5. Лабораторная работа n5 Моделирование влияния разговора по мобильному телефону на характеристику внимания пользователя

Цель работы: смоделировать и оценить степень влияния разговора по мобильному телефону (МТ) на характеристику внимания пользователя по результатам применения соответствующего теста на внимание оператора. В качестве воздействующих факторов были выбраны продолжительность разговора (х₁) и интервал между двумя разговорами (х₂). Выходная характеристика (у) - это результаты теста на внимание.

Программное обеспечение: пакеты “Статистика”(множественная регрессия) и “MATLAB”.

1. Описание используемого теста.

Общий вид теста представлен на рис.1.

Рис.1. Общий вид теста

Описание теста.

После установки курсора на квадрат в центре экрана и нажатия клавиши мыши остальные фигуры, расположенные по краям экрана, начинают двигаться в произвольном направлении, постепенно увеличивая скорость. Оператор должен, управляя с помощью мыши положением квадрата, не допускать его контакта с остальными фигурами. В случае контакта тест заканчивается и выводится время, которое прошло с момента начала теста до его конца. Это время в дальнейшем будет являться оценкой реакции исследуемого объекта (y).

Эксперимент проводится на одном человеке. До воздействия мобильного телефона осуществляется контроль, т.е. измерение фоновой величины (y). Затем включенный (МТ) в активном режиме подносился к уху испытуемого. После удержания (МТ) в положении у уха с заданной длительностью (x₁) и последующей паузой (интервалом) при выключенном (МТ)- (x₂) измеряется выходная величина (y), т.е. вновь проводится тест. Величины значений продолжительности “разговора” и паузы после него задаются в соответствии с планом двухфакторного эксперимента (табл. 1). В данном случае тест измерялся 5 раз, но в лабораторной работе достаточно провести измерение теста 1-2 раза. Для обработки результатов и построения моделей в примере вычислялись средние значения отклонений от фоновых результатов тестирования. В ходе эксперимента для представленного примера использовался мобильный телефон SonyEricsson k610i, мощность которого в соответствии с системой SAR составляет 1.05 Вт/кг.

Объект исследования.

Общий вид объекта исследования для данного эксперимента представлен на риc.2.

Рис. 2 Общий вид объекта исследования.

В данной работе используется методика математического планирования эксперимента, которая позволяет исследовать реакцию системы (y) на комбинированное воздействие исследуемых факторов (x₁,x₂). В таблице 1 представлены значения входных факторов в натуральном и кодированном виде.

Таблица 1

Значения входных факторов в натуральном и кодированном виде

Условное обозначение	Наименование	Значения
		Натуральные. сек			Кодированные
		min	ср	max	min	ср	max
х1	Продолжительность разговора	1	5.5	10	-1	0	+1
х2	Интервал между двумя разговорами	1	2.5	5	-1	0	+1

План и результаты эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2

План и результаты эксперимента

Номер опыта	Значения факторов				У (результаты), сек	, сек
	Кодированные x1 x2		Натуральные (мин) x1 x2
1	-1	-1	1	1	3.9; 4.7; 4.1; 4.3; 4	4.2
2	-1	1	1	5	7.2; 5.2; 3.15; 6.1; 4.4	5.2
3	1	-1	10	1	1.5; 2; 1.3; 1.5; 1.2	1.5
4	1	1	10	5	5.2; 2.7; 1.4; 1.4; 2.7	2.7
5	1	0	10	2.5	1.5; 3.3; 2.6; 2.2; 2.2; 2.4	2.4
6	-1	0	1	2.5	3.6; 5.4; 4.2; 4.9; 4.4	4.5
7	0	1	5.5	5	2; 4.3; 3; 2.6; 1.3	2.6
8	0	-1	5.5	1	4.1; 1.4; 3.2; 2.3; 0.5	2.3
9	0	0	5.5	2.5	1.6; 3.4; 2.8; 1.9; 2.6	2.5

Примечание: в лабораторной можно не дублировать опыты.

Построение модели

По результатам спланированного эксперимента с помощью программы множественной регрессии (пакет Статистика) были рассчитаны коэффициенты модели, которые представлены в таблице 3.

Таблица 3

Коэффициенты модели

Условное обозначение	b0	b1	b2	b12	b12	b22
Величины	2.5^*	-1.2^*	0.42^*	0.04	0.95^*	-0.03

Примечание: * – статистически значимые коэффициенты.

В результате модель можно представить в следующем виде:

у=2.5 – 1.2х₁+0.42х₂+0.04х₁х₂+0.95х₁² – 0.03х₂² (1)