Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОМ

Изобретение относится к информационным технологиям, а точнее к человеко-машинным интерфейсам.

В настоящее время управление приоритетом реализуемых процессов на компьютере осуществляется операционной системой и в ряде случаев требует ручной настройки, когда в «диспетчере задач» или аналогичной программе пользователь вручную может выставить необходимый приоритет. В большинстве случаев отсутствие необходимых навыков не позволяет пользователю качественно настроить приоритеты выполнений тех или иных действий, при том, что даже обладая необходимыми компетенциями, пользователь не сможет достаточно быстро менять приоритеты в соответствии с текущими задачами и нагрузкой на ресурсы компьютера. Подобный недостаток операционных систем семейства Windows приводит к тому, что в ряде случаев возможно существенное замедление работы приложений, запущенных пользователем, в ущерб текущим системным задачам, подчас не связанным с задачами пользователя (например, запуск текущей антивирусной проверки в условиях дефицита ресурсов и т.п.), что естественно не лучшим образом сказывается на работе пользователя.

Известны так называемые технологии биологической обратной связи (БОС), являющейся логическим продолжением работ И.П.Павлова. Существенно усовершенствованная с появлением цифровой техники биологическая обратная связь широко используется в лечебных мероприятиях [Сороко В.И., Тубачев В.В. Нейрофизиологические и психофизиологические основы адаптивного биоуправления]. Классическая схема БОС выглядит следующим образом:

1. В ходе выполнения полученного задания или в процессе тренировки испытуемый пытается изменить активность одного из своих органов (или системы органов). В норме такие изменения либо крайне затруднены, либо невозможны. Задача тренировки - освоение техники управления определенными функциями организма.

2. Состояние органа (системы органов) контролируется приборами, регистрирующими биомедицинские сигналы, при том, что частота получения данных о состоянии органа достаточно велика, а его мониторинг ведется постоянно.

3. Сигналы от прибора, регистрирующего, например, частоту сердечных сокращений, активность головного мозга (от электроэнцефалографа или церебрального оксиметра), усиливаются, оцифровываются и направляются для обработки в компьютер.

4. Полученные данные обрабатываются и классифицируются.

5. Передача команд устройству-эффектору (компьютеру) и получение его ответной реакции или выдача сообщения пользователю в доступной для него форме об изменении уровня активности одного из его органов (системы органов), (патенты РФ 2118117, А61В 5/04, 1998; 2201130, А61В 5/04, 2003; 2236164, А61В 3/00, 2004).

Как правило, данные системы используются для лечебных и реабилитационных процедур больных. Смысл методики заключается в том, что пациент учится произвольно управлять и корректировать произвольно свои непроизвольные функции, которые опять таки могут быть проанализированы с использованием программно-аппаратного комплекса, и результаты этого анализа могут быть представлены пользователю в доступной для него форме.

Использование непроизвольного изменения реакций было применено, например, в [A.Ya.Kaplan, J.J.Lim, K.S.Jin, B.W.Park, J.G.Byeon, S.U.Tarasova. Unconscious operant conditioning in the paradigm of brain-computer interface based on color perception. Intern. J. Neuroscience. 2005; 115:781-802]. Технология непроизвольного управления цветом экрана используется для создания более «приятного» пользователя цвета экрана. Однако в этом случае используются сигналы работы головного мозга в виде электроэнцефалограммы, которая изменяется непроизвольно. Для достижения требуемого эффекта работы компьютера происходит перестройка работы мозга в виде изменения генерируемых электрических волн на электроэнцефалограмме, которая также осуществляется без произвольного участия пользователя.

Таким образом, оба описанных способа не могут быть полноценно использованы для управления компьютером на уровне изменения приоритета реализации тех или иных процессов, поскольку под требования реализации управления должен изменить свое состояние сам пользователь.

Задачей данного изобретения является формирование системы управления рядом параметров компьютера с использованием эмоционального управляющего параметра управления, при котором компьютер должен подстраиваться под эмоциональное состояние пользователя как на уровне интерфейса (включая графический), так и на уровне приоритетов работы операционной системы.

Технический результат заключается в оптимизация работы компьютера путем сокращения времени, в течение которого пользователь вынужден ожидать выполнение операционной системой его заданий и/или изменения параметров функционирования компьютера (включая параметры интерфейса) в зависимости от эмоционального состояния пользователя.

