Устройство для психологических исследований Советский патент 1990 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для . исследования памяти.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем исследования памяти в процессе деятельности по переработке информации.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя двоичных кодов; на фиг. 3 - функциональная схема блока предъявления учебной информации; на фиг. 4 - функциональная схема блока вычитания; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для психологических исследований содержит пульт 1 оператора, блок 2 предъявления учебной информации (строки длиной, равной 14 однозначным числам), блок 3 управления, блок 4 сравнения, блок 5 вычитания (четырехразрядный сумматор вычитания), блок 6 памяти случайных программ.

блок 7 регистрации и формирователь 8 двоичных кодов„

Блок 2 предъявления учебной информации содержит группу дешифраторов 9,-9,и 10,-10.

Блок 3 управления содержит RS-триг- гер 11, элемент И 12, злемент ИЛИ 13 и ключ 14 (формирователь одиночного импульса) Смена.

Елок 4 сравнения .содержит первый 15 и второй 16 регистры, двухвходо- вые элементы И 17,-17п и 18,-18.. элементы ИСКПЮЧА10|1(ЕЕ ИПИ-НЕ 19-19 четырехвходовый элемент И 20 иЧле- менты 21-23 задержки.

Блок 5 вычитания содержит четыре .одноразрядных сумматора .

Блок 6 памяти случайных программ содержит счетчик 25 импульсов, элементы И 26,-26,2 и RS-триггеры 2 7,-2 7,.

Формирователь 8 двоичных кодов со - держит генератор 28 псевдослучайной последовательности (ПСП), генератор 29 тактовых импульсов, сдвиговый реi

С

с с

гистр 30, счетчик .31 числа двоичньпГ энаков в коде, элемент 32 запрета, элемент И-НЕ 33, элемент ИЛИ 34 и элемент 35 задержки,

Блок 7 регистрации включает элементы И 36,-36,2, , элементы ,д, запрета, элементы ИЛИ 38 и 39 и счет- чЛки 40-42 (общего числа, числа правильных и числа неправильных ответов), /о

Устройство работает следующим О(бразом.

j Включают питание. На выходе тригге- р|а 11 блока 3 присутствует нулевой п отенциал, который прикладывается 15 К| элементу НЕ 33 формирователя 8, Е|п;иничный потенциал с выхода элемента НЕ 33 запускает генератор 29 (фиг. 5а), тактовые импульсы с выхода которого (фиг, 56) через элемент 20 з|адержки (не показан), время задержки которого равно сумме времени сра- б|атьтания счетчика 31 и элемента ИШ

314,и элемент 32 запрета, на управля- ю|цем входе которого нулевой по енци- 25 ал, поступает на второй.вход регист- pja 30 (фиг. 5в) и на вход генератора 2J8 цеп. На выходе генератора 28 по- .ярляется ПСП импульсов (фиг,5г), кажд 1е четыре двоичных элемента которой п составляют код цифры. Эта последовательность подается на первый (V,) в|ход .регистра 30, на второй (С) вход которого поступают тактовые продвига- импульсы с выхода элемента 32,

Двоичная кодовая комбинация с вы- ходов первой группь регистра 30 (каждая группа включает четыре выхода - разряда, составляющие код одной цифры) подается на первые (информационные) входы регистра 15 блока 4,

При поступлении пятого тактового и мпульса на выходе счетчика 31 форни- рователя 8 (фиг, 5д) появляется им- йульс переполнения, который поступает на вход элемента 35 задержки, а через элемент ИЛИ 34 - на управляющий вход элемента 32 запрета (фиг. 5е), предотвратив прохождение пятого тактового импульса на второй вход регист- ра 30 (фиг, 5в), задерживает выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода генератора 28 на один актовьй импульс (фиг,5г) и производит запись в регистр 15 блока 4 дво- . 55 Ичного кода первой цифры. Так как н а входах блока 5 информация отсутствует, то на информационных входах,,

45

а следовательно, и выходах регистра. 16 блока 4 сигналов нет. Импульс переполнения с выхода счетчика 31, поданный на первый (счетный) вход счетчика 25 блока 6, фиксирует в нем единицу, а поступивший на управляющий вход блока 4, производит опрос регистров 15 и 16, но на выходе элемента И 20 импульс отсутствует, так как -кодовые комбинации в регистрах неодинаковые. Задержанный импульс с выхода элемента 23 возвращает регистры 15 и 16 в исходное положение, а задержанный элементом 35 импульс проходит на счетчик 31 (фиг, 5ж).

Шестой - девятый тактовые импульсы с выхода генератора 29 производят выдвижение двоичного кода второй цифры с выхода генератора 28 (фиг.5г) и ее продвижение по регистру 30, при этом коды цифр с выходов перв ой и второй групп регистра 30 подаются на информационные входы регистра 15 и первые входы сумматоров 24 блока 3 соответственно.

