Ανάπτυξη Συστήματος Αυτόματης Ανίχνευσης Εργασιακού Στρες μέσω Φυσιολογικών και Συμπεριφορικών Παραμέτρων Εξαγόμενων από την Ανάλυση Δεδομένων κατά τη Χρήση Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Abstract

Το εργασιακό στρες αποτελεί μία ανοιχτή και σημαντική πρόκληση για τις σύγχρονες κοινωνίες, καθώς η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας και οι νέες μορφές παγκόσμιας οικονομίας έχουν επιφέρει σημαντικές αλλαγές στη φύση του χώρου εργασίας και στις συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν. Ο τομέας της Συναισθηματικής Υπολογιστικής περιλαμβάνει μια μεγάλη ποικιλία μελετών και εργαλείων που, αξιοποιώντας την ανάλυση ψυχολογικών, φυσιολογικών και συμπεριφορικών παραμέτρων, μπορεί να οδηγήσει στην αυτόματη ανίχνευση και παρακολούθηση και, συνεπώς, στην αποτελεσματική διαχείριση του στρες. Όσον αφορά τον τομέα του χώρου εργασίας, τα τελευταία χρόνια έχει αναδειχθεί η ανάγκη ανάπτυξης μη επεμβατικών συστημάτων, τα οποία δε θα διαταράσσουν το μοτίβο εργασίας και τη φυσική συμπεριφορά των χρηστών. Στην κατεύθυνση αυτή, υπάρχει αυξανόμενο ερευνητικό ενδιαφέρον για την αξιοποίηση συσκευών που χρησιμοποιούνται καθημερινά στο χώρο εργασίας, προκειμένου να παρακολουθούνται η ευημερία και η απόδοση των εργαζομένων, μέσω της χρήσης αισθητήρων και καινοτόμων μεθόδων ανάλυσης δεδομένων. Ο προσωπικός υπολογιστής και οι περιφερειακές μονάδες του είναι από τους πρωταρχικούς υποψήφιους για την εφαρμογή τέτοιων συστημάτων. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός συστήματος ανάλυσης δεδομένων κατά τη διάρκεια εργασίας γραφείου, με στόχο την αυτόματη παρακολούθηση και ανίχνευση του εργασιακού στρες, μέσω φυσιολογικών και συμπεριφορικών παραμέτρων που εξάγονται από τη χρήση του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Στο πλαίσιο αυτό, κατασκευάστηκε και προγραμματίστηκε μία συσκευή έξυπνου ποντικιού ηλεκτρονικού υπολογιστή, η δομή της οποίας αποτελείται από αισθητήρες καταγραφής φυσιολογικών σημάτων και μια πλακέτα ανάπτυξης που περιλαμβάνει έναν μικροελεγκτή και μια μονάδα Wi-Fi, ενσωματωμένα σε ένα εμπορικά διαθέσιμο, ενσύρματο ποντίκι. Επίσης, σχεδιάστηκε και εφαρμόστηκε ένα πειραματικό πρωτόκολλο που προσομοιώνει ένα περιβάλλον γραφείου και περιλαμβάνει τους πιο γνωστούς στρεσογόνους παράγοντες της εργασίας. Στα δεδομένα που συλλέχτηκαν, τα οποία περιλαμβάνουν φυσιολογικές μετρήσεις από τους αισθητήρες του συστήματος, συμπεριφορικές μετρήσεις από τη χρήση του πληκτρολογίου και του ποντικιού του ηλεκτρονικού υπολογιστή και ψυχολογικές παραμέτρους από τη χρήση ερωτηματολογίων, εφαρμόστηκαν μέθοδοι επεξεργασίας και εξομάλυνσης για την απομόνωση χρήσιμης πληροφορίας και την εξαγωγή παραμέτρων. Εργαλεία στατιστικής ανάλυσης εφαρμόστηκαν για την επικύρωση, τόσο της αποτελεσματικότητας του πειραματικού πρωτοκόλλου που χρησιμοποιήθηκε, όσο και της αξιοπιστίας της προτεινόμενης συσκευής στην καταγραφή και παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων των χρηστών. Επιπροσθέτως, μοντέλα μηχανικής μάθησης εκπαιδεύτηκαν με τη χρήση γνωστών ταξινομητών και με βάση τη διερεύνηση διαφορετικών μεθόδων επισήμανσης των δεδομένων. Τα μοντέλα που εκπαιδεύτηκαν μεμονωμένα με φυσιολογικές και με συμπεριφορικές παραμέτρους εμφάνισαν ιδιαίτερα υψηλές μετρικές απόδοσης, ενώ αυτά που βασίστηκαν στη συγχώνευση των παραμέτρων σε επίπεδο χαρακτηριστικών εμφάνισαν ακρίβεια που ξεπέρασε το 90% και τιμή F1 score ίση με 0,90. Η ανάλυση συγχώνευσης σε επίπεδο απόφασης, συνδυάζοντας τα χαρακτηριστικά που εξήχθησαν τόσο από το ποντίκι όσο και από το πληκτρολόγιο του υπολογιστή, παρουσίασε μέση ακρίβεια 66% και μέση τιμή F1 score 0,56.