), 1=0; и, если записать значения коэффициентов в виде упорядоченного набора (вектора), компоненты которого будут равны коэффициентам асимметрии и будут следовать в строго определённом порядке, то получится следующее выражение The midline runs vertically through the center of the markup and breaks the number into a number of segments. In total, nine characteristic segments can be distinguished (A, B, C, D, E, F, G, H, I) left and right of the midline. The left and right segments mirrored relative to the midline form pairs, and all segments together, written in an orderly manner, make up a nine-component asymmetry vector (Fig. 5). In accordance with this pairing, for each digit of the zip code, you can calculate the value of the components of the asymmetry vector. The calculation of the asymmetry coefficient of a pair for each component of the asymmetry vector is carried out as follows: If the component of a digit (object) is present or absent in the left and conjugated right segments (forming a pair), then the asymmetry coefficient is zero. If a digit component is present in the left segment and a digit (object) component is absent in the right conjugated to the left, then the asymmetry coefficient is +1, otherwise, when there is no digit (object) component in the left segment, but is present in the right , the asymmetry coefficient is -1. Let us calculate the asymmetry vector for the image of the object (the numbers 1 are units): The image of the object (unit) entered in the coordinate system for mailing, divided into pairs (in segments) is shown in FIG. 6. Segment A_1 and the conjugate segment A_g comprise a pair whose asymmetry coefficient corresponds to component A of the asymmetry vector and do not contain a digit component, therefore, the asymmetry coefficient k_A is zero. Segment B_1 does not contain a digit component, and the segment B_g associated with it contains, therefore, the asymmetry coefficient for segment B is -1. Similarly, the remaining coefficients are calculated. Thus, for the image of the unit, the asymmetry vector will be represented by the following set of values: A = 0, B = -l, C = 0, D = -l, E = 0, F = -l, G = + l, LV), 1 = 0; and, if we write the values of the coefficients in the form of an ordered set (vector), whose components will be equal to the asymmetry coefficients and will follow in a strictly defined order, we obtain the following expression
МА(1) = О, -1, 0, -1, 0, -1, +1, 0, 0>, MA (1) = O, -1, 0, -1, 0, -1, +1, 0, 0>,
где МА(1) - это обозначение вектора асимметрии для образа единицы, или эталон вектора асимметрии для образа единицы. Соответственно, векторы асимметрии для образов: двойки - МА(2), тройки - МА(3) и т.д. представлены ниже в таблице. ТАБЛИЦА 3where MA (1) is the designation of the asymmetry vector for the image of the unit, or the standard of the asymmetry vector for the image of the unit. Accordingly, asymmetry vectors for images: two - MA (2), three - MA (3), etc. presented in the table below. TABLE 3
Значения векторов асимметрии для образов первых пяти цифр, при их начертании The values of the asymmetry vectors for the images of the first five digits, when they are drawn
5. Идентификация 5. Identification
Зная значения векторов асимметрии для образа каждой цифры возможно произвести идентификацию, через нахождение наиболее близкого (похожего, сходного) вектора из известных (эталонных), с вектором асимметрии вновь рассчитанным для некоторого образа цифры. В данном случае, когда значения коэффициентов могут принимать строго фиксированный набор значений (-1, 0, +1), требуется полное совпадение всех компонент векторов асимметрии. В общем случае, когда набор значений коэффициентов не ограничен, достаточно найти такой вектор, покомпонентная разность которого с рассматриваемым будет наименьшей в квадратичном смысле. To есть: Knowing the values of the asymmetry vectors for the image of each digit, it is possible to identify, by finding the closest (similar, similar) vector from the known (reference) ones, with the asymmetry vector again calculated for some image of the digit. In this case, when the values of the coefficients can take a strictly fixed set of values (-1, 0, +1), full coincidence of all components of the asymmetry vectors is required. In the general case, when the set of coefficient values is not limited, it is enough to find a vector whose component-wise difference with the one under consideration will be the smallest in the quadratic sense. To eat:
D2(l, 2) = (A_l - A_2)A2 + (B_l - В_2)л2 + (C_l - C_2)A2 + (D_l - D_2)A2 + (E_l - Е_2)л2 + (F_l - F_2)A2 + (G_l - G_2)A2 + (H_l - H_2)A2 + (I_l - I_2)A2, D2 (l, 2) = (A_l - A_2) A 2 + (B_l - B_2) L 2 + (C_l - C_2) A 2 + (D_l - D_2) A 2 + (E_l - E_2) L 2 + (F_l - F_2) A 2 + (G_l - G_2) A 2 + (H_l - H_2) A 2 + (I_l - I_2) A 2,
где D2(l, 2) - квадратичная метрика, коэффициент пропорциональный квадрату расстояния между рассматриваемыми векторами асимметрии образов объекта 1 и объекта 2. Чем меньше значения этой метрики, тем более похожи образы объектов и сами объекты. При полном совпадении всех коэффициентов асимметрии, являющихся компонентами вектора асимметрии, значение квадратичной метрики будет равно нулю. Соответственно можно сделать вывод о равенстве как информационных образов, так и самих объектов (вывод делается для случая, когда доказано, что каждый уникальный объект порождает уникальный информационный образ по данному способу). where D2 (l, 2) is the quadratic metric, the coefficient is proportional to the square of the distance between the considered asymmetry vectors of the images of object 1 and object 2. The lower the value of this metric, the more similar the images of the objects and the objects themselves. If all the asymmetry coefficients that are components of the asymmetry vector coincide, the value of the quadratic metric will be zero. Accordingly, it can be concluded that both the information images and the objects themselves are equal (the conclusion is drawn for the case when it is proved that each unique object generates a unique information image by this method).
Вывод; Объект идентифицирован. Output; The object is identified.
