Устройство для тренировки памяти обучаемого Советский патент 1989 года по МПК G09B9/00 

5

I-4-F лф

.. . 2 J---I Ю15

Д Х- -Г

тт -х-J

(Л

L lN9

4

О 00

со

Фиг.1

рение .дидактических возможностср устройства за счет выявления и тренировки навыка устойчивости при распределении произвольиого внимания Тренажер содержит блоки 1 и 2 индикации, блок 3 задания эталонов, блок А предъявлет1Я учебной информацни, переключатель 5 режимов, счетчик 6 времени, блок 7 управления, формиро- ватель 8 кодов, блок 9 коммутации, блок 10 сравнения, блок 11 регистрации и пульт 13 обучаемого Введение блоков 1 и 2 индикации, фор№фовате- ля 8 кодов, блока 10 сравнения, счетчика 6 времени и переключателя 5 режимов обеспечивает возможность задания случайной последовательности знаков (букв), опознания и подсчета среди них двух (трезО контрольных знаков с фиксацией затраченного времешг и правильного подсчета. 2.3оП„ ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбора и тренировки внимания операторов различных систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет влияния и тренировки навыка устойчивости при распределении произвольного внимания. Тренажер сожержит блоки 1 и 2 индикации, блок 3 задания эталонов, блок 4 предъявления учебной информации, переключатель 5 режимов, счетчик 6 времени, блок 7 управления, формирователь 8 кодов, блок 9 коммутации, блок 10 сравнения, блок 11 регистрации и пульт 13 обучаемого. Введение блоков 1 и 2 индикации, формирователя 8 кодов, блока 10 сравнения, счетчика 6 времени и переключателя 5 режимов обеспечивает возможность задания случайной последовательности знаков (букв), опознания и подсчета среди них двух (трех) контрольных знаков с фиксацией затраченного времени и правильности подсчета. 2 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при професснональ- ном отборе и тренировке памяти операторов различных систем управления . Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

На фиго1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема переключателя режимов; на фиг„3 - функциональная схема счетчика времени; на фиг„4 - функциональная схема блока управления; на фиг о 5 - функциональная схема формирователя кодов; на фиг„6 - функциональная схема блока коммутации; на фиг„7 - функциональная схема блока сравнения на фиг. 8 - функциональная ;.:ема блока регистрации; на фиго9 - функциональная схема логического блока.

Тренажер операторов систем управления содержит блоки 1 и 2 индикации, блок 3 задания эталонов, блок А предъявления учебной информацни, переключатель 5 режимов, счетчик 6 времени, блок 7 управления, формирователь 8 кодов, блок 9 коммутации, блок

10сравнения, блок II регистрации, логический блок 12 в составе блока

11и пульт 13 обучаемого.

Блок I содержит дешифраторы 14 и индикаторы 15 о

Блок 2 содержит дешифраторы 16, - 16,j и индикаторы ,у.

Пульт П обучаемого включает первую - третью кнопки (формирователи одиночных импульсов) 18 ответа, кнопку 19 результата и элемент ИЛИ 20.

Переключатель 5 режимов (и включения питания) содержит RS-триггер 21, элементы И 22 и 23, пятив5:одовые элементы И.ФЛ 24 и 25, двухвхоловой

5

д

5

элемент ИЛИ 26, первый п второй од- новибратор 27 и формирователь одиночных импульсов содержащий однопиб- ратор 28 и тумблер 29.

Счетчик 6 времени содержит счетчик 30, генератор 31 меток времени КЗ-триггер 32 и формирователь 33 одиночных импульсов.

Блок 7 управления содержит счетчик 34 (с регулируемым циклом счата) RS-триггер 35, элементы I 36 и 37, элементы ИЛИ и 39, формирователь

40одиночного иг1пульса и индикатор

41ответа.

Фop. иpoвaтeль 8 кодов включает генератор 42 псевдослучайной после- .довательности (ПСП), генератор 43 |тактовых импульсов, счетчик 44, элб-: мент ИЛИ 45, элементы 46 и 47 задержки, элемент НЕ 48, элементы 49 и 50 запрета и элемент И 51.

Блок 9 коммутации содержит элементы И 52, RS-триггер 53 и элемент

iirai 54.

-Блок 10 сравнения включает регистр

55,двухзходовые элементы И 56,56,и 57,-57j , элементы ИСКЛЮЧА10и;ЕЕ ИЛИ-НЕ 58,-585, пятивходовой элемент И 59, элементы 60-62 задержки

Блок 11 регистрации содержит реверсивный счетчик 63, дешифратор 64, индикатор 65, элемент ИЛИ 66, элемент 67 запрета и элемент 68 задержки.

