Обучающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к эрг ономи- ке, в частности, к устройствам обучения и тренажа операторов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих системы человек-машина, а также для проведения инженерно-психологических исследований.

Цель изобретения - повышение точности и эффективности процесса обучения за счет введения объективной оценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучае1 1ым.

На фиг.1 изображена структура устройства; нг фиг.2 - схема боюка моделирования изучаемого объекта; на фиг.3 и 4 - структуры вычислительных блоков.

Обучающее устройство содержит блок 1 моделирования, изучаемого объекта, индикатор 2, блок 3 р-учного управления , вычислительнь.й блок 4, блок 5 сравнения, генератор 6 шума, блок 7 регистрации и отобра;«ения результатов контроля, блок 8 ввода эталонов (эталоннык импульсных переходных функций), сумматор 9, вычис- литель 1ый блок 10, служащий для. оценки ин;,ивидуальной сложности задачи, узел 11 фильтров низкой частоты, цифроаналоговый преобразователь 2, .узел 13 памяти, коммутатор 14.

Блок I моделирования изучаемого сЗъекта включает элекен-гов 15 задержки, умножитель 16, интегратор 17, сумматор 18.

Вычислительный блок 4 содержит узел 19 памяти, узел 20 временных задержек, узел 21 сверток, сдвигающий регистр 22, узел 23 вычислений; распределитель 24 импульсов, узел

25 регистрации. . 1

Блок 10 включает узел 26 памятиs узел 27 временных задержек, сдвигаю- .щий регистр 28, узел 29 вычислений, узел 30 регистрации, узел 31 сверток, распределитель 32 импульсов, узел 33 сравнения.

После включения устройство для обучения операторов работает следующим образом.

Для совершенствования и оценки характеристик деятельности оператора, работающего в недетерминированной системе, человек-машина, в узел 13 записана соответствующая программа деятельности обучаемого оператора в виде цифровых кодов. Сигналы с вы4b :iQ.

хода уч.ч.ч ) ., кс-ч орые чал,а)}Т нлча.чь- иое систояиие объект,-) тренажа, чс-- ре- HHr ipOcinaJKj;. OBb(i преобразователь 12 пос Г упаигг па один вход сумматора 5 9, на другой вход которого подаются сигнаЕ1Ы, имитирующие воздействующие факторы внешней среды, с выхода генератора 6 через коммутатор 14 и узе.п 1 1 , формирующ -1Й сигналы воздей- 10 ствующей среды с определенными параметрами по интенсивности и частотному диапазону. Результирующий сигнал воздействия с выхода сумматора 9 подводится на один из входов блока 1. 15 Последний вырабатывает сигнал реакции, который поступает на индикатор 2 для визуализации.

Оператор, в соответствии с вынесенной информацией, на индикатор 2, 20 формирует образ управления (алгоритм управляюш х действий) и реализуе,т его посредством воздействия на органы блока 3. Сигналы с выхода блока 3 подаются на один из входов блока 1 25 и на один.вход блока 4; на другой вход которого поступает сигнал с выхода узла 11. По сигналам, поступившим на входы блока 4, в нем количественно определяется текущее состояние 30 управляющих действий оператора в виде импульсной переходной функции

Ч.СП У, (t) X (t-t) , ) -имлульсная переходная функция, усредненная по времени 35 и характеризующая текущее

состояние управляющих действий оператора;

у. (t) -сигналы управляющих действий оператора, фиксируемые на выходе блока 3;

xCt-T) - сигналы воздействующей внешней среды, фиксируемые на выходе узла 11; L - временные задержки. Для оценки соответствия текущего состояния управляюш 1Х действий оператора требуемойу состоянию сигналы h.. (г) сравнивают в блоке 5 с эталонными сигналами ), которые в ыра- 5 батьюаются блоком 8. Результирующий сигнал с выхода блока 5 поступает на вход блока 7 для документирова- . ния, визуализации и принятия решения инстр гктором (педагогом) . 55 Для оценки индивидуальной сложности задачи, решаемом обучаемыми операторами, необходимо сигналы воздействующей внешней среды, фиксируемые на

выходе узла 1 i , подать на с дии игэ входов блока 10, на другой вход которого подводятся сигналы реакдии . блока 1. По поступившим сигналам в нем определяется текущее cocтoя ме изучаемого объекта в виде текущей ипульсной переходной функции h ,-, (f ) Сигналы ) сравниваются в узле 33 с сигналами h(t), характеризующими текущее состояние управляющих действий оператора и поступающими с выхода блока 4. Результирующий си. нал с выхода блока 10 затем постут; ет на один из входов бло- ка 8 для документирования и визуализации.

Предлагаемое изобретения позволяет в 4-5 раз сократить сроки обучения операторов и во столько же раз повысить эффективность управляющих действий операторов вследствие того что введени.е объективной оценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучаемыми операторами, позвляет, во-первых, отобрать и сформировать гомогенные группы обучаемых; во-вторых, организовать управляемьш учебный Процесс внутри гомогенных групп, поскольку объективная оценка позволяет дифференцированно ставить задачи учебного характера в зависимости от успешности усвоения учебного материала операторами той или иной гомогенной группы.

44699

Формула

из обре тения

Обучающее устройство, содержащее последовательно включенные блок ввода эталонов, блок сравнения и блок регистрации и отображения результа-- тов контроля, последовательно соединенные блок ручного управления, блок моделирования изучаемого объекта и

индикатор, генератор шума и вычислительный блок, первый вход которого соединен с выходом блока ручного управления, а выход - с вторым входом бпока сравнения, о тличающее с я тем, что, с целью повышения точности обучения, в него введены последовательно включенные коммутатор, узел фильтров низкой частоты и дополнительный вычислительный блок,.

второй вход которого соединен с выходом основного вычислительного блока, третий вход - с выходом блока моделирования изучаемого объекта, а выход - с вторым входом блока регистрации и отображения результатоз контроля, и последовательно включенные

узел памяти, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования изучаемого объекта, а второй вход - с выходом узла фильтров низкой частоты, подключенйым к второму входу основного вычислительного блока, вход коммутатора соединен с

вбгходом генератора шума.

ериг.1

ва/х 5л 3

. /7

75

ex. fO

А-, узла S

Изобретение относится к эргономике , в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано в системах человек-машина. Цель -изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Сущность изобретения основана на обеспечении возможности контроля и оценки индивидуальной сложности .решаемой задачи для создания учебных групп из обучаемых с одинаковыми способностями к усвоению программы. Это достигается введением в известную структуру дополнительного канала вычислений оценки индивидуальной сложности задачи и канала управления моделированием изучаемого объекта. 4 ил. с S 4 (ib Од ;о

Редактор И.Касарда

Составитель А.Карлов ТехредЛ, Олейник Корректор В, Бутяга

Заказ 3921/53 Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4