Устройство для моделирования деятельности человека-оператора Советский патент 1989 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам моделирования деятельности опен ратора в системе человек - машина (СЧМ).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования деяг тельности человека-оператора с учетом временной напряженности при быг полне НИИ 3 аданий.

На фиг,1 приведена схема устройст)- ва; на фиг. 2 - схема блока вычисления коэффициента временной-напряженности; на фиг. 3 - схема блока оцен- ки среднего времени выполнения зада- ния; на фиг.4 - схема блока случайной временной задержки; на фиг. 5 - схема блока управления; на фиг, 6 - схема имитатора выполнения задания.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 заданий , счетчик 2 заданий, имитатор 3 вьтолнения заданий, блок 4 управления, блок 5 случайной времен- ной задержки (формирователь), блок 6 оценки загрузки оператора, счетчик 7 выполненных заданий, таймер 8, датчик 9 чисел, второй 10 и первый 11 блоки вычитания, блок 12 вычисления коэффициента временной напряженности и .блок 13 оценки среднего времени вы- цолнения работы.

Блок 12 вычисления коэффициента, временной напряженности (фиг.2) со- держит узел 14 умножения и узел 15 деления .

Блок 13 оценки среднего времени выполнения работы (фиг.З) содержит кусочно-линейный функциональный преобразователь 16 и узел 17 умножения.

: RnoK 5 случайной временной задержки (фиг.4) содержит триггер 18, дат- Чик 19 случайных кодов, генератор 20 импульсов, элемент И 21, счетчик 22, сумматор 23 и схему 24 сравнения. ; Блок 4 управления (фиг.5) содержит -элемент ИЛИ 25, первый элемент И 26, первый 27 и второй 28 триггеры, вторую схему 29 сравнения, второй элемент И 30 и первую схему 31 сравнения

Имитатор 3 выполнения задания :(фиг.6) содержит элемент И 32 и триггер 33.

. Устройство работает следующим образом.

Блок управления имеет четыре внутренних состояния: исходное-С ; рабо- ;чее - С, завершения работы - С2, :Конечное - Cj. Этим состояниям соответствуют состояния триггеров, ука- ;занные в таблице.

Переход из состояния в состояние осуществляется при приходе импульса на входы; 1 - из CQ- С ; 4 - из С - Сг ; 3 - из С,- Сз ;(2Л5) - из С - Cj.

Имитатор 3 имеет два внутренних состояния: свободное состояние QQ (при этом на его втором выходе сигнал .1) и состояние имитации выпол- нения задания Q ( при этом на его втором выходе сигнал Лог.О),

В исходном состоянии таймер 8, все счетчики и сумматоры устройства обнулены, датчик 9 задает количество заданий, которое необходимо выполнить оператору N, нормативное время выполнения задания С и время, выделенное оператору на выполнение всей работы Т

ПОЛИ.

функциональный преобразователь 16 реализует заданную функциональную зависимость F (S). Блок 4 управления находится в состоянии Со, а ршитатор 3 - в состоянии 0 .Триггер 18 блока 5 находится в нулевом состоянии, т.е. на выходе-блока 5 сигнал отсутствует.

По сигналу Пуск таймер 8 начинаг ет отсчитыв ать время моделирования, блок 4 переходит в состояние «С , , на вход генератора 1 поступает сигнал, и на его выходе появляется случайная последовательность импульсов, посту- пающая на вход счетчика. 2 и вход запуска имитатора 3. Если последний находится в состоянии Ор , пришедший им-г пульс переводит его в состояние Q, ; а на втором выходе имитатора 3 появ-; ляется импульс, поступающий на пер- i вьй вход формирователя 5, который через случайный интервал времени вырабатывает импульс, переводящий имита-

515

тор 3 в состояние Q и увеличивающий на единицу содержимое счетчика 7.

Если в момент прихода импульса от генератора 1 и,(итатор 3 находится в состоянии QO,, его состояние не меняется, и импульс на второй его вход не проходит г ( т.е. имитируется отказ от выполнения задания).

В момент прихода на первый вход формирователя 5 i-го импульса (это соответствует моменту начала выполнения i-ro задания) в счетчике 7 находится величина (i-1) и поскольку на первый вход блока 10 вычитания от датчика 9 поступает величина N ,то на второй вход блока 12 поступает величина, равная количеству заданий, которое предстоит выполнить оператору, т.е. величина N . N - i +1.