Логический блок 12 содержит элемент И 69 и элемент ИЛИ 70 и входит в состав блока II регистрации

Тренажер работает следующим образом.

Предварительно переключателем (не показан) счетчик 34 устанавливают в положение, соответствующее предъявлению определенног о числа букв в

процессе цикла, например, десятое, обеспечивающее предъявление десяти строк - 150 букв.

Тумблером 29 включают питание Напряжение с выхода переключателя 5 подается на все элементы устройства и на вход потенциального одновиб- ратора 28о Импульс с выхода последнего устанавливают триггеры 21, 35 и 53 блоков 5, 7 и 9 в исходное состояние, блоки 3 и 4, а также регистры 55 блоков 10 и счетчик 34 блока 7 счетчик 44 формирователя 8 - в исходное положение.

Единичный потенциал с первого выхода триггера 21 переключателя 5 подается на второй вход элемента И 22 единичный потенциал с первого выхода триггера 53 блока 9 - на первые входы элементов И 52 и 52, на управляющий вход элемента 50 запрета и на первый вход элемента И 51, а нулевой потенциал с выхода триггера 35 блока 7, через элемент ИЛИ 45 - на вход элемента НЕ 48 формирователя 8.

Единичный потенциал с вы::ода элемента НЕ 48 запускает генератор 43, тактовые импульсы с выхода которого подаются на вход счетчика 44 и, через элемент 46 задержки (время задержки которого равно времени срабатывания счетчика 44) и элемент 49 запрета, на упранпяюсщй вход которого подан нулевой потенциал с выхода счетчика 44, поступают на вход генератора 42 псевдослучайной последова

При поступлении двенадцатого так- тового импульса с выхода генератора 43, шестого (после сброса), на вход счетчика 44 формирователя 8 на его

появляется импульс переполнения , который поступает на вход элемента 47, информационный вход элемента 50, второй вход элемента И 51 и на yпpaвляющ п вход элементя 49, пре

тельности и вторые входы элементов И 52 и 52 блока 9, Кодовая после- дд выходе довательность с выхода генератора 42 подается на вторые входы элементов И 52 , и 52, блока 9, На выходах элементов И 52, н 52. (третьем

и четвертом выходе блока 9) появляют- дз Дотвратив прохождение данного такто- ся соответственно псевдослучайная последовательность (ПСП) импульсов и тактовые импульсы, которые прикладываются соответственно к первому и второму входам блока 3,50

вого импульса на вход генератора 42 и задержав продвижение кодовой последовательности в регистре 3 на один такт, и через элемент И 51, на первый вход которого подан единичный потенциал с первого выхода триггера 53, на третьи входы элементов И 22 и 23 переключателя 5

Двоичная кодовая комбинация, каждые пять элементов которой составляют код буквы, продвигается по регистру блока Зо

При поступлении шестого тактового импульса на вход счетчика 44 на выходе последнего появляется импульс переполнения, который поступает на вход элемента 47 задержки, информаци

онный вход элемента 50 запрета, второй вход элемента И 51 и на управляющий вход элемента 49 запрета, предотвратив прохождение данного тактового импульса на вход генератора 42 и задержав выдвижение кодовой последовательности с его выхода, и приостановив ее перемещение в регистре блока 3 на один такт,

Импульс с выхода элемента И 51 подается на третьи входы элементов И 22 и 23 переключателя 5, но дальше не проходит, так как на их первые входы подан нулевой потенциал. На ем выходе форм 1рователя 8 импульса нет, так как на управляющий вход элемента 50 поступает единичный потенциал с пятого выхода блока 9 о Задержанный импульс с выхода элемента 47 возвращает счетчик А4 в исходное положение Поступление следующего, седьмого, тактового импульса с выхода генератора 43 обеспечивает дальнейшее продвижение кодовой последовательности по регистру блока 3.

