УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕНСОМОТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА Российский патент 1994 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для проведения психофизических исследований, профессионального отбора и тренировки операторов.

Известно устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора, содержащее блок ввода ответных действий оператора, формирователь двоичных кодов букв, формирователь двоичных кодов цифр, генератор тактовых импульсов, блок предъявления информации, формирователь случайных импульсов, блок управления предъявлением цифрового сигнала и блок фиксации результатов, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока предъявления информации, третий выход - с третьим входом формирователя двоичных кодов букв, первый и второй входы - с выходами формирователя двоичных кодов букв и формирователя двоичных кодов цифр соответственно, третий вход - с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, а четвертый вход - с выходом формирователя случайных импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока ввода ответных действий оператора, а групповой выход - к групповому входу блока управления предъявлением цифрового сигнала, выход которого соединен с управляющими входами формирователя двоичных кодов букв и формирователя двоичных кодов цифр, информационные входы которых связаны с входом блока управления предъявлением цифрового сигнала и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, а групповые выходы - к соответствующим групповым входам блока предъявления информации.

Однако данное устройство не позволяет выявить критическое значение активации при повышении значимости (уменьшении времени ответной реакции) выполняемого действия, что не дает возможности определить степень устойчивости деятельности оператора в экстремальных условиях.

Целью изобретения является повышение точности устройства определением степени устойчивости деятельности оператора в экстремальных условиях путем выявления критического значения активации за счет повышения значимости (уменьшения времени ответной реакции) выполняемого действия.

Это достигается тем, что в устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора, содержащее первый и второй формирователи кодов, информационные выходы которых соединены с соответствующими входами блока предъявления информации, синхронизирующие выходы - соответственно с тактовым и информационным входами блока регистрации, управляющие входы - с выходом блока управления, а информационные входы - с выходом генератора и тактовым входом блока управления, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам фоpмирователя импульсов, синхронизирующий выход которого соединен с установочным входом блока регистрации, а вход - с одним выходом блока ввода ответных действий оператора, другой выход которого подключен к управляющему входу блока регистрации, причем первый и второй выходы блока регистрации соединены с соответствующими управляющими входами блока предъявления информации, согласно изобретению введены блок задания приоритета, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока регистрации, а выход - с дополнительным управляющим входом первого формирователя кодов, и блок сравнения, входы одной группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, входы другой группы - к соответствующим выходам группы блока ввода ответных действий оператора, а выход - к информационному входу блока задания приоритета, а также тем, что блок задания приоритета содержит счетчик, тактовый вход которого является информационным входом блока, первый элемент ИЛИ, один вход которого является установочным входом блока и соединен с соответствующим входом счетчика, элемент задержки, выход которого подключен к другому входу первого элемента ИЛИ, распределитель импульсов, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а управляющий вход - с входом элемента задержки и является соответствующим входом блока, элементы И, одни входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, а другие входы - к выходу счетчика, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, а выход является выходом блока, индикаторы первой группы, входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, и индикаторы второй группы, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И.

На фиг. 1 представлена структура устройства; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя кодов (букв); на фиг. 3 - формирователя кодов (цифр); на фиг. 4 - блока управления (предъявлением цифровых сигналов); на фиг. 5 - блока регистрации (фиксации результатов); на фиг. 6 - блока задания приоритета (значимости сигналов); на фиг. 7 - блока сравнения; на фиг. 8 - блока ввода ответных действий оператора.

Устройство для оценки сенсомоторной деятельности оператора содержит генератор 1 (тактовых импульсов), формирователь 2 кодов (букв), формирователь 3 кодов (цифр), блок 4 управления (предъявлением цифровых сигналов), формирователь 5 импульсов, блок 6 регистрации (фиксации результатов), блок 7 предъявления информации, блок 8 ввода ответных действий оператора, блок 9 задания приоритета (значимости сигналов) и блок 10 сравнения со схемными соединениями.

Формирователь 2 кодов (букв) содержит генератор 11 псевдослучайной последовательности (ПСП) импульсов (пятиразрядный), дешифратор 12, элемент 13 запрета и элемент ИЛИ 14.

Формирователь 3 кодов (цифр) включает генератор 15 ПСП импульсов (трехразрядный), дешифратор 16 и элемент И 17.

Блок 4 управления содержит формирователь 18 одиночных импульсов, счетчик-дешифратор 19, группу элементов И 20 и элемент ИЛИ 21.

Блок 6 регистрации включает элемент ИЛИ 22, элемент 23 задержки, таймеры 24 и 25, счетчики 26 и 27 и триггеры 28 и 29.