Десятый тактовый импульс с выхода генератора 29 обеспечивает появление на выходе счетчика 31-импульса переполнения,

который предотвращает

прохождение десятого тактового импульса на второй вход регистра 30, задерживает .выдвижение-двоичного кода следующей цифры с выхода генератора 28, поступает на первый вход счетчика 25, зафиксировав в нем вторую единицу, на вход элемента 21 задержки и на V -входы релсима регистров 15 и 16 блока 4, обеспечив перевод последних в режим параллельной записи, и на управляющими вход (переноса) сумматора 24 блока 5, осущесвив появление на выходах последнего разности четырехэлементых двоичных кодов (кодов первой и второй цифр), которая подается с выходов сумматоров 24 на соответствующие вторые (информационные) входы регист.ра 16 блока 4 о.

Задержанный импульс с выхода элемента 21 поступает на вход элемента 22 задержки и на С,,-входы регистров 15 и 16, обеспечивая параллельную запись двоичного числа с выходов первой группы регистра 22 в регистр 16 и с выходов сумматоров 24 в регистр 16.

Импульс переполнения (Опрос) с выхода элемента 22, поданный на

вторые входы элементов И 17 и 18 бло- ка.4, производит считывание информации с выходов регистров 15 и 16 на входы элементов ИСКЛЮЧАЮГЩЕ ИЛИ-НЕ 18, Так как кодовые комбинации в регист--. рак 16 и 15 разные, то на выходе эле- мента И 20 импульса нет. По оконча- НИИ логической единицы (единичного управляющего сигнала) на входе переноса первого разряда сумматора 24 блока 5 на выходах последнего по является нулевой код независимо от значений операндов на его информационных входах.

i- Задержанный импульс с выхода элемента 23 возвращает регистры 15 и 16 в исходное состояние,а задержанный импульс с выхода элемента 35 возвращает счетчик 31 в исходное положение.

Одиннадцатый - четырнадцатый тактовые импульсы с выхода генератора -29 производят выдвижение комбинации двоичного кода третьей цифры с выхода генератора 28 и ее дальнейшее продвижение по регистру 30, при этом коды цифр с выходов первой, второй и третьей групп регистра 30 поступают на информационные входы регистра 15 и первые и вторые входы сумматоров 24 блока 5 соответственно.

Пятнадцатый тактовый импульс обеспечивает появление, на выходе счетчика 31 импульса переполнения, который задерживает выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода ге- нератора 28 на один такт, производит запись кода третьей цифры с первой группы выходов регистра 30 в регистр 15 блока 4, осуществляют вычитание поступивших с выходов второй и третьей групп регистра 30 в блок 5 кода второй цифры из кода первой 1Ц1фры в сумматор 24, подачу их разности на информационные входы регистра 16 и ее запись в последнем, а также считывание информации с выходов регистров . 15 и -16 через элементы И 17 и 18 на входы элементов ИСКЛ10ЧА101ЦЕЕ ИЛИ-НЕ 19.

Импульс переполнения с вькода счетчика 31, поступив11шй на вход счетчика 25 блока 6, производит фиксацию третьей единицы, т.е. на третьем выходе счетчика 25 появляется единичный потенциал, который приклады- . вается к первому входу элемента И 26, .

Если код третьего числа-аналогочен коду разности первого и второго чисел (цифр), то на всех выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 19 появляются

0

5

0

5

0

5

0

5

единичные потенциалы (при поступлении импульса Опрос), которые прикладываются к входам элемента И 20. Импульс с выхода элемента И 20 (фиг.5з) поступает в счетчик 40 блока 7, зафиксировав равенство кода разности двух предыдущих чисел с кодов последующего числа - наличие цифры, подлежащей вычеркиванию, и через элемент И 26 блока 6, на первый вход которого подан единичный потенциал с третьего выхода счетчика 25, - на R-вход триггера 27, обеспечив появление единичного потенциала на его выходе. Единичный потенциал с выхода триггера . 27 подается на второй вход элемента И 36( и управляюп1ий вход элемента 37 запрета блока 7, зафиксировав Q подлежащую вычеркиванию цифру - ее место на клавишах пульта 8.

Если код третьего (последующего) числа не одинаков с кодом разности первого и второго (двух предыдущих) 5 чисел, то на выходе элемента И 26

сигнал (единичного потенциала) отсутствует.

Следующая четверка тактовых импульсов обеспечивает выдвижение четвертой кодовой комбинации (четвертой цифры), при этом разность второй и третьей цифр сравнивается с четвертой цифрой. Если код разности второй и третьей цифр соответствует коду четвертой цифры, то на выходе блока 4 появляется единичный потенциал и фиксируется следующая операция вычеркивания, а если не соответствует импульс на выходе блока 4 отсутствует. Таким образом заполняется (фиксируется) в блоке 6 хранения случайных программ и передается в блок 7 регистрации место 1ЩФРЫ, подлежащей вычеркиванию.

