Устройство для оценки работы операторов Советский патент 1990 года по МПК G09B9/00 

ел

Јь

315

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки информации, получаемой при психофизиологических исследованиях для профессионального отбора в обучающих и контролирующих устройствах.

Целью изобретения является повышение точности устройства определения как верхнего., так и нижнего пороговых значений психофизиологической напряженности„ ограничивающих зону оптимальной деятельности операторов.

На фиг„1 изображена схема устрой

стваЈ на фиг,2 - схема пульта управления; на фиг.З - схема первого коммутатора, на фиг.4 - схема блока определения ошибок, на фиг.З - схема формирователя импульсовj на фиг.6 - схема блока контроля величины текуще напряженности оператора-1, на фиг.7 - схема блока оценки активности опера- |тора; на фиг.8 - схема блока задания граничных условий на фиг.9 - схема порогового блока и блока регистрации

Устройство оценки напряженности операторов автоматизированных систем управления (фиг.1) содержит информационное табло 1, пульт 2 управления, первый коммутатор 3 (символьной информации), блок 4 сравнения, блок 5 определения ошибок, формирователь 6 импульсов, второй коммутатор 7 (уставки предельного числа ошибок на режиме), блок 8 сравнения, задатчик 9 режима, блок 10 контроля величины текущей напряженности оператора, блок 11 оценки активности оператора, блок 12 задания уставок, пороговый блок 13, блок 14 регистрации, дифференциатор 15„

Табло 1 выполнено в виде панели семисегментных индикаторов, управляемых транзисторами.

Пульт 2 (фиг.2) содержит переключатель 16, выполненный, например, на контактной кнопке с фиксацией, первичный блок 17 физиологических датчиков, представляющий собой контактирующие медицинские электроды для снятия характеристик сердечного ритма, блок 18 физиологических датчиков,

выполненный, например, на основе эн цефалографа, обеспечивающего по меньшей мере два отведения ритмов, ответчик 19, представляющий собой

10

15

20

25

30

.

40

45

,

50

55

панель контактных кнопок без фиксации.

Первый коммутатор 3 (фиг.З) содержит счетчик 20 и-блок 21 памяти.

Блок 4 сравнения может быть выполнен на основе микросхемы.

Блок 5 определения ошибок (фиг.4) содержит элемент И 22, счетчик 23 ошибок, модуль 24 задержки, выполненный на интегрирующей схеме, включенной последовательно с двумя триггерами Шмитта, модуль 25 сравнения, триггер 26.

Формирователь 6 импульсов (фиг.З) содержит сдвигающий регистр 27, преобразователь 28 кодов, цифроаналого- вый преобразователь 29, генератор 30.

Коммутатор 7 уставки (предельного числа ошибок на каждом режиме) выполнен, например, на базе ПЗУ, в ячейках которого хранится информация о предельном числе ошибок для каждого режима, которое передается с выхода коммутатора 7 на вход блока 5 после появления на адресном входе коммутатора 7 одного из восьми кодов (для примера конкретной реализации), поступивших с выхода регистра 27.

Блок 8 выполнен на базе ПЗУ, в ячейках которого хранится информация о режимах, отнесенных к режимам,сравнительно с другими (из восьми) вы- соких скоростей.

При появлении на адресном входе блока 8 кода, соответствующего одному из скоростных режимов, на его выходе формируется логческая 1м для информирования об этом режиме блока 12. Задатчик 9 выполнен на базе шестиразрядного делителя, частоты с программируемым коэффициентом деления, на программируемом входе которого (D,, Вг, D4 Dj, Dft, DJ2; при соответствующем соединении с общей точкой может быть выставлено число от 1 до 63, при достижении которого в период счета импульсов на выходе делителя следующим импульсом инициируется логическая 1, а задатчик 9 принимает исходное состояние.

Блок 10 (фиг.6) содержит усилитель 31, элемент И 32, генератор 33, интегратор 34, аналого-цифровой преобразователь 35.

Блок 11 (фиг.7) содержит первый 36 и второй 37 компараторы, первый 38 и второй 39 резисторы уставок информативной величины ритмов.