В соответствии с приведенным выше примером можно рассчитать вектор асимметрии для морфологии практически любого объекта, который возможно ввести в систему координат измерения по способу. Для этого объект необходимо представить в виде элементов (упорядоченной пары), предполагая, что каждый элемент, имеющий свой сопряжённый аналог в другом подпространстве представляет собой особую точку этой пары. Если рассмотреть совокупность таких особых точек, то можно установить их асимметрию, воспользовавшись формулой: k_i = h_i (l_i - r_i) / (l_i + r_i). Где r_i и l_i - результаты измерения правой и левой особой точки соответственно, h_i - нормировочный коэффициент, которой для простоты можно считать равным 1, a k_i - коэффициент асимметрии. При этом под измерением понимается достаточно широкий класс действий от классификации в номинальной шкале, до установления точных числовых значений в абсолютной шкале. Если смотреть шире, то формула описывает оценку сравнения отдельных элементов к их общему вкладу. Способ использует принцип асимметрии, применяя его как некоторую универсальную метрику, способную изменятся от (-1) до (+1), и характеризующую полное равенство при 0 и полное доминирование одного из сравниваемых значений при -1 или +1, где знак указывает на то, какое именно значение доминирует. Применённая в способе метрика может вычисляться на основе различных измерений, таких как расстояние до серединной плоскости, занимаемая площадь (объем), цвет, особенности формы, электропроводность, химический состав и т.д., там, где может действовать универсальный принцип симметрии и асимметрии и сравнения однородных элементов попарно. Во всех этих случаях, при расчете по способу, результатом будет запись коэффициентов асимметрии, характеризующий сравнении двух измеренных сопряжённых величин (пар), парносимметричных относительно серединной плоскости. Наборы коэффициентов, составленные из сопряженных пар и записанные в определенном порядке будут представлять собой - векторы. Учитывая то свойство, что в природе не встречается двух одинаковых объектов, каждый исследуемый объект обладает, в том числе и морфологической уникальностью, которая может быть отражена через предложенный способ. Вычисляя коэффициенты асимметрии для наиболее характерных точек объекта и упорядочив их в виде набора значений - вектора, можно создать уникальный числовой (информационный) образ, представляющий собой вектор коэффициентов асимметрии (далее модель асимметрии объекта). In accordance with the above example, we can calculate the asymmetry vector for the morphology of almost any object that can be introduced into the coordinate system of measurements by the method. To do this, the object must be represented in the form of elements (an ordered pair), assuming that each element that has its conjugate analogue in another subspace is a singular point of this pair. If we consider the totality of such singular points, then we can establish their asymmetry using the formula: k_i = h_i (l_i - r_i) / (l_i + r_i). Where r_i and l_i are the measurement results of the right and left singular points, respectively, h_i is the normalization coefficient, which for simplicity can be considered equal to 1, and k_i is the asymmetry coefficient. Moreover, the measurement refers to a fairly wide class of actions from classification in the nominal scale to the establishment of exact numerical values in the absolute scale. When viewed more broadly, the formula describes an assessment of the comparison of individual elements to their total contribution. The method uses the principle of asymmetry, applying it as some universal metric capable of changing from (-1) to (+1), and characterizing complete equality at 0 and complete dominance of one of the compared values at -1 or +1, where the sign indicates exactly which value dominates. The metric used in the method can be calculated on the basis of various measurements, such as the distance to the middle plane, occupied area (volume), color, shape features, electrical conductivity, chemical composition, etc., where the universal principle of symmetry and asymmetry can act and comparing homogeneous elements in pairs. In all these cases, when calculating by the method, the result will be the recording of asymmetry coefficients, characterizing the comparison of two measured conjugate quantities (pairs) pairwise symmetric with respect to the median plane. The sets of coefficients made up of conjugated pairs and written in a certain order will be - vectors. Given the property that two identical objects do not occur in nature, each object under study has morphological uniqueness, which can be reflected through the proposed method. By calculating the asymmetry coefficients for the most characteristic points of the object and ordering them in the form of a set of values - a vector, you can create a unique numerical (informational) image, which is a vector of asymmetry coefficients (hereinafter the model of asymmetry of the object).
У живых объектов с течением времени морфологические признаки могут меняться, но изменения будут происходить незначительно для периода идентификации и главное происходит симметрично по отношению к серединной линии. Таким образом, коэффициент асимметрии для сопряжённых точек слабо подвержен изменениям по морфологическим признакам у живых объектов. Имея модель асимметрии для известного ранее объекта, и вычислив модель асимметрии образа, можно оценить степень схожести образов двух моделей, и на этой основе оценить схожесть объектов и провести идентификацию объекта по его образу, смоделированного по способу. Если два объекта имеют выраженную схожесть между собой (модели асимметрии почти не отличаются), то с большой степенью вероятности можно предположить, что обе модели характеризуют один и тот же объект. Такая оценка будет тем точнее, чем большее количество пар характерных точек (и соответственно коэффициентов асимметрии) будет учитываться в каждом векторе, в каждой модели в каждой компоненте вектора. Проведя дополнительные статистические исследования, по вариации характерных точек, для объектов определённого вида, можно будет установить минимально необходимый и достаточный их перечень для идентификации объекта с заданной степенью достоверности. In living objects, morphological characters can change over time, but changes will occur slightly for the identification period and most importantly occurs symmetrically with respect to the midline. Thus, the asymmetry coefficient for conjugate points is slightly susceptible to changes in morphological characters in living objects. Having an asymmetry model for a previously known object, and calculating the image asymmetry model, you can evaluate the degree of similarity of the images of the two models, and on this basis, evaluate the similarity of objects and identify the object by its image, modeled by the method. If two objects have a pronounced similarity between themselves (asymmetry models are almost identical), then with a high degree of probability it can be assumed that both models characterize the same object. Such an estimate will be more accurate, the greater the number of pairs of characteristic points (and accordingly the asymmetry coefficients) will be taken into account in each vector, in each model in each component of the vector. After conducting additional statistical studies on the variation of characteristic points for objects of a certain type, it will be possible to establish the minimum necessary and sufficient list of them to identify the object with a given degree of reliability.
Пример 2. Морфологическая идентификация человека по данным компьютерной томографии головы пациента О., 43 лет. Example 2. Morphological identification of a person according to computed tomography of the head of patient O., 43 years old.
Анализ задания: Требуется провести идентификацию Пациента О., 43 лет по данным КТ головного мозга (КТ Пациента О., 43 лет прилагается) среди других пациентов (781 чел), проходивших КТ головного мозга на компьютерном томографе в течении 5 лет его работы . Task analysis: It is required to identify Patient O., 43 years old, according to CT of the brain (CT of Patient O., 43 years old is attached) among other patients (781 people) who underwent CT of the brain on a CT scanner during 5 years of its operation.
1. Выбор методики регистрации 1. The choice of registration methods
В примере морфологическая идентификация будет проыедена по тому типу информации в котором представлен образ объекта идентификаации - данные КТ головы. In the example, morphological identification will be performed according to the type of information in which the image of the identification object is presented - CT head data.
2. Определение объекта, его моделей и эталонов 2. Definition of an object, its models and standards
Объект - пациент О, образ, образ КТ среза на уровне Processus occipitalis Пациента О., 43 лет (фиг. 7). Object - patient O, image, image of CT slice at the level of Processus occipitalis Patient O., 43 years old (Fig. 7).
3. Введение объекта в систему координат и расчетов 3. Introduction of the object to the coordinate system and calculations
В данном случае измерение представлено в виде снимка, и модель асимметрии, строится на основе графических данных (имеются цифровые значения образа). Перед непосредственным расчётом модели асимметрии необходимо выполнить ряд дополнительных преобразований, не искажающих изображение. К таким преобразованиям относятся: поворот, сдвиг и масштабирование. Выделим рассматриваемый объект, и повернём его таким образом, чтобы проекция серединной плоскости - серединная линия была строго вертикальна. Это делается исключительно для удобства наглядного представления. В случае машинной обработки (цифрового преобразования) подобные предобразования выполнять не обязательно. Разделим изображение КТ среза образа на симметричные секторы, проведя срединную линию через срединные структуры среза (фиг. 8), и наложим «координатную» сетку, которая представлена на фиг 9. In this case, the measurement is presented in the form of a snapshot, and the asymmetry model is built on the basis of graphic data (there are digital values of the image). Before directly calculating the asymmetry model, it is necessary to perform a number of additional transformations that do not distort the image. Such transformations include: rotation, shift, and scaling. Select the object in question and rotate it so that the projection of the mid-plane — the mid-line is strictly vertical. This is done solely for the convenience of visual presentation. In the case of machine processing (digital conversion), such transformations are not necessary. We divide the image of the CT slice of the image into symmetrical sectors, drawing a median line through the median structure of the slice (Fig. 8), and impose a "coordinate" grid, which is shown in Fig. 9.