При появлении кодовой комбинации на выходах второй группы (каждая группа включает пять выходов-разря- дов, формирующих код одной буквы), единичный потенциал с ее выхода через элемент ИЛИ 24 переключателя 5 подается на первый вход элемента И 22 о

При поступлении двенадцатого так- ч тового импульса с выхода генератора 43, шестого (после сброса), на вход счетчика 44 формирователя 8 на его

появляется импульс переполнения , который поступает на вход элемента 47, информационный вход элемента 50, второй вход элемента И 51 и на yпpaвляющ п вход элементя 49, превыходе

отвратив прохождение данного такто-

вого импульса на вход генератора 42 и задержав продвижение кодовой поседовательности в регистре 3 на один такт, и через элемент И 51, на первый вход которого подан единичный потенциал с первого выхода триггера 53, на третьи входы элементов И 22 и 23 переключателя 5

Импульс с выхода элемента И 22 через элемент ИЛИ 26 поступает на вход одновибратора 27 и на установочный вход счетчика 30 (третий вход блока 6), установив последний в исходное состояние

7

Единичный потенциал с выхода од- новибратора 27, поданный па управляющие входы индпкатороы 15 блока 1, высвечивает две контрольные буквы, кодовые комбинации которых поступают с выходов первой и второй групп блока 3 через дешифраторы 14о Эти контрольные буквы, например М и К, обучаемый должен запомнить и подсчитать их число в процессе предъявления следующих строк (тренажа).

Единичный потенциал с выхода одно вибратора 27, поступивший на третий вход блока 9, переводит триггер 53 во второе положение (на втором выходе единичный потенциалJ, а приложенный через элемент ПЛИ 45 к входу элемента НЕ 48 формирователя 8 - выключает генератор 43. Импульс с выхода элемента 47 возвращает счетчик 44 в исходное состояние.

Кодовые комбинации с выходов первой и второй групп блока 3 также прикладываются к соответствующим первым групповым входам первого и второго блока 10.

По окончании единичного потенциала с выхода одновибратора 27 (дли- телыгость импульса с выхода которого равна 2с - время на запоминание контрольных знаков) через элемент ИЛИ 45 на вход элемента НЕ 48 подается нулевой потенциал, который вызывает появление на его выходе едипг чногс потенциала. Единичный потенциал с выхода элемента 48 запускает reftepaTo 43, Тактовые импульсы с выхода генератора 43 подаются на вход счетчика 44 и через элемент 46 задержки и элемент 49 запрета, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал, поступают на вход генератора 42 и втрой вход блока 9. Кодовая последовательность с выхода генератора 42 подается на первый вход блока 9о На выходах элементов И 52 , и 52 .j блок 9 появляются псевдослучайная последовательность импульсов и тактовые импульсы соответственно, которые прикладываются к первоьгу и второму входам сдвигового регистра блока 4, обеспечив запись и продвижение кодовой последовательности.

При поступлении восемнадцатого импульса с выхода генератора 43 шест го (после сброса), на вход счетчика 44 на выходе последнего пояйляется импульс переполнения, который посту

10

15

20

25

24083

30

35

40

45

50

55

8

пает на вход элемента 47, информационный вход элемента 50, второй вход элемента 51 и на управляющий вход элемента 49, предотвратив прохождение данного импульса на вход генератора 42 и задержав продвижение ПСИ им- импульсов по регистру блока А на один такт.

Нулевой потенциал с первого выхода триггера 53 (пятого выхода блока 9), поданный на первый вход элемента И 51 формирователя 8, фикснрует нахождение кодовых комбинаций - контрольных букв М и К, на выходах первой и второй групп блока 3, а посту- пчтчип на управляющий вход элемента 50 обеспечивает подачу импульса Опрос на входы блоков 1C,

Первая кодовая комбинация с выходов первой группы бпока 4 подается на соответствующие информационные входы регистра 55 блоков 10, Импульс Опрос с третьего выхода формирователя 8 поступает на вход элемента 60 задержки ir вход г (режима) регистра 55 блоков 10, обеспечив перевод последнего в режим параллельной записи. Задержанный и пyльc с выхода элемента 60 подается на вход элемента 61 задержки и на вход С, регистра 55, обеспечив параллельную запись двоичного кода с выходов первой группы блока 4 в регистр 55, Задержанный импульс с выхода элемента 61, поданный на вторые входы элементов И 56 и 57, производит считывание информации с выходов регистра 55 и с выходов блока 3 на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 58,

Если кодовые комбинации разные, то на выходе эиемента И 59 блоков 10 сигнала нет.

При одинаковых кодовых комбинациях на выходе элемента И 59 появляется импульс, который поступает на вход (первый) прямого счета реверсивного счетчика 63 соответствующего блока 11 и зафиксирует наличие буквы, аналогичной контрольной, в кодовой последовательности.

Задержанный импульс с выхода элемента 62 возвращает регистр 55 в исходное состояние, а задержанный импульс с выхода элемента 47 возвращает счетчик 44 в исходное положение Импульс Опрос, поступивший на второй вход элемента И 36блока 7, не изменяет состояние триггера 35. так

как на первом входе элемента 36 1ту- левой потенциал.