515470

Блок 12 (фиг.8) содержит шесть инверторов соответственно 40-45, три четырехвходовых инвертируемых элемента И соответственно 46-48, элемент ИЛИ 49, два двухвходовых эле- 5 мента И 50 и 51.

Блок 13 (фиг.9) содержит регистр 52 для хранения величины максимальной напряженности, регистры 53 для хра- Q нения величины минимальной напряженности,,

Блок 14 (фиг.9) содержит преобразователи 54 и 55 кодов и индикаторные панели 56 и 57.15

Устройство работает следующим образом.

Оператору посредством индикаторов табло 1 (фиг.1) предъявляется символьная информация, на которую 20 он должен отвечать согласно известной ему инструкции, осуществляя своевременное нажатие на кнопки ответчика 19.

Запуск устройства осуществляется 25 руководителем при переводе переключателя 16 в положение Пуск. При этом на вход коммутатора 3 поступает сигнал разрешения счета импульсов, на вход формирователя 6 - сформиро- о ванный дифференциатором 15 одиночный импульс, который выставляет регистр 27 в состояние, обеспечивающее на его выходе и на выходе формирователя 6 появление кода режима (в примере конкретной реализации (фиг.5) при 8-разрядном регистре таких кодов может быть только восемь, а следовательно, и восемь скоростных режимов

устройства. С выхода регистра 27 код

ДО

режима поступает на адресные входы

преобразователя 28, коммутатора 7 и блока 8, в ячейках которых разме- щаются ; в преобразователе 28 - информация об изменении частоты следования импульсов на выходе форми- 4- рователя 6 в зависимости от режима, установленного в регистре 27 в коммутаторе 7 - коды предельного числа ошибок, допустимых на каждом режиме, в блоке 8 - информация о кодах 0 скоростных режимов, которые инициируют на его выходе логическую 1.

Одиночный импульс, сформированный дифференциатором 15, поступает также на первый вход задатчика 9, осуществляя сброс и установку его в исходное, нулевое состояние.

5

Q

15

20

25 о

ДО

4- 0

5

186

Информация о выбранном режиме в преобразователе 28 определяет конкретное значение частоты следования импульсов в этом режиме, которое, преобразуясь в преобразователе 29 в виде потенциального сигнала, поступает на вход генератора 30, обеспечивая тем самым заданную для выбранного режима частоту следования импульсов на выходе формирователя 6.

С выхода формирователя 6 импульсы заданного режима поступают на вход коммутатора 3, на вход счетчика 20, в котором преобразуются в коды выборки случайных символов из блока 21 (фиг.З). Таким образом, указанные символы появляются на выходе последнего с частотой заданного режима, выбранной в формирователе 6.

С выхода коммутатора 3 символы поступают на табло 1 для восприятия оператором. В примере конкретной реализации воспринимаемую информацию оператор идентифицирует, например, по трем категориям: четные, нечетные числа и числа, кратные, пяти, с соблюдением приоритета чисел, кратных пяти (т.е., если представлены числа 25, 40, 70, их следует относить к категории кратных пяти, а не к четным или нечетным).

В этом случае на ответчике 19 оператор использует три кнопки, нажатие каждой из которых информирует блок 4 о выборе оператором признака воспринимаемого символа (числа).Коды признаков, поступающие в блок 4 с выхода пульта 2, сравниваются в блоке 4 с кодами признаков символов (чисел), инициируемых на табло 1 коммутатором 3. В случае несовпадения на выходе блока 4 появляется логическая 1, фиксирующая ошибку в счетчике 23, куда она поступает с выхода блока 4 через элемент И 22 при наличии импульсов соответствующего режима, поступающих на второй его вход с выхода формирователя 6.

Код числа ошибок, зафиксированных счетчиком 23, в модуле 25 сравнивается с кодом предельного числа ошибок, принятым для исполнения режима, который поступает на второй вход модуля 25 с выхода коммутатора 7. При достижении предельного числа ошибок на исполняемом режиме в триггере 26 устанавливается состояние готовности и с приходом сигнала

об окончании режима (выход задатчи- ка 9) сигнал в форме логической 1 поступает с выхода блока 5 на вход блока 12.