Блок 8 ввода ответных действий оператора имеет клавиатуру 30 с клавишами от 0 до 7, элемент ИЛИ 31 и кнопку (формирователь одиночных импульсов) 32 "Буква".

Блок 9 задания приоритета содержит распределитель 33 импульсов, счетчик 34 (с регулируемым циклом счета), группу элементов И 35₁-35₆, индикаторы (значимости) 36, индикаторы 37, первый и второй элементы ИЛИ 38 и 39 и элемент 40 задержки.

Блок 10 сравнения включает группу элементов 41₁-41₈ запрета и элемент ИЛИ 42.

Устройство работает следующим образом.

Перед включением устройства оператор предупреждается, что предъявление букв является фоновым, ответ на которые должен осуществляться за 3 с, ответ на цифры - в зависимости от высвечиваемого индикатора значимости (1-0,5), при этом цифры появляются в случайной последовательности среди фоновых (буквенных) сигналов.

При включении питания импульс с выхода потенциального одновибратора (на фигурах не показан) производит начальную установку таймеров 24 и 25, распределитель 33 устанавливает в первое положение, засветив индикатор 36 (1 с), указывающий значимость сигнала, счетчики 26 и 27 - в исходное положение, триггеры 28 и 29 - в нулевое состояние и подается на вход формирователя 5, обеспечив появление на одном, случайном его выходе единичного потенциала, который прикладывается к второму входу одного из элементов И 20, например к пятому.

Тактовый импульс с выхода генератора 1 подается на вход элемента И 17, но дальше не проходит, так как на его втором входе имеется нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 21, на вход формирователя 18 и на информационный вход элемента 13. Так как к управляющему входу элемента 13 приложен нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 14, то тактовый импульс с его выхода поступит на вход генератора 11, обеспечив появление на его выходах ПСП импульсов, которая прикладывается к входам дешифратора 12. На выходах дешифратора 12 появляется кодовая комбинация букв, которая прикладывается к соответствующим информационным входам блока 7.

Одновременно импульс с выхода элемента 13 поступает на вход счетчика 26, который фиксирует предъявление буквы, и на вход триггера 28, перебросив последний в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 28 запускает таймер 24 и поступает на управляющий вход блока 7, засветив букву. Оператор, заметив свечение буквы на индикаторе блока 7, нажимает кнопку 32, импульс с выхода которой через элемент ИЛИ 22 подается на вход триггера 28, перебросив последний в нулевое положение. Нулевой потенциал с выхода триггера 28 прекращает отсчет времени таймера 24 и гасит индикатор блока 7.

Задний фронт тактового импульса запускает формирователь 18, импульс с выхода которого поступает на вход счетчика-дешифратора 19, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который прикладывается к первому входу первого элемента И 20.

При поступлении следующих тактовых импульсов элементы устройства работают аналогично вышеописанному.

Как только на пятом выходе счетчика-дешифратора 19 появляется единичный потенциал, приложенный к первому входу элемента И 20, на втором входе которого имеется единичный потенциал с выхода формирователя 5, он проходит через элемент ИЛИ 21 на вход элемента И 17, подготовив цепь для прохождения тактового импульса, и через элемент ИЛИ 14 на управляющий вход элемента 13, предотвратив подачу очередного тактового импульса с выхода генератора 1 на вход генератора 11.

Тактовый импульс с выхода элемента И 17 поступает на вход генератора 15, обеспечив появление на его выходах ПСП импульсов, которая прикладывается к входам дешифратора 16. На выходах дешифратора 16 появляется кодовая комбинация цифр, которая прикладывается к соответствующим входам блока 7. Одновременно импульс с выхода элемента И 17 поступает на вход счетчика 27, зафиксировав предъявление цифры, и на вход триггера 29, перебросив последний в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 29 запускает таймер 25 и поступает на управляющий вход блока 7, засветив цифру.

Оператор, опознав на индикаторе блока 7 цифру, в соответствии с ее значимостью, заданной блоком 9 (в данный момент 1 с), воспроизводит ее нажатием соответствующего клавиша клавиатуры 30, вызвав появление на его выходе импульса, который поступает на вход элемента ИЛИ 31 и на информационный вход соответствующего элемента 41.

При верном ответе на управляющий вход соответствующего элемента 41 подан единичный потенциал с выхода дешифратора 16, следовательно, на выходе данного элемента 41 сигнал отсутствует. При неверном ответе на управляющем входе соответствующего элемента 41 имеется нулевой потенциал. Импульс с выхода клавиша клавиатуры 30 через элемент 41 запрета и элемент ИЛИ 42, поступает на вход счетчика 34, зафиксировав неверный ответ.

