СИСТЕМА ОЦЕНКИ СВОЙСТВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА

Кравченко А.А.¹, Антонова-Рафи Ю.В.²

¹Студент; ²доцент, Национальный технический университет Украины; «Киевский политехнический институт»

СИСТЕМА ОЦЕНКИ СВОЙСТВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА

Аннотация

В работе рассматривается программа для оценки состояния нервной системы спортсмена при помощи набора тестовых заданий.

Ключевые слова: программное обеспечение, база данных, персональная карта, тестирование, исследования, реакции.

Kravchenko A.A.¹, Antonova-Rafi Y.V²

¹Student, ²associaye professor, The National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”

SYSTEM OF NERVOUS SYSTEM PROPERTIES ESTIMATION BASED ON TESTING OF NEURAL INDICATORS

Abstract

In this paper we describe the program for condition evaluation of the nervous system of an athlete with a test set items.

Keywords: software, database, personal card, testing, research, reaction.

Методы оценки качеств нервной системы основываются на давно сформированных методиках тестирования и оценки нейродинамических и физиологических показателей человека. В то же время, используемые методы являются очень трудо- и ресурсоемкими, а также требуют поддержания надлежащего бумажного документооборота.

Таким образом, на сегодняшний день актуальными являются проблемы трудоемкости процесса оценки, надежности и сохранности данных, возможности отделения результатов проводимых исследований от данных об испытуемом для более независимой оценки качеств. Кроме того, довольно остро стоит вопрос обеспечения доступности этих данных и возможности работы с ними в других системах и учреждениях.

Создание программной системы тестирования нервной системы позволяет посредством набора тестов оценивать ключевые нейродинамические параметры испытуемого (скорость моторной и сенсорной реакции, степень утомляемости, уровень функциональной подвижности нервной системы и др.), а также содержит информацию о физическом состоянии и функциональном состоянии сердечнососудистой системы. Полученные в результате данные дают оценку не только текущему состоянию спортсмена, но также позволяют помочь тренеру спрогнозировать возможные спортивные достижения испытуемого и составить оптимальный индивидуальный план работ.

При создании системы оценки качеств нервной системы на основании комплексного тестирования нейродинамических показателей человека был спроектирован и разработан программный продукт, состоящий из двух основных компонентов — программного комплекса тестов и баз данных карт спортсменов и протоколов исследований.

Учитывая имеющиеся стандарты в области разработки программного обеспечения, разработка системы проводилась в соответствии стандарта ISO/IEC 12207:2009, который описывает процессы жизненного цикла программного обеспечения, и медицинский стандарт HL7 (Health Level Seven). Использование стандарта HL7 позволяет производить электронный медицинский документооборот, обеспечивая при этом структурирование и безопасность передаваемых данных, идентификацию участников системы и ее доступность. Также предусматривается использование облачных технологий, что в свою очередь уменьшает технические требования к технике на рабочем месте и обеспечивает кроссплатформенность программного продукта.

Исходя из области реализации системы, при ее проектировании использовалась схема построения MVC (модель-отображение-контроллер), так как необходимо было разделить бизнес-логику и интерфейс. При реализации использовался MVC-фреймворк Yii, использующий парадигму модель-отображение-контроллер и позволяющий разделить систему на модель данных, отображение данных и управление, обеспечивая тем самым легкость в эксплуатации: изменения интерфейса влекут за собой минимальные изменения в процессе работы с данными, а изменения в модели практически не оказывают влияния на пользователя.

Вся информация хранится в базах данных, реализованных при помощи MySQL. База данных программного комплекса работает в кодировке utf8_bin. Выбор формата хранения данных JSON основывается на том, что таким образом получаем единую таблицу для хранения результатов тестирования, не принимая во внимание то, что все тесты имеют разное количество и тип входных данных, которые подлежат хранению. Кроме того, именно за счет выбора этого формата   хранения данных обеспечивается обратная связь, совместимость и версионирование, поскольку структура самой базы данных остается без изменений, не смотря на изменения количества и типа параметров хранимой информации. Выборки из данного поля совершаются при помощи SQL конструкции LIKE, которая используется для поиска совпадений непосредственно по закодированным JSON данным. Очередным преимуществом также является возможность использования полнотекстового поиска с неточным совпадением, что предоставляет дополнительные возможности для выборки данных.

Для реализации интерфейсной части тестов применялась библиотека JQuery, а также использовался AJAX и его реализация в JQuery для обмена информацией с сервером. Для отображения графических результатов в тестах применяется расширение HighCharts для Yii.

Разработанная система выполнена в форме веб-сайта и позволяет осуществлять интерфейсный доступ к двум системам управления: картам пациентов(спортсменов) и тестированию. В соответствии со стандартом HL7, системы разделены между собой и позволяют деперсонифицированно работать с результатами исследований для статистических работ или же иметь доступ к картам конкретного человека и его личным результатам. Кроме того, это позволяет решить проблему с устарелым документооборотом и трудоемкими процессами заполнения персональных карт и исследований.

Регистрация пользователя происходит во время первого доступа к системе и требует ввода персональных данных. В последующие разы доступ обеспечивается при помощи комбинации персонального логина и пароля. Доступ к персональным картам и результатам исследований предоставляется только зарегистрированным пользователям.

Еще одной особенностью системы является возможность работы, как с одноразовыми, так и с многоразовыми результатами. Возможность повторного введения результатов прохождения тестов позволяет не только более правильно оценить текущее состояние испытуемого, но также проследить динамику изменений, происходящих вследствие влияния многочисленных факторов (психофизические нагрузки, мероприятия по устранению различных патологических состояний и т.п.), что предоставляет широкий спектр использования данной системы:

• пассивный мониторинг состояния нервной системы и скорости нейродинамических реакций;
• контроль эффективности мероприятий по повышению нейродинамических реакций нервной системы;
• подбор индивидуальной тренировочной программы с учетом силы нервной системы испытуемого;
• оценка состояний готовности и потенциальных возможностей спортсмена.

Все данные хранятся в едином архиве, реализованном в виде базы данных, в который заносятся персональные данные каждого испытуемого, результаты исследований и рекомендации. Вся информация сохраняется анонимно и без указания личных данных. Доступ к данным каждого пользователя реализовано при помощи уникального персонального ID, который присваивается при первом входе в систему. Доступ к личным данным и их коррекция возможны через профиль пользователя в любой момент и с любого технического устройства, так как данные хранятся в облаке.

Диагностика психомоторных способностей невозможна без качественного и количественного изучения структуры психомоторных способностей и их задатков. Создание системы для тестирования параметров нервной системы человека позволяет упростить и качественно повысить уровень диагностики показателей.