Ранее считалось, что зрачки выполняют только такие основные функции, как расширение (мидриаз) и сужение (миоз), благодаря чему регулируется поток света, поступающий внутрь глаза. Однако современные исследования показали, что процесс восприятия зрительной нервной системы гораздо сложнее. Применение пупиллометрии для изучения вегетативной нервной системы позволяет изучать различные неврологические аномалии, распознавать болезнь Альцгеймера, нейропсихиатрические расстройства, расстройства сна, мигрень, болезнь Паркинсона. По изменению нормальной зрачковой реакции можно судить о наличии сахарного диабета на ранних стадиях заболевания. Учеными В.Н. Фоменко, А.С. Куприяновым однозначно установлен факт влияния умственной нагрузки на размер зрачков и представлена математическая модель таких реакций [1, 2]. А.М. Ахметвалеев, А.С. Катасёв представили концепцию бесконтактной идентификации лиц, находящимися в состояниях алкогольного и наркотического опьянения, представляющих угрозу общественной безопасности [3].
Нобелевский лауреат Daniel Kahneman, когда следил за размером зрачков людей, занимающихся математическими вычислениями, установил, что при увеличении сложности задачи увеличивается диаметр зрачка [4]. Исследователи из Питтсбургского университета выяснили, что взрослые с депрессивными расстройствами реагируют на эмоционально окрашенные слова расширением зрачков. Jennifer S. Silk в исследовании 63 детей, 20 из которых находились в глубокой депрессии, а у остальных был хотя бы один родственник, переживший депрессивное расстройство, доказала, что уменьшение поздней дилатации зрачка у детей с большой депрессией может быть признаком проблем эмоциональной реактивности и / или регуляции, связанных с детской депрессией [5].
В последнее время интерес к диагностическим возможностям пупиллометрии увеличился: изменения размеров зрачка были зафиксированы при таких эмоциях, как страх, гнев, волнение, печаль, подавленность, удовольствие; были обнаружены особенности изменения диаметра зрачков у представителей разных типов темперамента; диагностика с помощью пупиллометрии используется для выявления наркозависимости и состояния алкогольного опьянения [6].
Все изложенные факты подтверждают высокую достоверность результатов пупиллометрии.
К. Изард выделил десять различных «фундаментальных» эмоций: интерес, радость, удивление, страдание, гнев, отвращение, презрение, страх, стыд, смущение. Первые три эмоции он отнес к положительным, остальные семь – к отрицательным. Каждая из фундаментальных эмоций лежит в основе целого спектра состояний, различающихся по степени выраженности. Таким образом, располагая эмоционально окрашенные картинки, т.е. тест-объекты, в нужном порядке, можно получить необходимый градиент эмоций. Цель данной работы: осуществление проверки пригодности выбранных изображений в качестве тест-объектов в системах безопасности. Задачами стали проведение факторного анализа, проверка надёжности шкалы.
Материалы и методы исследования
Для исследования было подобрано 70 изображений различных тематик и эмоциональной окраски: образование, семейные ценности, радость, счастье, культурные традиции разных народов, принадлежность к разным конфессиям, утрата, насилие и др. Изображения подбирались так, чтобы была возможность выявить существующие проблемы в обществе. Участники должны были оценить эмоции, возникающие при просмотре каждого изображения, по 10-балльной шкале, в которой 1 – изображение очень неприятно, а 10 – изображение очень приятно. В исследовании приняли участие студенты и сотрудники вуза. Выборка составила 62 человека (n = 62) (табл. 1–3).
Таблица 1
Пол человека
|
Частота |
Процент |
Валидный процент |
|
|
мужской |
32 |
51,6 |
51,6 |
|
женский |
30 |
48,4 |
48,4 |
|
Итого |
62 |
100,0 |
100,0 |
Таблица 2
Возраст
|
Частота |
Процент |
Валидный процент |
|
|
18–20 |
34 |
54,8 |
54,8 |
|
21–22 |
7 |
11,3 |
11,3 |
|
23–25 |
5 |
8,1 |
8,1 |
|
26–28 |
7 |
11,3 |
11,3 |
|
33–36 |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
37–40 |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
41–45 |
7 |
11,3 |
11,3 |
|
Итого |
62 |
100,0 |
100,0 |
Таблица 3
Национальная принадлежность
|
Частота |
Процент |
Валидный процент |
|
|
русские |
45 |
72,6 |
72,6 |
|
узбеки |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
татары |
3 |
4,8 |
4,8 |
|
манси |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
украинцы |
2 |
3,2 |
3,2 |
|
башкиры |
2 |
3,2 |
3,2 |
|
армяне |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
удмурты |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
чуваши |
1 |
1,6 |
1,6 |
|
другое |
5 |
8,1 |
8,1 |
|
Итого |
62 |
100,0 |
100,0 |
Результаты исследования и их обсуждение
После проведения опроса и получения данных была проведена проверка на нормальное распределение с помощью критерия Колмогорова – Смирнова для определения дискриминативности тест-объектов. По результатам проверки были отобраны 26 изображений, отвечающих требованиям закона нормального распределения. Далее был проведен факторный анализ с целью группировки изображений.