В блоке 11 вычитания вьшолняется операция определения разности между значением Т„дд„, и текущим временем зo{Tp. ,поступающим с таймера 8, т.е. на выходе блока 4 формируется величина Т ..т Т ТЗО.ТР .

Узел 14 умножения, входящий в cocf- тав блока 12, вычисляет величину (N - i + 1), а на делителе 15, т.е. на выходе блока 12, форми- ., руется значение коэффициента временной на пряженности при выполнении i-ro задания 3 CCN-i +0/ (Т ПОЛИ - Т затр i ) Величина S . поступает на второй вход блока 13, где на выходе функционального преобразоН вателя.16 формируется величина F(S ,)1, а на выходе узла умножения 17

. - F(S,.).

Таким образом, в момент прихода i-го импульса на первый вход формирователя 5 на втором его входе ,. имеется сигнал, соответствзтощий величине .. Пришедший на первый вход формирователя 5 (фиг. 6) импульс, переводит триггер 18 в единичное состояние, обнуляет счетчик 22 и запускает генератор 19 случайного кода, число с выхода которого суммируется в сумматоре 23 с величиной -f , а затем поступает на вход схемы 24 сравнения. Через открытый элемент И 21 импульс с генератора 20 поступает на счетчик 22 и затем на вход схемы 24 сравнения, которая в момент совпадения содержимого счетчика 22 с выходом- сумматора 23 вьфабатывает импульс, который переводит триггер 18 в нулевое состоя4736

ние. Этот же иътульс поступает на выход.

В процессе работы устройства на выходе блока 6 формируется сигнал, соответствующий времени нахождения имитатора 3 в состоянии Q,, а именно времени реальной занятости оператора выполнением заданий.

Q Завершение работы устройства происходит следующим образом. Если для выполнения всей работы потребовалось время, меньшее отведенного, порого- вьй элемент (схема сравнения 29) бло5 ка 4, на который поступает сигнал от блока 10, в момент завершения выполнения последнего задания сформирует импульс (в ответ на появление нуля на его входе), который переведет блок 4

0 в состояние Сз и остановит таймер 8. Если время, отпущенное для выполнения всей работы, будет исчерпано ранее, ч ем выполнены все задания, на вход порогового элемента 31 с выхода

5 блока 11 поступает нулевой сигнал, и элемент 31 вьфабатывает импульс, который изменит состояние триггера 27 и переведет блок 4 в состояние Cj. Если в этот же момент времени имита0 тор 3 находится в состоянии 0, через открытый элемент И 30 этот же им- пульс переведет блок 4 в состояние Cj, и завершит моделирование остановкой таймера 8. Если же имитатор 3 в этот момент был в состоянии Q , то в момент его перехода в состояние Qp ;Импульс от формирователя 5 через теперь открытый элемент И 26 переведёт блок 4 в состояние С-) и остановит

Q таймер 8.

В результате работы устройства на счетчике 2 сформируется сигнал, соответствующий количеству вьщанных, а на счетчике 7 - количеству выполненных

g заданий. На таймере 8 зафиксируется ;общее время, затраченное оператором, а в блоке 6 - время реальной занятости оператора выполнением заданий. Устройство позволяет получить хаQ рактеристики деятельности оператора при различном уровне дефицита времени в процессе работы и различной индивидуальной реактивности человека- оператора на данный стрессовый факg тор. Рассматривая различные варианты характеристики F (S) и варьируя количество выдаваемых оператору заданий, вероятностные свойства потока этих заданий, а также величину времени.

отпущенного на выполнение всей рабо- |гы, можно определить оптимальные ус- jiOBHH деятельности для конкретного |1еловека-оператора применительно к :пецифическим условиям решаемой им задачи.

