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

05

Р

эо 1

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано для подго- товки и отбора операторов дискретных систем управления комплексами технологического оборудования.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет определения глубины временного снижения эффективности труда оператора при перестройке вида его дея- 1 ельности.

На фиг.1 представлена функцйональ- |яая схема устройства для оценки рабо- ,|гы операторов;, на фиг.2 -.схема {таймера; на фиг.З - схема блока зада- Иия программы оценки; на фиг.4 - схема формирователя импульсов;на фиг.5 - схема пульта оператора;на фиг.6 - схема первого узла анализа;на фиг.7 - схема второго узла анализа; на фиг.8 - схема третьего узла анализа.

. Устройство для оценки работы операторов служит генератор 1, первый 2 Ч второй 3 элементы И, таймер 4, блок 5 задания программы оценки, формирователь 6 импульсрв, пульт 7 оператора, первый 8, второй 9 и третий 10 узлы анализа, составляющие блок сравнения, первый 11 и второй 12 элементы ИЛИ, информационное табло 13. Таймер. 4 содержит генератор 14 тактовых импульсов первый 15, второй 16 и третий 18. триггеры, элемент И 17, элемент 19 задержки, счетчик 20 импульсов и дешифратор 21, Блок 5 содержит элемент 22 временной задерж- ки, регистр 23 сдвига, кнопочный Коммутатор 24. Фдрмирователь 6 содержит триггер 25, распределители 26 н 27 импульсов на кольцевых регист- . pax,.первую 28,-28ц и вторую группы триггеров. Пульт 7 оператора содержит генератор 30 тактовых импульсов, группу элементов И ,, первый 32 и второй 33 элементы И, группу кнопок 34,-34j,, первую 35 и вторую 36 кнопки. Первьй узел 8 ана- ЛИЗа содержит группу элементов И , группу элементов задержки 38,-38„, группу триггеров , первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ. Второй узел 9 анализа содержит группу триггеров 424-42, элемент И 43 и элемент И-НЕ 44. Третий узел 10 анализа содержит шифратор 45, мульти-

плексор 46, элемент И 47 и элемент И-НЕ 48.

Исследование психофизиологических свойств оператора и оценка его профессиональной пригодности основаны на определении эволюционных и трансформационных фаз познавательного процесса. Известно, что сокращение времени освоения сложных технических систем и повышение их эффективности использования может быть достигнуто путем рационализации обучения операторов. Познавательньй процесс включает в себя не только освоение одной единственной стратегии, а последовательное освоение и смену разных стратегий. Нахождение минимального времени освоения ряда стратегий для их оптимального построения позволяет выявить общие закономерности динамики адаптационных процессов в деятельности оператора.

Вербальная модель работы устрой- CTisa состоит в следующем.

Оператору предъявляются для решения три стратегии в определенной последовательности. Регистрируется время, затраченное на полное решение всех трех стратегий. После этого изменяется предъявляемый порядок тех же стратегий, снова регистрируется время. Аналогично проводятся все циклы исследований (при трех стратеги-, ях - шесть циклов). Каждый цикл содержит в себе предъявление информации оператору, формирование ответа оператора, анализ ответа, предъявление информации о правильности ответа. Если ответ правильный, устройство представляет очередной шаг программы данного цикла. Если ответ неправильный, устройство повторяет этот же шаг программы.

Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов АСУ работает следующим образом.

При включении питания генератор 1 вырабатывает импульсы, поступающие на первые входы первого 2 и второго 3 элементов И, Нажатием кнопки 36 на пульте 7 оператора открывается элемент И 33, на который поступают импульсы с выхода генератора -30. .Сформировянный на выходе элемента И 33 сигнал через элемент И 47 узла 10, через элемент ИЛИ 12 Лоступает на вход элемента И 2 и на вход таймера 4, в результате чего начинается отсчет времени, и на вход блока 5 (второй вход регистра 23 сдвига). На коммутаторе 24 блока 5 нажата первая кнопка, т.е. задействована программа первого цикла. Как нулевой, так и . первьй выходы регистра 23 задействую первый шаг программы выбранного цикла. Управляющий сигнал с первого выхода блока 5 поступает на первый в-ход формирователя 6 (вторые входы первой группы RS-триггеров 28v-28n). В это же время с выхода генератора 1 поступают импульсы на вход формирователя 6, т.е. на первые входы распределителей 26 и 27. Первый импульс с выхода распределителя 26 поступает на первый вход триггера 28 и устанавливает его в положение, при котором с его выхода сигнал поступает на вход табло 13 и высвечивает первый символ. Оператору предлагается расшифровать этот символ и ответить на него путем нажатия соответствующей кнопки , на пульте 7.. Этот же сигнал поступает на первый вход узла 8 анализа (на первый вход элемента И 37). Если оператор отвечает правильно на первый вопрос, то по первой линии с выхода элемента И 31 пульта7