4. Выборы пар и исчисление вектора 4. Election of pairs and vector calculus
На снимке с серединной линией хорошо заметна асимметрия относительно серединной линии. Для того, чтобы создать модель асимметрии, разделим правую и левую полуплоскости на одинаковые области, каждая из которых будет иметь сопряжённую пару, зеркальную по отношению к серединной линии. Каждой области изображения будет соответствовать сопряжённые области в другой полуплоскости (относительно серединной линии), и, соответственно, для пары областей может быть рассчитан коэффициент асимметрии. Упорядоченный набор коэффициентов асимметрии будет являться ВЕКТОРОМ объекта, состоящего из этих коэффициентов, расчитанных попарно, и будет представлять собой эталонную модель асимметрии образа объекта. В данном случае используется 230 компонентный вектор. Расчет коэффициента асимметрии в данном случае можно производить различными способами. Можно найти суммарную яркость каждой поверхности и на основе неё рассчитать коэффициент асимметрии, относительно суммарной яркости сопряжённой области. Для большей наглядности можно нормализовать яркость изображения, вычтя из изображения общий компонент яркости (фиг. 10). В таком случае на снимке (фиг. 11) остались только асимметричные области, для которых яркость в левой и провой полуплоскости (относительно серединной линии) различна. В данном случае модель асимметрии будет представлена 230-компонентным вектором, в котором каждому компоненту соответствует пара сопряжённых областей слева и справа от серединной линии. Чем мельче будут области, тем больше их будет на снимке и тем точнее можно будет идентифицировать похожие снимки (снимки одного и того же объекта). Однако для повышения эффективности метода следует собрать статистическую информацию о подобном виде измерений, с целью уменьшения количества рассматриваемых областей без изменения качества идентификации, за счёт удаления из рассмотрения областей с малой дисперсией коэффициентов асимметрии. In the image with the middle line, the asymmetry relative to the middle line is clearly visible. In order to create an asymmetry model, we divide the right and left half-planes into identical regions, each of which will have a conjugate pair that is mirrored with respect to the midline. Each region of the image will correspond to conjugate regions in another half-plane (relative to the midline), and, accordingly, the asymmetry coefficient can be calculated for a pair of regions. An ordered set of asymmetry coefficients will be the VECTOR of the object consisting of these coefficients, calculated in pairs, and will be a reference asymmetry model of the image of the object. In this case, a 230 component vector is used. The calculation of the asymmetry coefficient in this case can be done in various ways. You can find the total brightness of each surface and based on it to calculate the asymmetry coefficient relative to the total brightness of the conjugate region. For greater clarity, you can normalize the brightness of the image by subtracting the total brightness component from the image (Fig. 10). In this case, only asymmetric regions remained for the image (Fig. 11), for which the brightness in the left and half of the half-plane (relative to the midline) are different. In this case, the asymmetry model will be represented by a 230-component vector in which each component corresponds to a pair of conjugate regions to the left and to the right of the midline. The smaller the areas, the more they will be in the picture and the more accurately it will be possible to identify similar pictures (pictures of the same object). However, to increase the efficiency of the method, it is necessary to collect statistical information about a similar type of measurement, in order to reduce the number of regions under consideration without changing the quality of identification, by removing from the analysis regions with a small dispersion of asymmetry coefficients.
5. Идентификация 5. Identification
По эталонной модели измерен 230 компонентный вектор Пацента О, 43 лет. Значение занесено в базу данных для машинной обработки. Отобраны КТ срезы пацентов, проходивших томографию головы по различным показаниям в течении 5 последних лет, на уровне Processus occipitalis, таком же как и у Пациента О., 43 лет. Удалось отобрать 761 срез КТ головы, которые участвовали в идентификации. Для них так же были рассчитаны 230 компонентные векторы образов КТ срезов, которые были также введены в базу данных. Значения всех векторов не приводятся из-за громоздкости их графического представления. Принцип расчета указан в примере 1. Проведена статистическая обработка и отобрано 2 вектора, имевших минимальное отличие. Один вектор принадлежали Пациенту О., 43 лет., другой вектор принадлежал Пациенту О., 42 лет. После разговора с Пациентом О, 43 лет было выяснено, что он проходил данное исследование на этом аппарате 1 год назад. Образы изображений КТ срезов головы и рассчитанные по ним векторы принадлежат одному и тому же лицу - Пациенту О. According to the reference model, 230 component vector of Patent O, 43 years old, was measured. The value is entered into the database for machine processing. CT sections of patients undergoing tomography of the head according to various indications over the past 5 years were selected at the level of Processus occipitalis, the same as that of Patient O., 43 years old. It was possible to select a 761 section of a CT scan of the head that participated in the identification. For them, 230 component vectors of images of CT slices were also calculated, which were also entered into the database. The values of all vectors are not given due to the cumbersomeness of their graphical representation. The principle of calculation is shown in Example 1. Statistical processing was performed and 2 vectors were selected that had minimal difference. One vector belonged to Patient O., 43 years old., The other vector belonged to Patient O., 42 years old. After talking with Patient O, 43 years old, it was found out that he underwent this study on this unit 1 year ago. Images of CT images of slices of the head and vectors calculated from them belong to the same person - Patient O.
Вывод: Идентификация проведена успешно, объект идентифицирован. Пример 3. Идентификация объекта (человека) по функциональным признакам данных, полученных при регистрации на устройстве. Conclusion: Identification was successful, the object was identified. Example 3. Identification of an object (person) by the functional characteristics of the data obtained during registration on the device.
Анализ задания: Task analysis:
Трем испытуемым требуется сыграть 5 игр в любой последовательности на устройстве в течении 12 часов. Требуется провести идентификацию лиц - игроков компьютерной игры, по характерным функциональным признакам организации их психомоторных и психосенсорных реакций. Данные требуется получить при помощи устройства, описываемого в способе, идентифицировав каждого игрока, определив последовательность и количество сыгранных игр каждым из участников - игроков. Длительность идентификации не более 2 минут, длительность одной игры не более 3 минут, длительность всего испытания не более 12 часов. Количество тестируемых игроков будет ограничено 3 участниками, порядок и последовательность игр между игроками не установлена, количество игр не более 5- ти для всех участников. За испытанием наблюдает эксперт, который проводит контроль и регистрацию испытания, занося данные об играх и игроках в протокол испытания, не зависимо от аппаратных способов контроля и функциональной идентификации устройством. Three subjects are required to play 5 games in any order on the device for 12 hours. It is required to carry out identification of persons - players of a computer game, by the characteristic functional signs of the organization of their psychomotor and psychosensory reactions. Data must be obtained using the device described in the method, identifying each player, determining the sequence and number of games played by each of the participants - players. Duration of identification no more than 2 minutes, duration of one game no more than 3 minutes, duration of the entire test no more than 12 hours. The number of tested players will be limited to 3 participants, the order and sequence of games between the players is not established, the number of games is not more than 5 for all participants. The test is monitored by an expert who monitors and records the test, recording the data on games and players in the test report, regardless of the hardware control methods and functional identification of the device.
