КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 22-28-20408
НазваниеИсследование влияния адаптивного освещения с учетом психофизиологического состояния сотрудников при суточной работе
РуководительБыстрянцева Наталья Владимировна, Кандидат архитектуры
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2022 г. - 2023 г. |
Конкурс№65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).
Область знания, основной код классификатора 08 - Гуманитарные и социальные науки, 08-554 - Психология труда, инженерная психология, организационная психология
Ключевые словаадаптивное освещение, системы управление освещением, психофизиологическое состояние, суточная работа, циркадные ритмы, машинное обучение, здоровьесбережение, человек
Код ГРНТИ15.81.29
СтатусУспешно завершен
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Сейчас возрастает необходимость здоровьесбережения для населения в целом, и в частности для медицинских работников. Нагрузки на работе медиков значительно увеличились из-за пандемии COVID-19. Дополнительным негативным фактором работы медицинских работников являются суточные дежурства, которые есть как в России, так и за рубежом. Круглосуточная работа в долгосрочной перспективе часто негативно сказывается на здоровье человека. Одним из способов сохранения здоровья и работоспособности является адаптивное освещение с изменяемыми уровнями освещенности и спектральным составом излучения. Адаптивное освещение может меняться согласно психофизиологическому состоянию человека. Искусственное освещение оказывает влияние на самочувствие, сон, концентрацию, работоспособность через регуляцию циркадных ритмов человека. Существующие системы управления освещением в большинстве своем направлены на снижение энергопотребления, тогда как возможно создание интеллектуальных систем освещения с учетов психофизиологического состояния человека. В данный момент не получены зависимости между влиянием освещения (освещенность, спектральный состав) и психофизиологическим состоянием сотрудников при суточной работе. Научная и методическая новизна предлагаемого проекта определяется выбором участников эксперимента с суточной работой при условии минимального вмешательства в их рабочий график, а также выбором методов оценки психофизиологического состояния человека. Планируется получение данных о связи освещения и психофизиологического состояния при суточной работе для дальнейшего обучения интеллектуальной системы освещения. Также будет разработана комплексная программа для сохранения здоровья сотрудников при круглосуточной работе. В проекте будет использованы такие методы оценки психофизиологического состояния, как клавиатурный почерк и постоянный биомониторинг с помощью трекеров активности (фитнес-трекеров).
Ожидаемые результаты
Результаты, которые являются главными по итогам проекта:
1. Программное обеспечение и решающие правила для адаптации фотометрических характеристик по данным психофизиологического состояния в условиях суточной работы могут лечь в основу интеллектуальных систем освещения с адаптаций по психофизиологическому состоянию. Увеличение таких систем освещения позволит населению сохранить здоровье и повысить работоспособность.
2. Разработанная комплексная программа для сохранения здоровья сотрудников при круглосуточной работе позволит в перспективе улучшить здоровье не только медицинских работников, но и всех работников с круглосуточной умственной работой.
3. Пакет психологических методик для лонгитюдного мониторинга о психофизиологического состояния сотрудников в процессе работы адаптивной системы освещения предполагается в дальнейшем использовать в отраслях, где есть круглосуточная работа за компьютерами для отслеживания динамики изменения психофизиологического состояния и профилактики негативных последствий круглосуточной работы.
4. База данных взаимосвязи световых характеристик и психофизиологического состояния позволит придать свойства интеллектуальности существующим системам освещения, что создаст условия для упрощения внедрения умных систем освещения.
5. Программно-аппаратный комплекс адаптивной системы освещения для использования при суточной работе при адаптации освещения по психофизиологическому состоянию позволит изучить влияние освещения на сотрудников при суточной работе, что прольет свет на взаимосвязи между искусственным освещением и психофизиологическим состоянием при суточной работе.
Дополнительные результаты, без которых невозможно достижение результатов описанных в пунктах 1-5:
6. Программное обеспечение для изменений фотометрических характеристик (освещенность, спектральный состав) по расписанию необходимо для работы системы освещению во время первой серии экспериментов
7. Пакет психологических методик для проведения фоновых замеров для оценки существующего психофизиологического состояния сотрудников, который работают с суточными дежурствами необходим для отбора участников эксперимента, чтобы получить достоверные данные
8. Протокол проведения эксперимента при предустановленном расписании освещения необходим для проведения экспериментального исследования
9. Разработка и проведение экспериментов: при автоматизированном изменении фотометрических характеристик (освещенность, спектральный состав) с учетом психофизиологического состояния и с предустановленным расписанием освещения
10. Обучение адаптивной системы освещения данными, полученными в ходе серий экспериментов необходимо автоматизации работы системы освещения, в дальнейшим полученный опыт можно использовать для специализации адаптивных систем освещения с выборов наиболее важных факторов для конкретного пространства и людей.
Ранее все системы освещения учитывали наличие естественного освещения, тогда как сейчас существуют пространства совершенно без солнечного света или с его значительно сниженным количеством. Полученные в ходе исследования данные о психофизиологическом состоянии могут быть использованы в адаптивных системах освещения функционирующих без естественного света на работах, где контроль и сохранение психофизиологического состояния сотрудников крайне важно. К таким работах относятся, например, работа в медицинских кабинетах с высокотехнологическим оборудованием (МРТ, КТ), работа с установками "Меганаука" (синхротроны, коллайдеры, адронные коллайдер, нейронные исследования), служба на военных объектах стратегического назначения и исследования в космосе.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Свет оказывает доминирующее невизуальное воздействие на многочисленные физиологические процессы в организме человека. Работники с суточным графиком работы часто страдают от нарушения циркадных ритмов, которые зависят от света (как от искусственного, так и от естественного). В этом исследовании разработана методология создания адаптивной системы освещения, которая помогает поддерживать психофизиологическое состояние сотрудников в норме при круглосуточной работе. В этом исследовании были рассмотрены существующие методы адаптации освещения, был сделан вывод о том, что фактор адаптации освещения актуален как для работодателей, так и для работников. В исследовании были рассмотрены различные методы сбора данных для функционирования и развития системы, включая психологические методы и устройства биомониторинга. На основе проведенного анализа была разработана методология создания адаптивной системы освещения для врачей с круглосуточным графиком работы с перспективой будущего расширения возможностей адаптивной системы (персонификации и автоматизации). Пакет психологических методик включает фоновые, основные и каждодневные измерения с последующим созданием персонифицированных рекомендаций для каждого сотрудника. Создание адаптивных систем освещения актуально в различных областях трудовой деятельности, требующих длительного сохранения работоспособности, что особенно важно для высококвалифицированных работников. Таким образом, сосредоточение внимания работодателей на улучшении показателей здоровья и повышении работоспособности в долгосрочной перспективе сохранит здоровье медицинских работников и повысит их удовлетворенность от выполняемой работы.
Публикации
1. Щепетков Н.И., Силкина М.А., Быстрянцева Н.В., Николаева Н.В., Турсенева А.А., Кумакова Н.А., Брагина Т.В., Климова Д.А., Лейман Г.В., Рослякова С.В. Актуальные проблемы российского светодизайна – научное осмысление и экспериментальный подход Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ, с. 435-438 (год публикации - 2022)
Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Повышенная нагрузка на медицинский персонал, а также наличие круглосуточного графика работы негативно влияет на психофизиологическое состояние сотрудников. Доказано, что свет оказывает воздействие на организм человека и отсутствие качественного освещения в рабочем пространстве усугубляет существующее состояние медицинских работников. В данном лонгитюдном исследовании за психофизиологическим состоянием медицинских работников был проведен эксперимент о влиянии искусственного освещения на самочувствие персонала на территории работающей поликлиники. Был разработан программно-аппаратный комплекс адаптивной системы освещения для использования при суточной работе при адаптации освещения по психофизиологическому состоянию с возможностью персонализации освещения. Были разработаны алгоритмы управления искусственным освещением по данным психофизиологического состояния в условиях суточной работы с использованием, полученных в ходе эксперимента решающих правил. Медицинские работники получили персональные рекомендации по сохранению здоровья, разработанные совместно с профессиональным психологом. Полученные в ходе эксперимента данные позволяют говорить о позитивном влиянии качественного и современного освещения на психофизиологическое состояние персонала. Несмотря на это, был сделан вывод об ограниченном влиянии улучшения условий освещения при наличии выраженных негативных аспектов личностных характеристик, таких как дневная сонливость, тревожность и профессиональное выгорание. В ходе исследования была создана адаптивная система освещения, которая позволяет регулировать освещение в помещении согласно разным подходам в зависимости от запросов пользователей.
Публикации
1. Климова Д.А., Рослякова С.В., Филиппов И.М., Гофман О.О., Брагина Т.В., Землянова Е.И., Быстрянцева Н.В. Methodology for Creating Personalized Adaptive Lighting Systems for Round-the-Clock Shift Workers Light & Engineering, Vol. 31, No. 5, pp. 18–29 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33383/2023-029
2. Климова Д.А., Рослякова С.В., Филиппов И.М., Гофман О.О., Брагина Т.В., Землянова Е.И., Быстрянцева Н.В. Методология создания персонализированных адаптивных систем освещения для работников суточных смен Светотехника, №5, стр.16-23 (год публикации - 2023)
3. Roslyakova S.V., Klimova D.A., Philippov I.M., Bystryantseva N.V. Perspectives on Use of Biomonitoring Sensors in 24-Hour Adaptive Lighting Systems IEEE, Sustainable Smart Lighting World Conference & Expo, №23391218 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1109/LS1858153.2023.10169943
4. Рослякова С.В. Многопользовательский веб-сервис управления светильниками через контроллеры Wirenboard по протоколу MQTT -, - (год публикации - )
5. - Женщины в науке: Светлана Рослякова Designers From Russia, Сайт "Designers From Russia" URL:https://designersfromrussia.ru/zhenshiny-v-nauke-svetlana-roslyakova, дата обращения: 29.11.2023 (год публикации - )
Возможность практического использования результатов
не указано