一种认知水平评估方法、系统和电子设备与流程

本技术涉及人因安全实验领域，尤其涉及一种认知水平评估方法、系统和电子设备。

背景技术：

1、认知水平反应了对信息的处理能力，主要包括判断能力、思维能力，知识储备等。认知水平是生产单位一线运营人员保障生产单元系统安全稳定运行的重要支撑，尤其是核电此类高风险领域，对核电站操纵员进行准确、全面地认知水平评估可以有效了解操纵员的在岗状态，减少操纵员遗漏信息、错误操作的可能性，找出日常维护和事故处理时操纵员操作的薄弱环节并针对性改进，可以有效提升生产安全。目前的认知水平评估方法只能对操纵员的认知能力进行非实时的、笼统的侧面评价，客观性不够、实时性不强，不能了解操纵员认知能力受损的内在因素，难以有效采取对应措施以提升操纵员的认知水平。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提出了一种认知水平评估方法、系统、电子设备和存储介质，可以准确、全面地对操纵员的认知水平进行评估，并可以提升操纵员认知水平评估的实时性。

2、根据本技术的一方面，提供了一种认知水平评估方法，所述方法包括：获取被试操纵员在执行模拟任务过程中的模拟任务执行数据，根据所述模拟任务执行数据得到第一认知水平评估结果；所述模拟任务为模拟事故场景中的任务；获取问卷数据和反应任务数据，根据所述问卷数据和所述反应任务数据得到第二认知水平评估结果；所述问卷数据由被试操纵员填写问卷得到；所述反应任务数据由被试操纵员执行反应任务得到；所述反应任务用于根据被试操纵员对给定刺激或指令的反应情况对被试操纵员进行评估；获取被试操纵员的生理数据，根据所述生理数据得到第三认知水平评估结果；根据所述第一认知水平评估结果、所述第二认知水平评估结果和所述第三认知水平评估结果，对被试操纵员的认知水平进行评估。

3、在一种可能的实现方式中，所述模拟任务包括监测子任务、检查子任务、响应子任务、沟通子任务中的至少一项；其中，所述监测子任务用于对被试操纵员的监测与察觉能力进行评估；所述检查子任务用于对被试操纵员的理解与意会能力进行评估；所述响应子任务用于对被试操纵员的决策与行动能力进行评估；所述沟通子任务用于对被试操纵员的团队合作能力进行评估。

4、在一种可能的实现方式中，所述模拟任务执行数据包括任务完成率、任务完成用时、错误操作次数中的至少一项。

5、在一种可能的实现方式中，所述问卷包括态势感知问卷、工作负荷问卷、体感评估问卷中的至少一项；其中，所述态势感知问卷用于对被试操纵员的态势感知能力进行评估；所述工作负荷问卷用于对被试操纵员的工作负荷情况进行评估；所述体感评估问卷用于对被试操纵员在事故环境中的适应能力进行评估。

6、在一种可能的实现方式中，所述反应任务包括精神警觉性任务、斯特鲁普stroop任务、连线任务、加法任务、打字任务、n-back任务、气球模拟风险任务中的至少一项；其中，所述精神警觉性任务用于对被试操纵员的监测与察觉能力进行评估；所述stroop任务用于对被试操纵员的理解与意会能力进行评估；所述连线任务用于对被试操纵员的视觉搜索能力进行评估；所述加法任务用于对被试操纵员的计算能力进行评估；所述打字任务用于对被试操纵员的知觉控制能力进行评估；所述n-back任务用于对被试操纵员的工作记忆能力进行评估；所述气球模拟风险任务用于对被试操纵员的风险接受度进行评估。

7、在一种可能的实现方式中，所述生理数据包括心电数据、脑血氧数据、眼动数据中的至少一项；其中，所述心电数据用于对被试操纵员的神经活动情况进行评估；所述脑血氧数据用于对被试操纵员的能量代谢情况进行评估；所述眼动数据用于对被试操纵员的视觉搜索能力进行评估。

8、在一种可能的实现方式中，所述生理数据包括心电数据、脑血氧数据和眼动数据；所述根据所述生理数据得到第三认知水平评估结果，包括：对所述心电数据进行心电数据分析，得到神经活动情况评估结果；所述心电数据分析包括时域分析、频域分析、时频分析中的至少一项；对所述脑血氧数据进行分析，得到能量代谢情况评估结果；所述脑血氧数据包括任务态脑血氧数据和静息态脑血氧数据；对所述脑血氧数据进行分析，包括：对所述任务态脑血氧数据进行广义线性模型拟合，和/或，对所述静息态脑血氧数据进行功能连接分析；对所述眼动数据进行分析，得到视觉搜索能力评估结果；所述眼动数据包括瞳孔变化数据、眼动热图、注视指标、扫视指标中的至少一项；根据所述神经活动情况评估结果、所述能量代谢情况评估结果和所述视觉搜索能力评估结果，得到所述第三认知水平评估结果。

9、根据本技术的另一方面，提供了一种认知水平评估系统，所述系统包括：第一评估模块，用于获取被试操纵员在执行模拟任务过程中的模拟任务执行数据，根据所述模拟任务执行数据得到第一认知水平评估结果；所述模拟任务为模拟事故场景中的任务；第二评估模块，用于获取问卷数据和反应任务数据，根据所述问卷数据和所述反应任务数据得到第二认知水平评估结果；所述问卷数据由被试操纵员填写问卷得到；所述反应任务数据由被试操纵员执行反应任务得到；所述反应任务用于根据被试操纵员对给定刺激或指令的反应情况对被试操纵员进行评估；第三评估模块，用于获取被试操纵员的生理数据，根据所述生理数据得到第三认知水平评估结果；认知水平评估模块，用于根据所述第一认知水平评估结果、所述第二认知水平评估结果和所述第三认知水平评估结果，对被试操纵员的认知水平进行评估。

10、根据本技术的另一方面，提供了一种认知水平评估系统，所述系统包括：刺激呈现装置，用于：向被试操纵员呈现模拟任务、问卷和反应任务；所述模拟任务为模拟事故场景中的任务；所述反应任务用于根据被试操纵员对给定刺激或指令的反应情况对被试操纵员进行评估；获取被试操纵员在执行模拟任务过程中的模拟任务执行数据，根据所述模拟任务执行数据得到第一认知水平评估结果；获取问卷数据和反应任务数据，根据所述问卷数据和所述反应任务数据得到第二认知水平评估结果；所述问卷数据由被试操纵员填写问卷得到；所述反应任务数据由被试操纵员执行反应任务得到；生理监测装置，用于获取被试操纵员的生理数据，根据所述生理数据得到第三认知水平评估结果；所述生理监测装置，还用于将所述第三认知水平评估结果传输至所述刺激呈现装置；所述刺激呈现装置，还用于：接收所述第三认知水平评估结果；根据所述第一认知水平评估结果、所述第二认知水平评估结果和所述第三认知水平评估结果，对被试操纵员的认知水平进行评估。

11、根据本技术的另一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述认知水平评估方法。

12、根据本技术的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述认知水平评估方法。

13、根据本技术的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述认知水平评估方法。

14、本技术提供的认知水平评估方法，融合任务绩效、自我评估、反应测试、生理监测的手段，从任务绩效、认知能力、生理活动三方面对操纵员的认知水平进行定量评估，可以准确地、全方位地评估操纵员的认知水平，提高了认知水平评估的全面性与可靠性；并且，本技术提供的认知水平评估方法可以实时获取模拟任务执行数据、问卷数据、反应任务数据和生理数据，根据这些实时数据对操纵员的认知水平进行评估，可以提升认知水平评估的实时性。

15、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。