При появлении кодовой комбинации на выходах последней (четырнадцатой) группы регистра 30,наличие в коде хотя бы одной единицы обеспечивает появление единичного потенциала на выходе элемента ИЛИ 13 блока 3, который прикладывается к элементу И 12 (фиг. 5и). При поступлении с выхода счетчика 31 импульса переполнения последний через элемент И 12 подает-, ся на пход триггера 11, перебросив его в единичное состояние (фиг.5к). ЕДИНИ.ЧНЫЙ потенциал с выхода триггера 11 подается на управляющие входы индикаторов 10 блока 2 (фиг. 5л), обеспечив предъявление (высвечивание) цифровой информации ( од10

позначных чисел) испытуемому (обучаемому) .

Одновременно единичный потенциал с выхода триггера 11 через элемент И.ПИ 34 и формирователь 8 подается на управляющий вход элемента 32 запрета, прекратив подачу псевдослучайной последовательности с выхода генерас трра 28, и на вход элемента НЕ 33. нулевой потен1шая с выхода которого выключает генератор 29, Is. высвеченном ряде цифр блока 2 испытуемый п{)оизводит сравнение чисел (цифр), спедуюпщх друг за другом,, вычисляет их разность и, если следующее, число равно этой разности, нажимает клавишу этого числа на пульте 1 (вычеркивает из строки это число). Аналогичные действия производит испытуемый и со следующим числами.

При нажатии клавиши на пульте 1, если обучаемый правильно производит операцию вычисления, на выходе клавиши пульта 1 появляется импульс., который, пройдя через элементы И 36 и 38 ИЛИ блока 7 поступает в счетчик 41, зафиксировав правильный ответ. Если обучаемый неправильно производит one- рацию вычисления или нахо;:1ит не ту клавишу, то импульс с выхода последнего через элемент 37 запрета, на управляющем входе которого имеется нулевой потенциал, и элемент ИЛИ 39 проходит в счетчик 42., зафиксировав неправильный ответ.

По окончании проведения onepaujiH вычисления над числами строки испы- туемьш нажимает ключ 14 блока 3 (фиг. 5м), импульс с выхода которого возвращает триггеры 27 и счетчик 25 блока 6 и регистр 30 формирователя 8 в исходное состояние, а триггер ( 1 блока 3 - в нулевое положение, Нуле- иой потенциал с выхода триггера 11

поступает на вход элемента НЕ 33, . «единичный потенциал ,с выхода которого зключает генератор 29. Тактовые нм- нульсы с ,вь1хода генератора 29 подаются на вход счетчика 31 и через элемент 32 запрета, на управпяюпр-ш вход которого подан нулевой потенциал с вькода триггера 11, на второй вход регистра 30 и вход генератора 28, Работа элементов устройства аналогична описанной.

Посме выполнения программ-ы испытаний, например предьявления пяти строк, руководитель (обучаема) снимает по155

число

казания со счетчиков 4.0 и 41 соотношению N(,/NQ, где N правильно воспроизведенных операций (показания счетчика 41), а Ng - об- щее число задан1-1ых операидй (показания, счетчика 40), определяют точность воспроизведения оперативной памяти.

Счетчик. 42 позволяет определить повторные ответы и исключить их из числа правильных вопроизведенных one-, . Использование предлагаемого изобретения в устройствах для психо- логических исследований по сравнению с известным позволяет расширить функциональные возможности путем исследования процессов запоминания, сохранения и воспроизведения информации испытуемого, связанных с деятельностью по переработке информации,Эта деятельность заключается в том, что испытуемому предъявляются последовательно ряды цифр (однозначных чисел), при этом испытуемый, сравнивая следующие друг за другом числа, находит их раз-, ность, запо1 шнает ее и вычеркивает каждое следующее за тп-т число (фиксирует место его распололхения на пуль- те) , если оно равно этой разности. ОтноБ1ением количества правильно выполненных операций в гфоцессе выпол- каждой программы (пробы) к о.б- щему количеству программных комбина- ций (операций) определяют точность воспроизведения оперативной памятью.

Ф

о р м у л а.

изобретения

0

0

5

Устройство для психологических .исследований, содержащее пульт оператора, блок предьявления учебной информации, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока . управления, блок сравнения, о т л и- чающееся теМд что, с целью расишрения функ1щональных возможностей путем исследования памяти в .процессе деятельности пс переработке информации, в него введены блок вычитания , блок памяти случайных программ, блотч регистра1Х 1и и формирователь двои -шых кодов, вькоды первой группы которого соединены с первые-си вxoдa G I блока сравне 1ия,. выходы второй и третьей его групп - с соответ- ствую5цими входа ш пс-;рвой и второй групп блока вычитания, информйтдаон- кые выходы которог(1 подключены к вто

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования памяти. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем исследования памяти в процессе деятельности по переработке информации. Устройство содержит пульт оператора, блок предъявления учебной информации, блок управления, блок сравнения, блок вычитания, блок памяти случайных программ, блок регистрации, формирователь двоичных кодов. 5 ил.

ФигЛ

Ф ффф ФФФФ Ффф J фффф

If327

43

ll

I

/

Редактор И, Дербак

Составитель А. Махотин

Техред М.Ходанич Корректор А. Осауленко

Заказ 3225

Тираж 554

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCJICP 1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг. 2 2

Фие.Ъ

nnnnnn nnnn р п п

п п

11

EL

Подписное