сигнал поступит на второй вход элемента И 37 узла 8 анализа, в результате чего на его выходе формируется управляющий сигнал, поступающий на импульсный вход триггера 39, на информационном входе которого находит сигнал, поступивший на первый вход узла 8. В связи с этим триггер 39 принимает состояние, при котором на его выходе формируется сигнал, поступающий с первого выхода узла 8 через элемент 12 ИЛИ на третий вход табло 13 (информация о правильности ответа), второй вход элемента И 2 и вход таймера 4. Этот сигнал начи- нае;т второй шаг программы. Импульс сформированный на выходе элемента И 2, поступает на второй вход блока 5. На таймере 4 единичный сигнал перемещается с триггера 15 на триггер 16, и продолжается отсчет времени выполнения программы. Импульс, поступающий на второй вход регистра 23, производит перемещение рабочей цепочки, и сигнал формируется на его рабочем втором выходе, который является BTopf TM выходом Г;лока 5. Этот сигнал поступает ка второй вход формировате- ля 6 (второй вход тгуиггера 25, на

10

15

первьм вход которого поступают им- п льсы с генератора 1). В результате этого с второго выхода формирователя поступают сигналы на первый вход узла 9 анализа и на пятый вход табло 13 (звучат сигналы случайного ряда). Оператор должен нажать кнопку 35 на пульте 7 в момент звучания определенного сигнала. При этом сигнал, сформированный на выходе элемента И 32 пульта 7, поступает на второй вход узла 9 анализа (на вторые входы эле-ч мента И 43 и элемента И-НЕ 44). Каждый импульс, поступающий на первый вход узла 9 (импульсные входы триггеров 42), передвигает поочередно еди25

30

35

ницу до последнего триггера 42, с выхода которого сигнал поступает на 20 элемент И 43. Если оператор отвечает правильно (т.-е. кнопка ответа нажата именно в тот момент, когда звучит нужный сигнал, сопровождаемый вспыхиванием транспаранта на табло 13), то сигналы совпадают по времени, в результате чего открывается элемент И 43 и сигнал поступает с первого выхода узла 9 ана.ггиза через элемент 12 ИЛИ на вход табло 13 (сигна.пиза- ция о правильности ответа) и на второй вход первого элемента И 2. Этот сигнал дает начало третьему шагу программы. Блок 5 и формирователь 6 работают аналогичным образом. С третьего выхода формирователя 6 сигналы случайного ряда поступают на первый вход узла 10 анализа (на первый вход мультиплексора 46 и на вход шифратора 45). При этом шифратор 45 Б зависимости от входного сигнала выбирает код, управляющий мультиплексором 46. С третьего выхода формирователя 6 также поступает кодовая информация на вход табло 13, где выс- д вечиваются в случайном порядке раз- , личные кодовые комбинации. При определенном коде на выходе мультиплексора 46 появляется сигнал, поступающий на первый вход элемента И 47. Оператор должен при этой же комбинации, предъявляемой ему на табло 13, нажать кнопку 36 ответа на пульте 7, в результате чего с выхода элемента И 33 через третий выход пульта 7 и второй вход узла 10 поступает сигнал на второй вход элемента И 47. Если ответ правильный (рпчпульс ответа оператора совпадает с импульсом информационного кода,), то на выходе элемента И 47

40

0

5

формируется сигнал, который через элемент ШШ 12 поступает на вход ло 13 (информация о правильном ответе оператора) и на второй вход первого элемента И 2, а также на вход пересчетной схемы таймера 4. Пересчетная схема выполнена как счетчик с коэффициентом счета, равным трем. Эта схема регистрирует импульсы, соответствую- щие правильным ответам оператора. По приходу третьего импульса на выходе элемента И 17 формируется уровень лйгической единицы, которьй переводит третий триггер 18 в единичное состоя- ние, а пересчетную схему в исходное состояние, в котором она гртова вновь принимать импульсы, соответствующие правильньм ответам. Третий триггер 18 на выходе формирует сигнал, соответст вующйй логической единице, которьй прекращает поступление импульсов с генератора 14 на счетчик 20. На табло 13 отображается полное время решения задачи оператором.

Если оператор отвечает неправильно на первом шаге программы .то на элементе И 37 .приходящие импульсы не -v. совпадают во времени, в результате чего-сигнал поступает с инверсного выхода тригг ера 39 через второй выход у$ла 8 анализа и элемент ИЛИ 11 на второй вход табло 13 (информация об ошибочном ответе), а также второй в:1сод второго элемента ИЗ, При этом на выходе элемента И 3 формируется импульсный сигнал, поступающий на первый вход блока 5 (вход элемента 22 временной задержки и третий, устано- вочньй, вход регистра 23 сдвига), вследствие чего последний устанавливается в исходное положение, а им-: пульс после элемента 22 временной . .задержки начинает всю программу с ;первого шага. Так как распределитель 26 формирователя 6 перемещается на единицу, то оператору на табло 13 предъявляется другой символ дпя опознания. Если оператор снова делает ошибку, то ему аналогично предъявля-. ется очередной символ и т.д.