В результате факторизации массива данных по методу главных компонент было выявлено 3 фактора, охвативших 62,58 % доли объяснимой дисперсии (табл. 4).
Таблица 4
Факторная матрица
|
№ изображения |
Факторы |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
и8 |
0,870 |
||
|
и10 |
0,809 |
||
|
и14 |
0,657 |
||
|
и16 |
0,795 |
||
|
и21 |
0,668 |
||
|
и22 |
0,792 |
||
|
и23 |
0,575 |
||
|
и25 |
0,589 |
||
|
и29 |
0,694 |
||
|
и31 |
0,629 |
||
|
и34 |
0,864 |
||
|
и35 |
0,851 |
||
|
и36 |
0,684 |
||
|
и38 |
0,757 |
||
|
и39 |
0,665 |
||
|
и41 |
0,786 |
||
|
и43 |
0,630 |
||
|
и48 |
0,613 |
||
|
и49 |
0,713 |
||
|
и56 |
0,592 |
||
|
и58 |
0,693 |
||
|
и60 |
0,701 |
||
|
и66 |
0,750 |
||
Первый фактор описывает 44,25 % выборки. Наибольшую нагрузку имеют изображения внешней принадлежности к восточной культуре (одежда, ритуалы). С учетом величин факторных нагрузок обозначим этот фактор «Принадлежность к мусульманской культуре». Второй фактор описывает 9,65 % выборки. Наибольшую нагрузку имеет изображение женщины во главе команды сотрудников компании. В него также вошли изображения успеха и карьерных достижений. С учетом величин факторных нагрузок обозначим данный фактор «Успех в карьере».
Третий фактор описывает 8,68 % выборки. Наибольшую нагрузку получила переменная с изображением христианского ритуала. С учетом величин факторной нагрузки данный фактор стоит обозначить «Принадлежность к христианской культуре».
Кроме того, на данном этапе исследования были подсчитаны средние показатели для тест-объектов, отвечающих требованиям дискриминативности (табл. 5).
Надежность шкал проверялась по внутренней согласованности входящих в них пунктов с применение коэффициента альфа Кронбаха. Полученные результаты позволяют говорить о высокой степени надежности каждой из шкал (табл. 6).
Таблица 5
Средние показатели
|
№ изображения |
Средний балл |
№ изображения |
Средний балл |
|
и8 |
6,15 |
и36 |
6,73 |
|
и10 |
5,82 |
и38 |
6,61 |
|
и14 |
6,68 |
и39 |
6,5 |
|
и16 |
6,42 |
и41 |
5,39 |
|
и21 |
6,84 |
и43 |
7,37 |
|
и22 |
6,1 |
и48 |
7,42 |
|
и23 |
6,69 |
и49 |
5,86 |
|
и25 |
6,9 |
и56 |
7,37 |
|
и29 |
7,03 |
и58 |
5,53 |
|
и31 |
4,08 |
и60 |
6,9 |
|
и34 |
7,42 |
и66 |
7,16 |
|
и35 |
7,59 |
Таблица 6
Надежность шкал
|
Шкала (фактор) |
альфа Кронбаха |
Количество пунктов |
|
Принадлежность к мусульманской культуре |
0,949 |
13 |
|
Успех в карьере |
0,877 |
6 |
|
Принадлежность к христианской культуре |
0,821 |
4 |
Выводы
В результате факторизации массива данных по методу главных компонент было выявлено три фактора, охвативших 62,58 % доли объяснимой дисперсии. Наиболее значимыми темами стали «Принадлежность к мусульманской и христианской культуре» и «Успех в карьере». Высокий уровень надежности шкал свидетельствует в пользу применения изображений в системах безопасности для распознавания эмоциональной нагрузки индивида.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта 18-47-860018 р_а.