Следующие пять тактовых импульсов С выхода генератора A3 .обеспечат формирование второй кодовой комбинации на первом групповом выходе блока 4 и перемещение первой кодовой комбинации на второй групповой влход. Появление двадцать четвертого тактового импульса обеспечивает подачу импульса Опрос в блоки 10 и при наличии одинаковых кодовых комбинаций запись единицы в реверсивный счетчик 63 соотаетствующего блока 11,

При поступлении двоичной кодовой комбинации на выходы пятнадцатой группы блока А на выходе элемента ИЛИ 38 блока 7 появляется единичный потенциал, который прикладывается к первоггу входу элемента И 36 „ Поданный на второй вход элемента И 36 С выхода счетчика 44 через элемент 50 формирователя 8 импульс Опрос проходит через него на S-вход триггера 35, перебросив его в единичное состояние.

Двоичные комбинации с выходов всех пятнадцати ГРУПП блока 4 через соответствующие дешифраторы 16 прикладываются к информационным входам индикаторов 17 блока 2.

Единичный потенциал с выхода триггера 35 блока 7 подается на управляющие входы индикаторов 17, обеспечивал предъявление (высвечивание) буквенной .информации, на вход формирователя 33 блока 6, импульс с выхода которого перебрасывает триггер 32, единичнь й потенциал с выхода которого включает генератор 31, начав отсчет времени, и через элемент ИЛИ 45 на вход элемента НЕ 48 формирователя 8, нулевой потенциал с выхода которого выключает генератор 43.

На высвеченном ряде букв обучае- выявляет и считает буквы, сходные с одной (М) и другой (к) конт- рольным1 буквами. По окончании выявления и подсчета букв в строке, нажимает кнопку формирователя 40 Смена на блоке 7. Единичный импульс с выхода формирователя 40 устанавливает регистр блока 4 в исходное состояни фиксирует в счетчике 34 обработку первой строки, проходит через эле- мент ИЛИ 39 на S-вход триггера 35, переведя последний в нулевое положение и обеспечив подачу единичного

5

0

5

0

5

0

5

5

потенциала с выхода элемента НЕ 48 на вход генератора 43, т.е. запустив послед1гий, затем производит запись псевдослучайной последовательности импульсов в регистр блока 4, фиксирует наличие и число контрольных букв в блоках 11 и предъявляет обучаемому вторую строку дпя выявления и подсчета контрольных букв. По окончании выявления и подсчета контрольных групп во второй строке обучаемый снова нажимает кнопку формирователя 40, обеспечив предъявление третьей строки и т.д.

После девятого нажатия кнопки 40 на выходе счетчика 34 блока 7 появляется импульс переполнения, который поступает на первый вход элемента И 37. При появлении на выходе триггера 35 единичного потенциала поспед- ний высвечивает десятую строку в блоке 2 и засвечивается транспарант Ответ индикатора 41 в блоке 7, предписывающий обучаемоьг/ после подсчета контрольных знаков в десятой строке ввести ответ при помощи кнопок 18, и 18, пульта 13.

Пусть обучаемый подсчитал, что буква М (первая) предъявлялась семь, а буква К (вторая) - девять ряз. Это означает, что кнопку 18, он должен нажать семь раз, а кнопку девять раз.

При нажатии кнопки 18, импульс с ее выхода подается на вход второй обратного счета счетчика 63 соответствующего блока 11, и через элемент ИЛИ 20 на R-вход триггера 32 блока 6 перебросив последний и прекратив подсчет времени. Счетчик 30 фиксирует время, затраченное на выявление и подсчет букв в цикле.

По окончании ввода информации кнопками 18 ) и 18 7 оГ|учае№-.1й нржимает кнопку Результат 19,

Если обучаемый неправильно определил число предъявленных букв, то информация с выхода счетчика 63, при- поженная к дешифратору 64, при поступлении на его вход управляюгчего импульса с выхода кнопки 19 поступает в индикатор 65, указывая число ошибок по каждой букве. Одновременно импульс с выхода кнопки 19 поступг)ет через элемент 68 (время задержки ран- но сумме времени срабатывания дешифратора 64 и элемента ИЛИ 66 на информационный вход элемента 67 запрета,

и

на управляющий вход которого подаетс единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 66.

На выходе блока 11 импульса нет, следующем цикле обучаемому снова i предъявлены две контрольные буквы, н уже другие.