1. Выбор методики регистрации 1. The choice of registration methods
Выбираем сложную методику идентификации объекта по функциональным признакам данных, полученных при регистрации на устройстве. Методика регистрации на устройстве будет включать регистрации показателей моторной и психомоторной активности объекта, методику регистрации показателей сенсорной и психосенсорной активности объекта, которые исходно заложены в программу игры и устройства. We select a complex technique for identifying an object according to the functional characteristics of the data obtained during registration on the device. The registration method on the device will include registration of indicators of motor and psychomotor activity of the object, the method of registration of indicators of sensory and psychosensory activity of the object, which are initially incorporated into the game and device program.
2. Определение объекта, его моделей и эталонов 2. Definition of an object, its models and standards
Функциональные характеристики и признаки каждого объекта (испытуемого-игрока) определим по данным, полученным из базы данных устройства. Устройство способно моделировать образ каждого объекта, создавая необходимые эталонные функциональные модели испытуемых для последующей идентификации. The functional characteristics and signs of each object (test player) are determined by the data obtained from the device database. The device is able to simulate the image of each object, creating the necessary reference functional models of the subjects for subsequent identification.
3. Введение объекта в систему координат и расчетов 3. Introduction of the object to the coordinate system and calculations
В данном примере, т.к. измерение будет проводиться на одном и том же устройстве, представляемой в способе, специальное введение объекта (испытуемого или испытуемых) в систему координат и расчётов не требуется. Устройство автоматически вводит объект в требуемую систему координат и расчётов, когда запускается ее игровая составляющая. Объекту требуется только следовать игровым установкам устройства. In this example, because the measurement will be carried out on the same device presented in the method, a special introduction of the object (subject or subjects) into the coordinate system and calculations is not required. The device automatically enters the object into the desired coordinate system and calculations when its game component is launched. The object only needs to follow the game settings of the device.
4. Выборы пар и исчисление вектора 4. Election of pairs and vector calculus
Выбор пар будет составляться по зарегистрированной асимметрии функций в моторной, сенсорной и психической сферах, проявляемых испытуемыми (тестируемыми объектами) на устройстве, описываемом в способе, при реализации ими тестового задания, предлагаемого в виде игрового варианта. Устройство и встроенная в нее программа позволяет регистрировать парные асимметричные и симметричные сочетания действий, реакций в сенсорной и моторной сферах и особенностей поведения в психомоторной и психосенсорной сферах, а также возможных их сочетаниях у испытуемых в ходе тестового задания. Устройство способно генерировать парные симметричные и асимметричные сигналы в правом и левом симметричных подпространствах и регистрировать ответ испытуемого на них. Для того, чтобы создать индивидуальную модель функциональной асимметрии испытуемого, устройство позволяет делить функциональную сферу на правую и левую полуплоскости (одинаковые функциональные области). Пары для исчисления вектора по функциональным признакам в сенсорной сфере имеют сопряжённую пару, зеркальную по отношению к серединной линии, расположенные в зрительном и слуховом полях и пространствах. Регистрация пар строится таким образом, что отдельно учитываются видеопары и аудиопары. Для каждой из этих пар устройство рассчитывает коэффициент асимметрии. Упорядоченный набор выявленных коэффициентов асимметрии в визуальном и аудиоальном пространствах является функциональном ВЕКТОРОМ объекта в сенсорной сфере. Вектор объекта состоящего из этих коэффициентов, рассчитанных попарно, и будет представлять собой эталонную модель асимметрии функционального сенсорного образа устройства, который будет восприниматься и анализироваться объектом. В данном случае для оценки функционального состояния сенсорной сферы используется 3000 компонентный вектор. Расчёт коэффициентов асимметрии для оценки функций в моторной сфере осуществляется устройством по скорости ответных реакций на генерируемый устройством сенсорный образ, воспринимаемый объектом посредством видео и аудиосигналов. При этом регистрируемые пары ответных, моторно-двигательных реакций объекта формируют в правой и левой моторных пространствах измеряемый вектор. При решении объектом тестового задания, рассчитывается время, скорость и частота моторно-двигательных реакций. Устройством рассчитывается коэффициент асимметрии объекта, состоящий из однородных пар и строится 3000 компонентный вектор при каждом тестовом задании. Как важное частное обстоятельство отметим тот факт, что практически не возможно выделить сенсорную и моторную сферы из целостного поведенческого акта испытуемого, поэтому устройство способно регистрировать более сложные поведенческие реакции испытуемого, которые являются результирующей моторно- сенсорных функций объекта, и регистрируются устройством как реализованные функции целостных психосенсорных и психомоторных реакций испытуемого объекта. Фактически устройство регистрирует функциональную асимметрию поведенческих функций. Разделяя их по преобладающему сенсорному или моторному типу, включая выявленную асимметрию коэффициентов пар в ВЕКТОР объекта, можно создать картину функционального поведения объекта, формируемого им на предъявляемую условно «симметричную» функциональную модель генерируемую устройством. Таким образом, наложение на «условно симметричную» функциональную модель раздражителей, генерируемых устройством, моторно- сенсорных ответных реакций тестируемого объекта позволяет выявить его уникальные индивидуально-характерологические и поведенческие реакции. Регистрация этого поведения и The choice of pairs will be made according to the registered asymmetry of functions in the motor, sensory and mental spheres, manifested by the test subjects (test objects) on the device described in the method, when they implement the test task, proposed as a game option. The device and its built-in program allows registering paired asymmetric and symmetric combinations of actions, reactions in the sensory and motor spheres and behavioral characteristics in the psychomotor and psychosensory spheres, as well as their possible combinations in subjects during the test task. The device is capable of generating paired symmetric and asymmetric signals in the right and left symmetric subspaces and record the test subject's response to them. In order to create an individual model of the functional asymmetry of the subject, the device allows you to divide the functional sphere into the right and left half-planes (identical functional areas). Pairs for calculating the vector according to functional features in the sensory sphere have a conjugate pair, mirror in relation to the midline, located in the visual and auditory fields and spaces. The registration of pairs is constructed in such a way that video pairs and audio pairs are separately taken into account. For each of these pairs, the device calculates the asymmetry coefficient. An ordered set of identified asymmetry coefficients in visual and audio spaces is a functional VECTOR of an object in the sensory sphere. The vector of an object consisting of these coefficients, calculated in pairs, will be a reference model of the asymmetry of the functional sensory image of the device, which will be perceived and analyzed by the object. In this case, 3000 component vector is used to assess the functional state of the sensory sphere. The calculation of asymmetry coefficients for assessing functions in the motor sphere is carried out by the device according to the speed of responses to the sensor image generated by the device, perceived by the object through video and audio signals. In this case, the registered pairs of response, motor-motor reactions of the object form a measured vector in the right and left motor spaces. When solving an object of a test task, the time, speed and frequency of motor-motor reactions are calculated. The device calculates the asymmetry coefficient of the object, consisting of homogeneous pairs, and constructs a 3000 component vector for each test task. As an important particular circumstance, we note the fact that it is practically impossible to distinguish the sensory and motor spheres from the subject’s integral behavioral act, therefore, the device is capable of recording more complex behavioral reactions of the subject, which are the result of the object’s motor-sensory functions, and are recorded by the device as realized functions of integral psychosensory and psychomotor reactions of the test object. In fact, the device registers the functional asymmetry of behavioral functions. Separating them according to the prevailing sensory or motor type, including the revealed asymmetry of the pair coefficients in the VECTOR of the object, you can create a picture of the functional behavior of the object, formed by it on the presented conditionally “symmetric” functional model generated by the device. Thus, superimposing on the “conditionally symmetric” functional model of stimuli generated by the device, motor-sensory responses of the test object allows revealing its unique individual-characterological and behavioral reactions. Recording this behavior and
исчисление при этом функционального образа объекта будет осуществлено путем составления многокомпонентного вектора, объединяющего в себе порядок и последовательности выявленной асимметрии функций у объекта при тестировании на устройстве в моторной, психомоторной сферах, сенсорной и психосенсорной сферах. In this case, the functional image of the object will be calculated by compiling a multicomponent vector that combines the order and sequence of the revealed asymmetry of the functions of the object when tested on a device in the motor, psychomotor, sensory and psychosensory spheres.