Сигнал об окончании каждого из режимов поступает также на вход модуля 24, с выхода которого с выдержкой времени направляется на вход счетчика 23 для установки последнего в исход- ное состояние.

Импульсы с частотой следования, определяемой данным (одним из восьми) скоростным режимом, с выхода формирователя 6 поступают на вход задатчи- ка 9. При этом число поступающих импульсов сравнивается с кодом числа, установленного на программном входе задатчика 9 (от 1 до 63), т.е. с числом символов, которое может быть представлено оператору на каждом режиме. При достижении заданного числа на выходе задатчика 9 появляется сигнал (логическая 1), который по первому входу формирователя 6 обеспе- чивает переключение сдвигающего регистра 27 на очередной скоростной режим (в порядке возрастания частоты следования импульсов на выходе формирователя 6 (фиг.5).

От режима к режиму с возрастанием скорости представления информации оператору возрастает, как правило, и его психофизиологическая напряженность, что фиксируется в блоке 17, аналоговый сигнал с которого поступает на вход блока 10 (фиг.6), обрабатывается в указанном блоке и преобразуется в цифровой код, поступающий с выхода блока 10 на вход блока 13 (фиг.9). В ходе работы оператора по распознанию предъявляемых символов (чисел) изменяются также физиологические характеристики головного мозга, что выражается в наличии либо отсутствии ритма, характеризующего активность оператора, и ритма, соответствующего его усталости (заторможенности) . При этом указанные сигналы с входов блока 18 поступают на входы блока 11 (фиг.7), в котором на компараторах 36 и 37 сравниваются со своими информативными значениями, устанавливаемыми с помощью резисторов 38 и 39. Наличие у оператора информативных ритмов идентифицируется логической 1, поступающей с соответствующих выходов блока 11 на входы блока 12 (фиг.8), на который с выхо

5

0

5

0

5

да блока 8 приходит информация о скоростной характеристике режима (для выбранных высоких скоростей логическая 1).

Блок 12, используя полученную информацию о превышении количества ошибок на режиме сверх допустимого предела, о физическом состоянии ак- тивности либо заторможенности оператора, а также о режиме высоких скоростей предъявления информации, решает логическую задачу формирования граничных условий максимальной либо минимальной напряженности деятельности оператора.

При этом возможны следующие варианты. В наличии один ритм, отсутствует другой ритм, число ошибок превышает заданное для данного режима. В этом случае с инвертора 43 (фиг.8) в элемент ИЛИ 49 поступает 1 и при поступлении на вход блока 12 сигнала о записи (конец очередного режима) элемент 50 формирует на выходе блока 12 условие наличия (логическая 1) предельной напряженности оператора. Отсутствует один ритм, в наличии другой ритм, число ошибок превышает заданное для данного режима. При таких условиях может быть два-случая , ошибки оператора объясняются его пассивностью, недостаточным включением в работу, что, как правило, характерно для сравнительно низких скоростей предъявления информации либо сопутствует равнодушию оператора в результатах выполнения задания. В этом случае по цепи элемента И 48, инвертора 45, элемента И 51 на выходе блока 12 формируется условие наличия (логическая 1) минимальной напряженностью оператора. В случае высоких скоростей предъявления информации по цепи элемента И 47, инвертора 44, элемента ИЛИ 49 и элемента И 50 на выходе блока 12 формируется условие наличия максимальной напряженности.

Наличием одного ритма, отсутствием другого ритма и ошибок характеризуется номинальный режим работы в пределах оптимальной зоны напряженности оператора, а другие сочетания представленных параметров практически не существуют.

Сформированные условия о наличии предельной напряженности у оператора поступают на входы блока 13 (фиг.9),

15

91547018

.

на который с блока 10 поступает ин- формация о величине текущей напряженности оператора, что записывается в регистрах 52 и 53. При поступлении соответствующего условия регистр 52 передает на один выход блока 13, а регистр 53 - на другой выход коды величин соответственно максимальной или минимальной величины напряженности оператора, которые поступают на входы блока 14, преобразуются в первом 54 или втором 55 преобразователях и фиксируются на соответствующих индика- торных панелях 56 или 57 блока 14 (фиг. 9).