Если обучаемый правильно определил число предъявленных букв в цнк- ла по обоим контрольным буквам, то |на выходах элементов 67 первого и второго блоков 11 появляются импульсы, которые поступают на первый и второй входы элемента И 69 блока i2, на третий вход которого через элемент ИЛИ 70 подан единичный потенциал с первого выхода триггера 21 переключателя 5 о Импульс с выхода элемента И 69 поступает на R-вход триггера 21 и переводит его во второе положение, подготовив цепь для предъявления в следующем цикле трех контрольных букв, а поданный на второй вход блока 7, возвращают счетчик 34 в исходное сотояние и, пройдя через элемент ИЛИ 39 на R-вход триггера 35 обеспечивает появление на его выходе нулевого потенциала, который прикладывается к элементу НЕ 48 Единичный потенциал с выхода элемента НЕ о зя

пускает генератор 43. Дальнейша; io6 та блоков и элементов тренажер я ан. - логична описанному

При неправильном ответе хотя 6r,i по одной букве повтор тренировки обеспечивается выключением и включением тумблера 29.

Использование изобретения в устройствах для психофизиологических иссле- Q переключателя режимов работы, первый

дований, а также при профессиональном отборе операторов различных систем управления позволяет выявить и тренировать навыки устойчивости при распределении произвольного внимания, тем самым расширяя дидактические возможности известного устройства.

В зависимости от предъявляемых требований к операторам число буквенных знаков, предъявляемых в случайной последовательности, может изменяться в значительных пределах (от 15 до 450 и более). Число допущенных ошибок на каждом контрольном знаке (по каждой букве) в цикле высвечивается на соответствующем индикаторе блоков регистрации По этому числу судят о возможности использования испытуемого оператора в той

45

50

55

управляющий вход которого соединен с установочным входом блока управления и выходом блока регистрации, второй управляющий вход подключен к первому выходу формирователя кодов, первый выход переключателя режимов работы подключен к управляющему входу первого блока индикации, первому входу запуска формирователя кодов и первому управляюще(-гу входу блока коммутации, а второй выход соединен с первым информационным входом счетчика времени, второй информационный вход которого соединен с пятым выходом обучаемого, а третий информационный вход соединен с управляющим рходом второго блока индикации, вторым входом запуска формирователя кодов и первым выходом

3

12

или иной системе управления человек- машина. При правильном подсчете двух контрольных знаков в цикле устройство усложняет задание, Тое автоматически переходит к предъявлению дпя подсчета трех знаков, заданных случайно

Формула изобретения

5

0

5

тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок сравнения, переключатель режимов работы, формирователь кодов, счетчик времени и первый и второй блоки индикации, информацио1 - ные входы которых подключены к выходам соответскенно блока задания эталонов и блока предъявления учебной информации, выходы первой группы которого соединены с инс1юрмациопными входами первой группы блока сравнения , информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока задания эталонов, выходы первой и второй групп которого подключены к информационным входам

переключателя режимов работы, первый

управляющий вход которого соединен с установочным входом блока управления и выходом блока регистрации, второй управляющий вход подключен к первому выходу формирователя кодов, первый выход переключателя режимов работы подключен к управляющему входу первого блока индикации, первому входу запуска формирователя кодов и первому управляюще(-гу входу блока коммутации, а второй выход соединен с первым информационным входом счетчика времени, второй информационный вход которого соединен с пятым выходом обучаемого, а третий информационный вход соединен с управляющим рходом второго блока индикации, вторым входом запуска формирователя кодов и первым выходом

3I5

блока управления, информационные ВХОДЫ которого соединены с выходами второй группы блока предъявления учебной информации, а синхронизирующий вход подключен к считывающему входу блока сравнения и второму : Iвыходу формирователя кодов, третий и четвертый выходы которого соединены с информационными входами блока коммутации, первый выход которого соединен с управляющим входом формирователя Кодов, а второй управляющий вход и вход начальной установки блока задания эталонов пoдклюveны к первому выходу пульта обучаемого, информационные входы и входы записи блоков задания эталонов и предъявления учебной информации подключены соответственно к второму, третьему и четвертому и пятому выходам блока коммутации выходы блока сравнения соединены с информационными входами группы блока регистрации.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что переключатель режимов содержит первый и второй элементы ИЛИ, входы которых являются ин- формацярнными входами переключателя, а выходы подютючены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены между собой и являются первым упрааляющим входом переключателя, третьи входы подключены соответствен

1

О

5 10

5

но к выходам триггера, а выходы подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу одновибратора и является первым выходом переключателя, вторым выходом которого является выход первого одновибратора, S-вход триггера подключен к выходу формирователя одиноч1Ш1х импульсов, выход которого является I третьим выходом блока, R-вход триггера является вторым управляющим входом переключателя.

Фи5.7

Фиг. в