5. Идентификация 5. Identification
После проведения тестирования на устройстве согласно задания экспертная комиссия составила протокол, в котором отразила последовательность его выполнения игроками, и зарегистрировала состояния сознания игроков. Устройство также распределило и классифицировало игроков. Из базы данных устройства другим специалистом были извлечены эталонные модели и порядок классификации (выборочно) представлен в примере. Значения всех векторов полностью также не приводятся из-за громоздкости их графического представления как и в примере 2. Принципы расчета сохранены такие же как указанные в примере 1. Проведена статистическая обработка и отобрано пять однородных пар вектора. Эти пары отражали функциональные составляющие моторно-двигательных функций тестируемого объекта и были измерены для оценки моторной деятельности правой и левой руки (измерялась скорость нажатия клавиш) по которым и рассчитывалась составляющая вектора (спектральная). Моторно-двигательная спектральная составляющая вектора объекта состояла из основной и 32 дополнительных частот, и частотной гистограммы. Значение каждой частоты спектра, и каждого элемента гистограммы рассматривали как параметр, для которого можно вычислить вектор и значение коэффициента асимметрии. В нашем случае в серии испытаний были получены следующие значения спектров (приводятся только первые 5 частот спектра), а также вычисленных и классифицированных устройством по этим значениям векторов, которые представлены в таблице 4 After testing on the device according to the assignment, the expert commission drew up a protocol in which the sequence of its execution by the players was reflected and registered the state of consciousness of the players. The device also distributed and classified players. Reference specialists were extracted from the device database by another specialist and the classification procedure (selectively) is presented in the example. The values of all vectors are also not completely given due to the cumbersomeness of their graphical representation as in Example 2. The principles of calculation are the same as those shown in Example 1. Statistical processing was performed and five uniform pairs of the vector were selected. These pairs reflected the functional components of motor-motor functions of the tested object and were measured to assess the motor activity of the right and left hand (measured the speed of keystrokes) by which the vector component (spectral) was calculated. The motor-motor spectral component of the object vector consisted of the main and 32 additional frequencies, and a frequency histogram. The value of each frequency of the spectrum and each element of the histogram was considered as a parameter for which the vector and the value of the asymmetry coefficient can be calculated. In our case, in a series of tests, the following spectral values were obtained (only the first 5 frequencies of the spectrum are given), as well as the vectors calculated and classified by the device based on these values, which are presented in Table 4
ТАБЛИЦА 4 TABLE 4
Измеренные устройством векторные модели (векторы) в нкциональной (психомоторной) с е е п и тестировании Measured by the device, vector models (vectors) in functional (psychomotor) testing and testing
В табл.4 (колонка N°l) векторы поставлены в порядке проведения тестового испытания. Тесту 1 соответствует вектор 1 и так далее. Вектор типа 1 выявлен при первом тестировании; векторы типа 2 , выявлены при втором и третьем тестировании; векторы типа 3 при четвертом и пятом тестировании. In table 4 (column N ° l) the vectors are placed in the order of the test test. Test 1 corresponds to vector 1 and so on. Type 1 vector was detected during the first test; type 2 vectors identified in the second and third testing; type 3 vectors in the fourth and fifth testing.
Таким образом, устройство выявило и классифицировало три типа векторов в результате пятикратного тестового испытания. Так как вектор типа 1, векторы типа 2 и векторы типа 3 имеют отличия между собой, то логично предположить, что они принадлежат разным объектам. Векторы типа 2 имеют минимальные отличия между собой, поэтому они с высокой вероятностью принадлежат одному и тому же объекту, так же как и векторы типа 3. Проведенная устройством идентификации с расчетом вектора функциональной сферы объектов по моторно-двигательным реакциям позволяет сделать идентифицирующее заключение и дать ответ на вопрос задания: Тестовое задание N°l было выполнено одним тестируемым объектом, который идентифицируется Вектором типа 1. Тестовое задание Ν°2 и Ns3 было выполнено вторым тестируемым объектом, который идентифицируется Вектором типа 2. Thus, the device identified and classified three types of vectors as a result of a five-fold test test. Since the vector is of type 1, vectors of type 2 and vectors of type 3 have differences, it is logical to assume that they belong to different objects. Type 2 vectors have minimal differences among themselves; therefore, they most likely belong to the same object, just like type 3 vectors. An identification device carried out with the calculation of the vector of the functional sphere of objects using motor-motor reactions allows us to make an identifying conclusion and give an answer to the question of the task: Test task N ° l was performed by one test object, which is identified by Type 1 Vector. The test task Ν ° 2 and Ns3 was performed by the second test object, which is identified by a Type 2 Vector.
Тестовое задание N°4 и N°5 было выполнено третьим участником испытания (тестируемым объектом), который идентифицируется Вектором типа 3. Test task N ° 4 and N ° 5 was performed by the third test participant (test object), which is identified by Type 3 Vector.
Протокол экспертной комиссии и идентификация проведенная устройством совпали. The protocol of the expert commission and the identification carried out by the device coincided.
Вывод: Идентификация проведена успешно, объект идентифицирован. Conclusion: Identification was successful, the object was identified.