При достижении величины максимальной напряженности на выходе блока 13 отключается формирователь 6 и коммутатор 3 прекращает предъявлять оператору информацию на табло 1. При этом повторный запуск коммутатора 3 осуществляется нажатием на переключатель 16 Пуск - Стоп на пульте 2.

Кроме того, в примере конкретной реализации предлагаемое устройство может быть выполнено на микропроцессорной и дисплейной технике.

Получение пороговых значений напряженности, ограничивающих зону опти- 0 мальной напряженности оператора при его работе в автоматизированных системах управления, повышает информативность и точность устройства за счет обработки дополнительной психофизиологической информации и формиро вания граничных условий (критериев) оптимальной деятельности оператора.

Применение предлагаемого устрой20

25

,.35

в в т в в в р бл вх к пу к вт вх ве бл вы бл и вт бл го ро бл че со бл пр ры оп ве пе ро от та бл вх ро ми со та

ства позволяет повысить эффективность и точность систем автоматизированного обучения и отбора, так как информация о зоне оптимальной напряженности, индивидуальной для каждого обучаемого (обследуемого), помогает дифферен- цировать кандидатов в операторы по родам возможной деятельности и тем самым снизить расходы, связанные с отбором, подготовкой и последующей отбраковкой специалистово Формула изобретения

Устройство для оценки работы операторов, содержащее блок регистрации, первый вход которого соединен с первым выходом порогового блока, пер- вый вход которого подключен к выходу

10

15

ти

20

25

35

40

,

55

50

блока контроля величины текущей напряженности оператора, информационное табло, входы которого соединены с соответствующими выходами первого коммутатора, пульт управления и блок определения ошибок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен второй коммутатор, первый блок сравнения, формирователь импульсов, второй блок сравнения, задатчик режимов, блок оценки активности оператора, блок задания уставок и дифференциатор, вход которого соединен с первым выходом пульта управления и первым входом первого коммутатора, а выход - с первыми входами формирователя импульсов и задатчика режимов, входы группы которого являются соответствующими входами устройства, второй вход подключен к выходу формирователя импульсов, первому входу блока определения ошибок и второму входу первого коммутатора, а выход - к вторым входам формирователя импульсов и блока определения ошибок и, к первому входу блока задания уставок, второй, третий, четвертьй и пятый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока оценки активности оператора и выходами второго блока сравнения и блока определения ошибок, а первый и второй выходы - соответственно с вторым и третьим входами порогового блока, первый и второй выходы которого подключены к третьему входу формирователя импульсов и второму входу блока регистрации, второй, третий и четвертый выходы пульта управления соединены соответственно с входом блока контроля величины текущей напряженности оператора и первым и вторым входами блока оценки активности оператора, а выходы группы - с соответствующими входами первой группы первого блока сравнения, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, а выход - к третьему входу блока определения ошибок, четвертый вход которого соединен с выходом второго коммутатора, выходы группы формирователя импульсов подключены к соответствующим входам второго коммутатора и второго блока сравнения.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки информации, получаемой при психофизиологических исследованиях для профессионального отбора в обучающих и контролирующих устройствах. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит информационное табло 1, пульт 2 управления, коммутатор 3 (символьной информации), блок 4 сравнения, блок 5 определения ошибок, формирователь 6 импульсов, коммутатор 7 (установки предельного числа ошибок на режиме), блок 8 сравнения, задатчик 9 режима, блок 10 контроля текущей напряженности оператора, блок 11 оценки активности оператора, блок 12 задания уставок, пороговый блок 13, блок 14 регистрации, дифференциатор 15. Предложенное устройство снижает расходы, связанные с отбором, подготовкой и отбраковкой специалистов.

Фиг.2

21

20

Ь-ГЯн-ом- I-GQ-о 4л

Фиг. 6

&г.7

К ёпаку №8,6x3 останоб пв Нмвь