Технический результат достигается тем, что с пользователя по проводному или беспроводному каналу регистрируется в реальном масштабе времени один или несколько показателей, отражающих эмоциональное напряжение пользователя, таких как частота сердечных сокращений, кожногальваническая реакция, паттерн дыхания, осуществляется анализ используемых каждой программой (процессом) ресурсов: загрузка центрального процессора, объем используемой памяти (включая файл подкачки), работа с жестким диском и разделение процессов на «системные» и «пользовательские», оценки активности пользователя в виде работы на клавиатуре, мыши, тачпэде, исходя из эмоционального состояния пользователя, реализуется несколько стратегий: в случае, если показатели пользователя по выбранному им параметру или совокупности параметров находятся в состоянии, соответствующем покою, вне зависимости от активности пользователя при работе с компьютером, управление приоритетом процессов осуществляется операционной системой по умолчанию, в случае если показатели пользователя по выбранному им параметру или совокупности параметров находятся в состоянии, соответствующем стрессу, управление приоритетом процессов осуществляется путем перераспределения ресурсов компьютера в сторону программ и процессов, с которыми в настоящее время работает пользователь.

В случае работы пользователя с компьютерными играми и мультимедийными приложениями состояние героя компьютерных игр (цвет, поведение, опции управления и состояния), музыкальное сопровождение игры и/или работы пользователя на компьютере, цветовая гамма игры и/или ряда элементов работы с операционной системой (вид и состояние интерфейса, включая графический), выбранных пользователем, меняются в соответствии с установленными пользователем настройками в соответствии с его состоянием, оцениваемым перечисленными выше способами.

На фиг.1 представлена схема цикла биологической обратной связи, отражающая механизм произвольного управления функциями органов человека; на фиг.2 представлена схема предлагаема способа.

Примеры.

Пример 1.

Пользователь при работе с компьютером изменяет настройки так, чтобы расслабленному состоянию соответствовал зеленый цвет, используемый в графическом интерфейсе, а напряженному красный. При этом регистрируется только его ЧСС по принципу пульсометрии. Данные передаются в компьютер по проводному каналу. В том случае, когда пользователь расслаблен, т.е. его ЧСС ниже, например, 75 ударов в минуту, то окна графического интерфейса операционной системы Windows имеют цвет в серо-зеленной гамме. По мере того как ЧСС пользователя возрастает, что отражает его напряжение, цветовая гамма через синий цвет смещается в красную область. Т.о. достигается полезный результат в виде соответствия интерфейса текущему состоянию пользователя.

Пример 2.

Пользователь играет в игру «Тетрис». При этом регистрируется только его ЧСС по принципу пульсометрии. Данные передаются в компьютер по проводному каналу. Согласно установкам пользователя в состоянии покоя (ЧСС меньше 80 ударов в минуту) фигуры игры имеют цвета в «холодной» цветовой гамме, а при превышении этого показателя - в «горячей». Т.о. по мере нарастания напряжение в игре сама цветовая гамма игры будет отражать состояние пользователя, что обеспечит игре интерактивность и динамичность.

Пример 3.

Пользователь работает со своим программным приложением, выполняющим расчеты, связанные с деятельностью пользователя. При этом регистрируется только его ЧСС по принципу пульсометрии. Данные передаются в компьютер по проводному каналу. Согласно установкам пользователя в состоянии покоя (ЧСС меньше 80 ударов в минуту) его приложение имеет статус приоритета «средний». При превышении этого показателя приоритет меняется на «высокий». Как известно, недостаточная скорость выполнения ряда приложений является для пользователя стрессоформирующим фактором. Т.о. предложенный алгоритм позволит уменьшить влияние стресса за счет более быстрой работы приложений, запущенных пользователем. Постоянный же приоритет приложений пользователя может вызвать перегрузку операционной системы и вызвать нежелательные изменения в работе компьютера. Т.о. спокойное состояние пользователя дает возможность компьютеру решать «текущие задачи» в режиме «по умолчанию». Динамическое изменение приоритетов реализации приложения, исходя из потребностей пользователя, дает возможность гибко подстраиваться под его требования и снижать психологическую нагрузку при работе с компьютером путем снижения времени, затраченного пользователем на выполнение компьютером действий с приложениями пользователя.

Таким образом, достигается оптимизация работы компьютера, заключающаяся в сокращении времени, в течении которого пользователь вынужден ожидать выполнение операционной системой его заданий, изменение функционирования мультимедийных приложений, оформления элементов работы с операционной системой (вид и состояние интерфейса, включая графический), изменение функционала его героя компьютерной игры в соответствии с физиологическим состояние пользователя.