Пример 4. Идентификация объекта (сознания человека) по функциональным признакам данных, полученных при регистрации на устройстве. Example 4. Identification of an object (human consciousness) according to the functional characteristics of the data obtained during registration on the device.
Анализ задания: Task analysis:
Трём испытуемым требуется сыграть 8 игр в любой последовательности на устройстве в течении 48 часов. Three subjects are required to play 8 games in any order on the device for 48 hours.
Требуется провести идентификацию сознания лиц - игроков компьютерной игры, по характерным функциональным признакам организации их психомоторных и психосенсорных реакций. Данные требуется получить при помощи устройства, описываемого в способе, идентифицировав сознание каждого игрока, определив последовательность и количество сыгранных игр каждым из участников - игроков. Длительность идентификации не более 2 минут, длительность одной игры не более 3 минут, длительность всего испытания не более 48 часов. Количество тестируемых игроков будет ограничено 3 участниками, порядок и последовательность игр между игроками не установлена, количество игр не более 8-ми для всех участников. It is required to carry out identification of the consciousness of persons - players of a computer game, by the characteristic functional signs of the organization of their psychomotor and psychosensory reactions. Data must be obtained using the device described in the method, identifying the consciousness of each player, determining the sequence and number of games played by each of the participants - players. Duration of identification no more than 2 minutes, duration of one game no more than 3 minutes, duration of the entire test no more than 48 hours. The number of tested players will be limited to 3 participants, the order and sequence of games between the players is not established, the number of games is not more than 8 for all participants.
За испытанием наблюдает экспертная комиссия, которая определяет состояние сознание испытуемых, проводит контроль и регистрацию испытания, занося данные об играх и состоянии сознания игроков в протокол испытания, не зависимо от аппаратных способов контроля и функциональной идентификации объекта (состояния сознания) устройством. Для изменения сознания испытуемому(мым) будет дан 40% алкоголь (водка 150мл). Информированное согласие на прием алкоголя и участие в тестировании экспертной комиссией получены предварительно у всех трех испытуемых. The test is monitored by an expert commission that determines the state of consciousness of the subjects, monitors and records the test, entering data on the games and the state of consciousness of the players in the test report, regardless of the hardware methods of control and functional identification of the object (state of consciousness) by the device. To change consciousness, the test subject (s) will be given 40% alcohol (vodka 150ml). Informed consent to alcohol intake and participation in testing by an expert commission was previously obtained from all three subjects.
1. Выбор методики регистрации 1. The choice of registration methods
Выбираем сложную методику идентификации объекта по функциональным признакам данных, полученных при регистрации на устройстве (как в Примере N°3). Методика регистрации на устройстве будет включать регистрации показателей моторной и психомоторной активности объекта, методику регистрации показателей сенсорной и психосенсорной активности объекта, которые исходно заложены в программу игры и устройства. We select a complex method for identifying an object according to the functional characteristics of the data obtained during registration on the device (as in Example N ° 3). The registration method on the device will include registration of indicators of motor and psychomotor activity of the object, the method of recording indicators sensory and psychosensory activity of the object, which are originally laid down in the game program and device.
2. Определение объекта, его моделей и эталонов 2. Definition of an object, its models and standards
Также как в примере N°3. As in example N ° 3.
3. Введение объекта в систему координат и расчетов 3. Introduction of the object to the coordinate system and calculations
Также как в примере N°3. As in example N ° 3.
4. Выборы пар и исчисление вектора 4. Election of pairs and vector calculus
Также как в примере N°3. As in example N ° 3.
5. Идентификация 5. Identification
До проведения каждого тестирования у каждого тестируемого было установлено состояние сознания. Данные занесены в протокол. После проведения тестирования на устройстве согласно задания экспертная комиссия составила протокол в котором отразила последовательность его выполнения игроками, и зарегистрировала состояния сознания игроков, в котором осуществлялось выполнение тестового задания. Устройство также распределило и классифицировало игроков по векторам как и в примере N°3. Из базы данных устройства другим специалистом были извлечены эталонные модели и порядок классификации (выборочно) представлен в примере. Значения всех векторов полностью также как в Примере N°3 не приводятся из-за громоздкости их графического представления. Принципы расчета сохранены такие же как указанные в примерах 1-3. Проведена статистическая обработка и отобрано пять однородных пар вектора. Эти пары отражали (также как в примере N°3) функциональные составляющие моторно-двигательных функций тестируемого объекта и были измерены для оценки моторной деятельности правой и левой руки (измерялась скорость нажатия клавиш) по которым и рассчитывалась составляющая вектора (спектральная). Моторно-двигательная спектральная составляющая вектора объекта состояла из основной и 32 дополнительных частот, и частотной гистограммы. Значение каждой частоты спектра, и каждого элемента гистограммы рассматривали как параметр, для которого можно вычислить вектор и значение коэффициента асимметрии. Prior to each test, each test person had a state of consciousness. The data are recorded in the protocol. After testing on the device according to the assignment, the expert commission drew up a protocol in which it reflected the sequence of its execution by the players, and registered the state of consciousness of the players in which the test assignment was carried out. The device also distributed and classified players by vectors as in example N ° 3. Reference specialists were extracted from the device database by another specialist and the classification procedure (selectively) is presented in the example. The values of all vectors are not completely given as in Example N ° 3 due to the cumbersomeness of their graphical representation. The calculation principles are kept the same as specified in examples 1-3. Statistical processing was carried out and five homogeneous pairs of the vector were selected. These pairs reflected (as in Example N ° 3) the functional components of the motor-motor functions of the tested object and were measured to evaluate the motor activity of the right and left hands (measured by the speed of keystrokes), which was used to calculate the vector component (spectral). The motor-motor spectral component of the object vector consisted of the main and 32 additional frequencies, and a frequency histogram. The value of each frequency of the spectrum and each element of the histogram was considered as a parameter for which the vector and the value of the asymmetry coefficient can be calculated.