ормула изобретения

Устройство для моделирования дея гельности человека-оператора, содер- :кащее генератор заданий, счетчик заданий, таймер, счетчик выполненных }аданий, имитатор выполнения заданий, состоящий из последовательно соеди- 1енных элемента И и триггера, блок . щенки загрузки оператора, состоящий 13 последовательно соединенных преобразователя временной интервал - код i сумматора, блок случайной временной задержки и блок управления, состояний из первого и второго триггеров и lepBoro элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом пер- зого триггера, нулевой вход первого триггера, нулевой вход второго триггера и вход запуска таймера объединены и являются входом запуска устройства, прямой выход второго триг- гера блока управления подключен к входу запуска генератора заданий, вы- |1сод которого подключен, к счетному Ьходу счетчика заданий и первому вхо- цу элемента И имитатора вьшолнения за цаний, второй вход которого соединен |с прямым выходом триггера имитатора выполнения заданий, инверсный выход которого подключен к входу преобразователя временной интервал - код бло-

ка оценки загрузки оператора, выход

|зпемента И имитатора выполнения заданий соединен с входом запуска блока случайной временной задержки, выход icoToporo подключен к другому входу триггера имитатора выполнения заданий счетному входу счетчика выполненных заданий и второму входу первого элемента И блока управления, о т л и ч |Ю щ е е с я тем, что, с целью расши ;рения функциональных возможностей ус тройства за счет моделирования дея- :тельности человека-оператора, с учетом временной напряженности при вы- |полнении заданий, оно дополнительно содержит датчик чисел, два блЬка вы- читания, блок оценки среднего времен :вьтолнения работы, состоящий из посл0

0 5 ,Q

40

., довательно соединенных кусочно-линейного функционального преобразователя и узла умножения, блок вычисления коэффициента временной напряженности, состоящий из последовательно соединенных узла умножения и узла деления, ija блок управления дополнительно содер- жит элемент ИЛИ, второй элемент И и щве схемы сравнения, причем в блоке управления выход Равно первой схе- .мьг сравнения подключен к единичному входу первого триггера и первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выхо- ,ду триггера имитатора выполнения за- .даний, а выход второго элемента И ; блока управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И блока управления, третий вход элемента ЮТИ соединен с выходом Равно второй схемы сравнения, а выход элемента ИЛИ подключен к единичному входу второго триггера блока управления и входу останова таймера, 1выкод которого подключен к первому входу первого блока вычитания, вто- 1рой вход которого соединен с первым выходом датчика чисел, второй выход которого подключен к первому входу второг:р блока вычитания, второй вход которого подключен к информационному .выходу счетчика выполненных заданий, |а выход второго блока вычитания под- |ключен к информационному входу второй {схемы сравнения, блока управления и первому входу узла умножения блока вычисления коэффициента временной напряженности, второй вход узла умножения которого подключен к третьему выходу датчика чисе л и другому входу I узла умножения блока оценки среднего jвремени выполнения задания, вход кусочно-линейного функционального преобразователя которого соединен с выходом узла деления блока вычисления iкоэффициента временной напряженности, (выход первого блока вычитания подклю- (чен к информационному входу первой схемы сравнения блока управления и другому входу узла деления блока вычисления коэфф1щиента временной напряженности, а выход узла умножения блока оценки среднего времени выполнения задания соединен с установочным входом блока случайной временной задержки.

отЬл.Ю

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека-оператора в системе человек-машина. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования деятельности человека-оператора с учетом временной напряженности при выполнении заданий. При этом процесс выполнения заданий представляется системой массового обслуживания, в которой время обслуживания заявки зависит от текущих показателей обслуживания заявок. Устройство содержит имитатор 3 выполнения заданий, поступающих в него с генератора 1 заданий, счетчик 2 заданий, счетчик 7 выполненных заданий, блок 6 оценки загрузки оператора, таймер 8, блок 4 управления, а также датчик 9 чисел, задающий число заданий, которое необходимо выполнить оператору, время, за которое их надо выполнить, и среднее заданное время выполнения одного задания. Время выполнения задания, формируемое блоком 5 случайной временной задержки, зависит от того, сколько времени осталось в данный момент на выполнение оставшихся заданий. Эта зависимость формируется с помощью блока 13 оценки среднего времени выполнения работы, блока 12 вычисления коэффициента временной напряженности и блоков 10, 11 вычитания. 6 ил., 1 табл.

OffjS/1.9

1

Фиг,1

Отбл.й

16

фиг.З

IS

ОтдлП

Отбл.9

От5л.13

Кдл.5 о/л6л.5 Фие.6

ЦЗиг.5