Импульс с выхода элемента ИЛИ 31 подается на вход формирователя 5, обеспечив появление на одном из его выходов группы, случайном, единичного потенциала, который прикладывается к соответствующему элементу И 20. Подача единичного потенциала на управляющий вход элемента 13 и второй вход элемента И 17 прекращается.

Одновременно импульс с выхода формирователя 5 подается на вход триггера 29, перебросив последний в нулевое положение. Нулевой потенциал с выхода триггера 29 прекращает подсчет времени таймером 25 и гасит индикатор на блоке 7.

Задний фронт тактового импульса с выхода генератора 1 запускает формирователь 18, короткий импульс с выхода которого фиксируется в счетчике-дешифраторе 19, приблизившись на один разряд к следующему случайному предъявлению цифры.

Следующий тактовый импульс с выхода генератора 1 поступает через элемент 13 запрета на вход генератора 11, обеспечив предъявление на индикаторе блока 7 буквенного символа.

Если при ответе на десять значимых (цифровых) сигналов оператор допустил не более трех неверных ответов, то на выходе счетчика 34 единичного потенциала нет, а на выходе счетчика 27 появляется импульс, который поступает на вход элемента 23, на обнуляющий вход счетчика 34, возвратив его в исходное положение, и через элемент ИЛИ 38 на вход распределителя 33, переведя последний во второе положение. Единичный потенциал с второго выхода распределителя 33 поступает на вход соответствующего индикатора 36, высветив следующую, повышенную (0,9 с) значимость сигнала (цифры). Задержанный импульс с выхода элемента 23 возвращает счетчик 27 в исходное состояние. В следующем цикле значимость цифровых сигналов повышается на 0,1 с.

Если при ответах в одном из циклов оператор допустил более трех ошибок (четыре), то при поступлении четвертого неверного ответа с выхода блока 10 на вход счетчика 34 на выходе последнего появляется единичный потенциал, который через элемент И 35, соответствующий вышеописанному индикатору 36 значимого сигнала, поступает на вход индикатора 37, засветив световой индикатор, и через элемент ИЛИ 39 на вход транспаранта "Конец", предупредив оператора (инструктора) о снятии показаний, и на управляющий вход элемента 13, заблокировав подачу тактовых импульсов с выхода генератора 1. Высветившийся светодиод 37 указывает о наступлении критического значения активации при данной, высвеченной на индикаторе 36 значимости сигнала (в единицах времени). По показаниям счетчика 26 и таймеров 24 и 25 судят о продолжительности тренировки (испытаний) и среднем значении ответной реакции на фоновый и значимый сигналы.

Использование изобретения в устройствах для психофизических исследований позволяет выявить степень надежности оператора при работе в экстремальных условиях, определить пределы жесткости временных ограничений на ответную реакцию, превышение которых приводит к наступлению критического значения активации, т.е. явления гипермобилизации, при котором нарушается равновесие процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе, что ведет к дезорганизации деятельности.

Использование: проведение психофизиологических исследований и профессионального отбора, тренировки операторов. Сущность: устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователи 2,3 кодов, блок 4 управления, формирователь 5 импульсов, блок 6 регистрации, блок 7 предъявления информации, блок 8 ввода ответных действий, блок 9 задания приоритета, блок 10 сравнения. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕНСОМОТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА, содержащее первый и второй формирователи кодов, информационные выходы которых соединены с соответствующими входами блока предъявления информации, синхронизирующие выходы - соответственно с тактовым и информационным входами блока регистрации, управляющие входы - с выходом блока управления, а информационные входы - с выходом генератора и тактовым входом блока управления, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам формирователя импульсов, синхронизирующий выход которого соединен с установочным входом блока регистрации, а вход - с одним выходом блока ввода ответных действий оператора, другой выход которого подключен к управляющему входу блока регистрации, первый и второй выходы блока регистрации соединены с соответствующими управляющими входами блока предъявления информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок задания приоритета, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока регистрации, а выход - с дополнительным управляющим входом первого формирователя кодов, и блок сравнения, входы одной группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, входы другой группы - к соответствующим выходам группы блока вводы ответных действий оператора, а выход - к информационному входу блока задания приоритета. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок задания приоритета содержит счетчик, тактовый вход которого является информационным входом блока, первый элемент ИЛИ, один вход которого является установочным входом блока и соединен с соответствующим входом счетчика, элемент задержки, выход которого подключен к другому входу первого элемента ИЛИ, распределитель импульсов, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а управляющий вход - с входом элемента задержки и является соответствующим входом блока, элементы И, одни входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, а другие входы - к выходу счетчика, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, а выход является выходом блока, индикаторы первой группы, входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, и индикаторы второй группы, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И.