В данном примере в серии испытаний были получены следующие значения спектров (приводятся только первые 5 частот спектра), а также вычисленных и классифицированных устройством по этим значениям векторов, которые представлены в Таблице 5. ТАБЛИЦА 5 In this example, in a series of tests, the following spectral values were obtained (only the first 5 frequencies of the spectrum are given), as well as the vectors calculated and classified by the device according to these values of the vectors, which are presented in Table 5. TABLE 5
Измеренные устройством векторные модели (векторы) в нкциональной психомото ной с е е п и тести овании Measured by the device vector models (vectors) in the national psychomotor test
В табл.5 (колонка N°l) векторы поставлены в порядке проведения тестового испытания. Тесту 1 соответствует вектор 1 и так далее. Вектор типа 1 выявлен при первом и седьмом тестированиях; векторы типа 2 , выявлены при втором и третьем тестировании; векторы типа 3 при четвертом, пятом и шестом тестированиях. В восьмом тестовом задании выявлен вектор типа 4. Таким образом, устройство выявило и классифицировало четыре типа векторов в результате восьмикратного тестового испытания. Так как вектор типа 1, векторы типа 2 и векторы типа 3 и типа 4 имеют отличия между собой. Логично предположить также как и в задании (пример Ν°3), что они принадлежат разным объектам. Но в испытании участвовало трое испытуемых (объектов). Векторы типа 2 имеют минимальные отличия между собой, поэтому они с высокой вероятностью принадлежат одному и тому же объекту и ОБЪЕКТ находится в исходном (не измененном) состоянии сознания, так же как в случаях векторов типа 3 и типа 1. Таким образом можно сказать, что Тесты 1 и 7 выполнял один и тот же объект и этот объект находился в одном и том же состоянии сознания. Тесты 2 и 3 также выполнены одним и тем же объектом в одном и том же состоянии сознания. Тесты 4 , 5 и 6 также выполнял один и тот же объект и его состояние сознания не отличалось от исходного. Выявлен тип вектора Ν°4, который отличается от других выявленных в ходе тестирования типов. Он может быть классифицирован как новый объект, обладающий другими функциональными признаками, регистрируемые устройством в функциональной моторно-двигательной сфере. Так как устройством предварительно была проведена Идентификация всех тестируемых (объектов) по морфологическим признакам в дополнении к функциональным, то устройство отнесло тип вектора 4 - второму испытуемому. Так как вектор типа 4 отличается от типа вектора 2, и эти отличия касаются функционально различных типов моторно-двигательных реакций ОДНОГО и ТОГО же объекта, то можно сделать следующее заключение. Объект (тестируемый), который выполнял тестовое задание N°8 находился в отличном от исходного состоянии сознания в котором он проводил тесты N°2 и N°3. Данное заключение возможно формировать только в случае наличия возможности ИДЕНТИФИКАЦИИ объекта иным ("отличным от функционального) способом. В противном случае Устройство не способно выявлять иные (отличные от исходного) состояния сознания. Так как устройство выявляет и измеряет новый функциональный вектор, который может трактоваться как принадлежащий иному объекту тестирования. Проведенная устройством идентификации с расчетом вектора функциональной сферы объектов по моторно-двигательным реакциям позволяет сделать ИДЕНТИФИЦИРУЮЩЕЕ заключение и дать ответ на вопрос задания: In table 5 (column N ° l) the vectors are placed in the order of the test test. Test 1 corresponds to vector 1 and so on. Type 1 vector was detected during the first and seventh tests; type 2 vectors identified in the second and third testing; type 3 vectors in the fourth, fifth and sixth tests. In the eighth test task, a type 4 vector is detected. Thus, the device identified and classified four types of vectors as a result of an eight-fold test test. Since the vector is type 1, vectors of type 2 and vectors of type 3 and type 4 have differences. It is logical to assume as in the task (example Ν ° 3) that they belong to different objects. But three subjects (objects) participated in the test. Type 2 vectors have minimal differences among themselves, therefore they most likely belong to the same object and the OBJECT is in the initial (unchanged) state of consciousness, as in the case of type 3 and type 1 vectors. Thus, we can say that Tests 1 and 7 were performed by the same object and this object was in the same state of consciousness. Tests 2 and 3 are also performed by the same object in the same state of consciousness. Tests 4, 5, and 6 also performed the same object and its state of consciousness did not differ from the initial one. The type of the vector Ν ° 4, which differs from other types identified during testing, was revealed. It can be classified as a new object with other functional features registered by the device in the functional motor-motor sphere. Since the device previously carried out the identification of all tested (objects) according to morphological characteristics in addition to functional ones, the device assigned the type of vector 4 to the second subject. Since the type 4 vector is different from the type of vector 2, and these differences relate to functionally different types of motor-motor reactions of ONE and the same object, we can draw the following conclusion. The object (tested) that performed test task N ° 8 was in a different state of consciousness in which he conducted tests N ° 2 and N ° 3. This conclusion can be formed only if it is possible to IDENTIFY the object in a different ( " different from the functional) way. Otherwise, the Device is not able to detect other (different from the initial) states of consciousness. Since the device detects and measures a new functional vector, which can be interpreted as belonging to another testing object, carried out by an identification device with calculation of the vector of the functional sphere of objects according to motor-motor reactions allows IDENTIFICATION FURTHER conclusion and give an answer to the question of the assignment:
Тестовое задание N2I и N°7 было выполнено одним тестируемым объектом, который идентифицируется Вектором типа 1 и находится в одном состоянии сознания (сознание объекта как исчисляемый объект равные исходному — не изменено). Тестовое задание Ν°2, Ν°3 и Ν°8 было выполнено другим тестируемым объектом, который идентифицируется Вектором типа 2, но в тестах Ν°2 и Ν°3 объект находился в одном состоянии сознания (объект сознания идентифицирован типом Вектора 2), а в тесте Ν°8 тестируемый объект находился в другом функциональном состоянии сознания (отличном от состояния сознания в котором он выполнял тест Ν°2 и Ν°3). Тестовое задание Ν°4, Ν°5 и Ν°6 выполнено третьим участником испытания (тестируемым объектом), который идентифицируется Вектором типа 3 и состояние сознания его существенно не изменено по сравнению с исходным. Протокол экспертной комиссии подтвердил данные полученные на устройстве. В случае теста Ν28 задание выполнял тестируемый, который ранее выполнял тесты Ν°2 и Ν°3 в ясном состоянии сознания и проявлял активное бодрствование. Однако состояние сознание испытуемого при прохождении им теста Ν°8 находилось под действием алкоголя и он выполнял задание через 30 минут после его приема. Экспертная комиссия констатировала состояние легкой эйфории и легкой степени алкогольного опьянения. Экспертная комиссия также зарегистрировало ясное состояние сознания и активное бодрствование у тестируемых, которые выполняли тесты N°l и Ν°7, Тесты N°4,N°5 и N°6. Таким образом, идентификация проведенная устройством совпала с результатами экспертного тестирования. Test task N2I and N ° 7 was performed by one test object, which is identified by Type 1 Vector and is in the same state of consciousness (the consciousness of the object as a countable object equal to the original one is not changed). The test task Ν ° 2, Ν ° 3 and Ν ° 8 was performed by another test object, which is identified by Type 2 Vector, but in the tests Ν ° 2 and Ν ° 3, the object was in the same state of consciousness (the consciousness object is identified by the type of Vector 2), and in the test Ν ° 8, the test object was in a different functional state of consciousness (different from the state of consciousness in which it performed the tests Ν ° 2 and Ν ° 3). The test task Ν ° 4, Ν ° 5, and Ν ° 6 was performed by the third test participant (test object), which is identified by the Type 3 Vector and its state of consciousness is not significantly changed compared to the original one. The protocol of the expert commission confirmed the data received on the device. In the case of test Ν28, the test was performed by a testee who previously performed tests of Ν ° 2 and Ν ° 3 in a clear state of consciousness and showed active wakefulness. However, the state of consciousness of the subject when passing the test теста ° 8 was under the influence of alcohol and he completed the task 30 minutes after its intake. An expert commission noted a state of mild euphoria and mild intoxication. The panel of experts also registered a clear state of consciousness and active wakefulness in test subjects who performed tests N ° l and Ν ° 7. Tests N ° 4, N ° 5 and N ° 6. Thus, the identification carried out by the device coincided with the results of expert testing.
