Накопленная усталость (Accumulated Fatigue)

Интенсивная умственная работа ведет к нарастанию утомления, что отражается в изменениях биоэлектрической активности мозга.

Помимо сдвига активности в более низкие диапазоны [1] [2], также появляются изменения амплитуды Индекса Концентрации (Concentration Score). Это связано с тем, что мозгу требуется прилагать дополнительные усилия, чтобы поддерживать необходимый уровень внимания и работоспособности.

Для отслеживания динамики показателя мы применили статистический анализ. Если значение Индекса Концентрации находится в пределах типичного диапазона и по статистике имеет высокую вероятность появления, то, скорее всего, это обычный уровень нагрузки, не требующий повышенных затрат. Если же индекс имеет высокие значения и выходит за рамки привычного диапазона и встречается с низкой вероятностью, значит, человеку приходится прилагать дополнительные усилия для поддержания работоспособности, что рано или поздно приведёт к усталости.

Расчет умственной нагрузки

На основании анализа 14 982 ЭЭГ сессий из базы нашего продукта мы вывели функцию f(Concentration Score), которая оценивает усилия, приложенные в момент времени, и разработали алгоритм вычисления численного показателя мгновенной интенсивности умственной нагрузки.

Отличия от Fatigue score

Fatigue Score реагирует на моментальные отвлечения благодаря пластичности нашего мозга, и при обычной деятельности, в которой допустимо посмотреть в окошко или перекинуться парой слов с коллегой, в эти моменты сбрасывается, что видно на нижнем графике. Постоянно расти этот показатель будет только при монотонной деятельности без права отвлечься, как, например, у пилотов, водителей, авиадиспетчеров и т.д. Для таких профессий этот показатель и был разработан.

Accumulated Fatigue подходит для анализа трудоемкости вашей повседневной деятельности. И не сбрасывается, даже если вы отвлекались и делали перерывы.

В случае Accumulated Fatigue анализируется динамика накопленного утомления. Эти значения суммируются с учетом временного фактора. Поэтому мы и называем эту метрику “накопленной”: по механике она действительно копится, а усталостью – потому что этим оборачиваются в конечном итоге усилия, совершенные в большом объеме.

Если человек 10 минут интенсивно работал, то вся интенсивность этой работы в среднем накопится и отобразится на графике. Также если человек совершает сверхусилия за короткий промежуток времени, то мы тоже увидим рост графика:

Если человек не совершает каких-либо затратных действий, то усталость копиться не будет:

Это позволяет оценить суммарные затраченные усилия за период времени замеров и оптимизировать режим труда и отдыха для поддержания высокой производительности.

Перспективы применения

График накопленной усталости может применяться для оптимизации рабочих процессов, чтобы избежать переутомления.

Кроме того, его наравне с Fatigue Score можно использовать для оценки эффективности различных методик обучения и тренировки внимания. А также для объективного контроля уровня усталости в профессиях повышенного риска, таких как пилоты, водители дальних рейсов и др.

[1] Jap, B. T., Lal, S., Fischer, P., & Bekiaris, E. (2009). Using EEG spectral components to assess algorithms for detecting fatigue. Expert Systems with Applications, 36(2 PART 1). https://doi.org/10.1016/j.eswa.2007.12.043

[2] Jing, D., Liu, D., Zhang, S., & Guo, Z. (2020). Fatigue driving detection method based on EEG analysis in low-voltage and hypoxia plateau environment. International Journal of Transportation Science and Technology, 9(4), 366–376. https://doi.org/10.1016/J.IJTST.2020.03.008