Если оператор отвечает-неправильно на втором шаге программы то импульсы, поступающие на первый вход узла

9 анализа (с второго выхода формиро- в;ателя 6) и на второй вход (с второго выхода пульта 7), не совпадают во времени. В результате этого на первый вход элемента И-НЕ 44 поступает

5 р 5

о 0 5

5

5

сигнал, соответствующий логическому нулю, а на второй вход - , соответствующий логической единице. Поэтому на выходе элемента И-НЕ 44 формируется сигнал, которьй через второй зьпсод блока 9 анализа и элемент ШЖ 1 1 поступает на вход табло 13 (сигнализация с неправильности ответа) и на второй вход второго элемента И 3. Далее процесс проходит аналогично вышеописанному, и вся программа возвращается к своему первому шагу.

Если оператор отвечает неправильно на третьем шаге программы, то импульсы, прступаюш 1е на первый вход элемента И 47 и на второй вход узла 10 анализа (второй вход элемента И 47), не совпадают по времени, в результате чего на первый и второй входы элемента И-НЕ 48 поступают сигналы, соответствующие логическому нулю (на первом входе) и логической единице Хна втором входе). Поэтому на выходе элемента Й-НЕ 48 (первьй выход узла 10 анализа) формируется единичньй сигнал, который через элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход табло 13 (информация о неправильности ответа) и на второй вход второго элемента И 3, Далее процесс происходит аналогично вышеописанному, и вСя программа возвращается к своему первому шагу.

После проведения первого цикла программы (оператор дал правильные ответы на все 1зопросы и зарегистрировано время ответа) устройство подготавливается к работе во втором цикле. Дпя этого на коммутаторе 24 блока 5 отжимается кнопка первого шага программы и нажимается кнопка программы второго шага. При этом одновременно обнуляются триггер 18 и счетчик 20 таймера 4, который снова начинает отсчет времени. В результате проведенных переключений изменяется очередность предъявления стратегий оператору для решения, но суть и содержа-.. ние каждой стратегии в отдельности остаются неизменными. Весь цикл ис- - следований проводится заново, в соответствующем порядке, аНапог 1чно ранее описанному. По окончании каждого цикла регистрируется время решения по совокупности стратегий.

По окончании всех циклов программы фиксируются времена решения задач

оператором при предъявлении ему стратегий в различной последовательности Построение очередности стратегий, на решение которых оператор затратил наименьшее время, является наиболее оптимальным. Именно в такой последовательности необходимо предъявлять их оператору для освоения.

По сйособности оператора перестра ивается на решение других задач в минимальное время можно оценивать его профессиональную пригодность. Кроме того, по результатам эксперимента, проведенного при помощи данного устройства, можно предсказывать глубину временного снижения эффективности труда операторов при перестройке приемов их труда, т.е. можно выявить некоторые общие закономерности динамики адаптационных процессов в человеческой деятельности, отражающих формирование, совершенствование и смену структур и способов функционирования системы. По этим показателям также можно определить проффессио- нальную пригодность операторов АСУ..

Форм-ула изобретения Устройство.для оценки работы операторов, .содержащее пульт оператора, генератор, таймер, выход которого

«п 15

соединен с первым входом информационного табло, блок задания программы оценки и блок сравнения, о т л и - J чающееся тем, что, с целью расширения дидакв-ических возможностей устройства, в него введены первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с выходом генератора, а выходы - с соответствующими входами блока задания программы оценки, формирователь импульсов, синхровход которого подключен к выходу генератора, информационные входы - к соответствующим выходам блока задания программы оценки, а выходы - к соответствующим входам первой группы блока сравнения и к соответствующим входам группы информационного табло, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с соот-. ветствующими выходами первой группы блока сравнения, а выход - с вторыми входами информационного табло и второго элемента И, и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу таймера, второму входу первого элемента И и третьему входу информационного табло, а входы - к соответствующим .выходам второй группы блока сравне- 0 ния, входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами пульта оператора.

20

25

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, может быть использовано для отбора и подготовки операторов дискретных систем управления комплексами технологического оборудования и позволяет выявить некоторые закономерности динамики адаптационных процессов в человеческой деятельности и предсказать глубину временного снижения эффективности труда оператора при перестройке приемов его труда. Оператору на табло 13 предъявляются символы первого шага программы исследований. Если оператор отвечает правильно, то с первого узла 8 анализа сигнал поступает на табло 13 и первый элемент И 2. При неправильном ответе сигнал поступает на второй элемент И 3. В соответствии с поступившим сигналом блок 5 задания программы оценки формирует команду на продолжение программы или повторение того же шага. Эти сигналы поступают на формирователь 6 импульсов, где формируются сигналы каждого шага программы, поступающие на соответствующие узлы 8, 9 или 10 анализа. Оператор отвечает с помощью кнопок, расположенных на пульте 7 оператора. На табло 13 регистрируется общее время ответов. Изобретение позволяет расширить дидактические возможности устройства. 8 ил.

иг

1., iJa a

n .

L. ., , /,„

D It

г i

.-Й. /I..

fil

ri.

-™±У

31-fL

f fl

, 5S|

1

L.

3/„иГ|

-L

cf8,

г -

3 52 j I

-L.. i „,..j.,

53 4-, a Юг

1С 1ШиЛI

Cf J -.s

r iJ CT. 4J

п,

Hal2,

/to//;

-ZIsJ

Фиг. 6

Фие.8