Вывод: Идентификация проведена успешно, объект идентифицирован. Conclusion: Identification was successful, the object was identified.
Предлагаемые в настоящей заявке технические решения, учитывающие отражение функций головного мозга, его психики и сознания при реализации поведенческих и физиологических реакций, путем регистрации осознанных и неосознанных реакций и ошибок, совершаемых при испытании в динамике при мониторинге общего состояния индивида, выполняющего роль оператора, с последующим математическим моделированием и обработкой результатов исследований, осуществляя сравнение полученных в расчетах данных, с данными усредненных и (или) предустановленных, и (или) выявленных «эталонов», что значимо увеличивает точность диагностики и возможность получения случайных результатов, в техническом предлагаемом решении дополнительно проводится идентификация личности и оценка адекватности ее сознания, которые реализуются корректным сравнением динамически изменяемых парных сигналов, поведенческих реакций, физиологических и морфологических характеристик, проводится профессиональная классификация личностных возможностей, прогнозирование и выявление расстройств состояний отличных от ясного бодрствования. The technical solutions proposed in this application, taking into account the reflection of the functions of the brain, its psyche and consciousness during the implementation of behavioral and physiological reactions, by registering conscious and unconscious reactions and errors made during testing in dynamics when monitoring the general condition of an individual acting as an operator, followed by mathematical modeling and processing of research results, comparing the data obtained in the calculations with the data averaged and (or) predefined, and ( whether) the identified "standards", which significantly increases the accuracy of diagnostics and the possibility of obtaining random results, the technical proposed solution additionally carries out identification of the person and assesses the adequacy of her consciousness, which are implemented by the correct comparison of dynamically changing paired signals, behavioral reactions, physiological and morphological characteristics, professional classification of personality opportunities, prediction and identification of disorders of states other than clear baud waking up.
Claims
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000785 WO2014051457A1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000785 WO2014051457A1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014051457A1 true WO2014051457A1 (en) | 2014-04-03 |
Family
ID=50388706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000785 Ceased WO2014051457A1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2014051457A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112585635A (en) * | 2018-06-27 | 2021-03-30 | 株式会社人总研 | Visual method talent inspection system |
| US11227312B2 (en) * | 2013-11-11 | 2022-01-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a digital assistant persona |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1796149C (en) * | 1989-10-11 | 1993-02-23 | Военно-Медицинская Краснознаменная Академия Им.С.М.Кирова | Method for determining adequacy of administered anesthesia |
| RU2258453C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный университет" | Method for detecting the degree of cerebral interhemispheric asymmetry |
| US20070135728A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-14 | Lexicor Medical Technology, Llc | Systems and Methods for Analyzing and Assessing Depression and Other Mood Disorders Using Electroencephalographic (EEG) Measurements |
| US20110295166A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-12-01 | Leslie Dalton | Neuroaudiological central auditory test apparatus and method of differentiation of the neural correlates in ptsd, tbi, autism, adhd, et al |
-
2012
- 2012-09-27 WO PCT/RU2012/000785 patent/WO2014051457A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1796149C (en) * | 1989-10-11 | 1993-02-23 | Военно-Медицинская Краснознаменная Академия Им.С.М.Кирова | Method for determining adequacy of administered anesthesia |
| RU2258453C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный университет" | Method for detecting the degree of cerebral interhemispheric asymmetry |
| US20070135728A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-14 | Lexicor Medical Technology, Llc | Systems and Methods for Analyzing and Assessing Depression and Other Mood Disorders Using Electroencephalographic (EEG) Measurements |
| US20110295166A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-12-01 | Leslie Dalton | Neuroaudiological central auditory test apparatus and method of differentiation of the neural correlates in ptsd, tbi, autism, adhd, et al |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LEI WANG ET AL.: "Statistical analysis of hippocampal asymmetry in schizophrenia", NEUROLMAGE, vol. 14, 2001, pages 531 - 545 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11227312B2 (en) * | 2013-11-11 | 2022-01-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a digital assistant persona |
| US11676176B2 (en) | 2013-11-11 | 2023-06-13 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a digital assistant persona |
| US12243076B2 (en) | 2013-11-11 | 2025-03-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a digital assistant persona |
| CN112585635A (en) * | 2018-06-27 | 2021-03-30 | 株式会社人总研 | Visual method talent inspection system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Giannakakis et al. | Review on psychological stress detection using biosignals | |
| Bradley et al. | Affective reactions to acoustic stimuli | |
| AU2016221435B2 (en) | Systems and methods for brain activity interpretation | |
| US10085688B2 (en) | Method of identifying an individual with a disorder or efficacy of a treatment of a disorder | |
| US20160029965A1 (en) | Artifact as a feature in neuro diagnostics | |
| KR20150076167A (en) | Systems and methods for sensory and cognitive profiling | |
| JP2019513516A (en) | Methods and systems for acquiring, aggregating and analyzing visual data to assess human visual performance | |
| Valenza et al. | Autonomic nervous system dynamics for mood and emotional-state recognition: Significant advances in data acquisition, signal processing and classification | |
| CN109715049A (en) | For the multi-modal physiological stimulation of traumatic brain injury and the agreement and signature of assessment | |
| Gaskin et al. | Using wearable devices for non-invasive, inexpensive physiological data collection | |
| Cruz-Garza et al. | EEG-based investigation of the impact of classroom design on cognitive performance of students | |
| CN112515676A (en) | Psychological examination method and subjective and objective combined examinee disguise testing method | |
| Nacke | Introduction to biometric measures for games user research | |
| Feldman et al. | Affect and social judgment: The roles of physiological reactivity and interoceptive sensitivity | |
| Hamzah et al. | EEG‐Based Emotion Recognition Datasets for Virtual Environments: A Survey | |
| Fickling et al. | Distant sensor prediction of event-related potentials | |
| CN116869531A (en) | An attention training evaluation method, system and virtual reality device | |
| Domic-Siede et al. | A visuospatial planning task coupled with eye-tracker and electroencephalogram systems | |
| WO2014051457A1 (en) | Method and device for identifying and assessing the state of consciousness of a subject | |
| Díaz-Orueta | Advances in neuropsychological assessment of attention | |
| Masi et al. | Electrodermal activity in the evaluation of engagement for telemedicine applications | |
| Putra et al. | Catchicken: A serious game based on the go/nogo task to estimate inattentiveness and impulsivity symptoms | |
| Andreeßen | Towards real-world applicability of neuroadaptive technologies: investigating subject-independence, task-independence and versatility of passive brain-computer interfaces | |
| Adamov et al. | Comparative analysis of electrical signals in facial expression muscles | |
| Alina et al. | Neuroscience Tools for Human Resource Management in Contemporary Organisations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12885372 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 03/06/2015) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12885372 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |