关于微波（MW）对智能煤矿中剪煤机监控任务中态势感知（situation awareness）影响的研究

《Experimental Brain Research》：Research on the influence of MW on situation awareness in shearer monitoring tasks in intelligent coal mines

本研究探讨走神（MW）在不同任务难度下对态势感知（SA）的影响，通过收集操作性能、SAGAT、SART、眼动及EEG数据，结合线性混合模型分析发现：简单任务中，具有元意识的走神表现更优；复杂任务中，无元意识走神的SA更高。此外，β1/β2相对功率、θ/β比值等生理指标与SA显著相关，且眼动数据与脑电活动存在关联。研究结果为优化操作员培训及监控界面设计提供依据。

　　

摘要

本研究探讨了在不同任务难度下，心神游离（mind wandering, MW）对情境意识（situation awareness, SA）的影响，并确定了关键的情境意识指标。43名参与者在简单和复杂的任务中完成了剪切机状态监控任务。研究收集了操作表现数据、SAGAT（Selective Attention Gauging Test）、SART（Selective Attention Response Test）数据、眼动数据以及脑电图（EEG）数据，随后通过线性混合模型进行分析。研究结果如下：(1) 在简单任务中，具有元意识（meta-awareness）的心神游离相比没有元意识的心神游离能够带来更高的表现和情境意识水平；而在复杂任务中，没有元意识的心神游离的情境意识表现优于具有元意识的心神游离。(2) 没有元意识的心神游离在简单任务中表现出更长的平均注视持续时间。此外，在复杂任务中，具有元意识的心神游离的β1和β2绝对功率较低。(3) 具有元意识的心神游离中，β1和β2的相对功率、β2的绝对功率以及θ/β1和θ/β2与SAGAT呈弱相关性，表明这些指标可能作为敏感的情境意识指标。情境意识与注视强度呈中度负相关。相反，在没有元意识的心神游离中，δ和θ的相对功率、β1和β2的相对功率、β2的绝对功率以及θ/α1、θ/α2、θ/β1和θ/β2与SART呈弱相关性，也表明这些指标可能具有作为敏感情境意识指标的潜力。此外，注视频率可能与大脑警觉性水平相关。(4) 随着任务难度的增加，操作表现和情境意识水平下降，而眼动数据则有所增加。该研究揭示了在不同任务难度下潜意识心神游离与情境意识之间的内在关系，并识别出一系列潜在的敏感生理指标。这为进一步探索心神游离对情境意识的影响提供了新的视角和实证基础。研究结果可为优化操作员培训内容及监控界面的信息设计提供参考。

本研究探讨了在不同任务难度下，心神游离（MW）对情境意识（SA）的影响，并确定了关键的情境意识指标。43名参与者在简单和复杂的任务中完成了剪切机状态监控任务。研究收集了操作表现数据、SAGAT（选择性注意测量测试）、SART（选择性注意反应测试）数据、眼动数据以及脑电图（EEG）数据，随后通过线性混合模型进行分析。研究结果如下：(1) 在简单任务中，具有元意识的心神游离相比没有元意识的心神游离能够带来更高的表现和情境意识水平；而在复杂任务中，没有元意识的心神游离的情境意识表现优于具有元意识的心神游离。(2) 没有元意识的心神游离在简单任务中表现出更长的平均注视持续时间。此外，在复杂任务中，具有元意识的心神游离的β1和β2绝对功率较低。(3) 具有元意识的心神游离中，β1和β2的相对功率、β2的绝对功率以及θ/β1和θ/β2与SAGAT呈弱相关性，表明这些指标可能作为敏感的情境意识指标。情境意识与注视强度呈中度负相关。相反，在没有元意识的心神游离中，δ和θ的相对功率、β1和β2的相对功率、β2的绝对功率以及θ/α1、θ/α2、θ/β1和θ/β2与SART呈弱相关性，也表明这些指标可能具有作为敏感情境意识指标的潜力。此外，注视频率可能与大脑警觉性水平相关。(4) 随着任务难度的增加，操作表现和情境意识水平下降，而眼动数据则有所增加。该研究揭示了在不同任务难度下潜意识心神游离与情境意识之间的内在关系，并识别出一系列潜在的敏感生理指标。这为进一步探索心神游离对情境意识的影响提供了新的视角和实证基础。研究结果可为优化操作员培训内容及监控界面的信息设计提供参考。