Устройство для тренировки памяти обучаемого Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

Фиг. 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбора и тренировки памяти операторов различных систем управления.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем определения объема оперативной памяти оператора за счет запоминания контрольных чисел с последующим сохранением и воспроизведением вычеркиванием их из случайной числовой последовательности,

На фиг,1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока сравнения; на фиг.З - то же, мажоритарного элемента; на фиг.4 - то же, коммутатора; на фиг.5 - то же, блока управления; на фиг.6 - то же, блока регистрации; на фиг.7 - то же, пульта оператора; на фиг.8 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для тренировки памяти обучаемого содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления информации, блоки 3 и 4 сравнения, мажоритарные элементы 5 и 6, служащие для определения программных чисел (цифр), блок 7 регистрации, коммутатор 8, блок 9 управления и пульт 10 оператора.

В состав формирователя 1 входят регистр 11 (сдвига), генератор 12 псевдослучайной последовательности (ПСП), генератор 13 тактовых импульсов, триггер 14, элемент 15 запрета, элемент 16 задержки и элемент ИЛИ 17.

Блок 2 включает дешифраторы 18 и индикаторы 19.

Блок 3 (4) содержит регистр 20 памяти, группы элементов И 21 и 22, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 23 и элементы И 24. Блок разделен на три части 25,26 и 27, каждая из которых обеспечивает сравнение кодовой комбинации одной цифры.

Элемент 5 (6) включает элементы И 28- 31, элементы 32-34 задержки, инвертор 35 и элемент ИЛИ 36.

Коммутатор 8 выполнен на элементах И 37-42 и триггерах 43 и 44.

Блок 9 содержит счетчики 45 и 46 {с регулируемым циклом счета), одновибрато- ры 47 и 48 (первый задает паузу между числами, второй - время предъявления контрольных чисел - 2с), элемент 49 дифференцирования, делитель 50 на два, триггер 51, формирователь 52 короткого импульса, элементы И 53 и 54 и элементы ИЛИ 55 и 56.

Блок 7 включает счетчики 57 и 58 числа программных операций соответственно точных (трех) и неточных (двух) совпадений

цифр с контрольными, первый и второй счетчики 59 и 60 вычеркиваний соответст- венно точных и неточных совпадений, счетчик 61 числа строк, элементы ИЛИ 62 и 63,

элементы 64 и 65 задержки, обеспечивающие раздельную подачу импульсов на счетчики 57 и 58 блока 6 определения программных операций.

Пульт 10 имеет кнопку 66 Полное

0 совпадение, кнопку 67 Неполное совпадение, кнопку 68 Строка (обеспечивает переход к следующей строке) и индикаторы 69 и 70 Контроль и Информация соответственно.

5 Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Триггеры 14,43 и 44 устанавливаются в единичное, а триггер 51 - в нулевое состояние, регистры и счетчики 0 в исходное положение, на пульте 10 светится индикатор 69 Контроль.

Единичный потенциал с выхода триггера 14 запускает генератор 13, тактовые импульсы с выхода которого (фиг.8,а)

5 поступают на вход счетчика 45 и через элемент 16, время задержки которого равно сумме времен срабатывания счетчика 45, элемента ИЛИ 55 и одновибратора 47, на информационный вход элемента 15 запре0 та. Так как на управляющий вход элемента 15 подан нулевой потенциал с выхода одно- вибратора 47, тактовые импульсы проходят через элемент 15 (фиг.8,б) на вход генератора 12 и на вход регистра 11. Двоичная по5 следовательность с выхода генератора 12 (фиг.8,в) поступает на вход регистра 11, записываясь в нем тактовыми импульсами, подаваемыми с выхода элемента 15.

Одновременно двоичная последова0 тельность и тактовые импульсы через элементы И 37 и 38, на входы которых подан единичный потенциал с выхода триггера 43, поступают на элементы И 39-42. Единичный потенциал, поступающий с выхода триггера

5 44 на входы элементов И 39 и 40, обеспечивает прохождение через них соответственно двоичной последовательности и тактовых импульсов. Двоичная последовательность с выхода элемента И 39 подается

0 на один вход, а тактовые импульсы с выхода элемента И 40 - на другой вход регистра 20, обеспечивая запись в последнем псевдослучайной последовательности.

При поступлении тринадцатого тактово5 го импульса на вход счетчика 45 на его выходе появляется импульс переполнения (фиг.8,г), который подается на вход одновибратора 47 и запускает последний (фиг.8,д). Единичный потенциал с выхода одновибратора 47 подается на вход элемента 49 дифференцирования и через элемент ИЛ И 55 на управляющий вход элемента 15, прекращая подачу тактовых импульсов (фиг.8,б) на вход генератора 12, вход регистра 11 и вход элемента И 38, т.е. задерживая выдвижение двоичной последовательности с выхода генератора 12 и приостанавливая ее перемещение в регистрах 11 и 20.

Передний фронт импульса с выхода од- новибратора 47 обеспечивает появление на выходе элемента 49 короткого импульса (фиг.8,е), который поступает на вход делителя 50. Задний фронт импульса с выхода од- новибратора 47 вызывает появление короткого импульса на выходе элемента 49 (фиг.8,ж), который поступает на вход триггера 44, перебрасывая его во второе положение, и на обнуляющий вход счетчика 45, возвращая последний в исходное положение.

Появление на управляющем входе элемента 15 нулевого потенциала с выхода од- новибратора 47 обеспечивает подачу тактовых импульсов с выхода генератора 13 через элемент 15 на вход генератора 12, вход регистра 11 и через элемент И 38 на входы элементов И 40 и 42. Так как на входы элементов И 41 и 42 подан единичный потенциал с выхода триггера 44, то двоичная последовательность и тактовые импульсы с выходов элементов И 41 и 42 соответ твен- но подаются на входы регистра 20, обеспечивая запись в него двоичной кодовой комбинации, аналогично записываемой в регистре 11 (фиг.8,в).

При поступлении в счетчик 45 тринадцатого (после сброса) тактового импульса на его выходе появляется импульс переполнения (фиг.З.г), который запускает одновибра- тор 47 (фиг.8,д). Единичный потенциал с выхода одновибратора 47 подается на вход элемента 49 и через элемент ИЛИ 55 на управляющий вход элемента 15, задерживая выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода генератора 12 и приостанавливая ее перемещение в регистрах 11 и 20.

Передний фронт импульса с выхода одновибратора 47 обеспечивает появление на выходе элемента 49 импульса (второго) - фиг.8,е, который подается на вход делителя 50, обеспечивая появление на его выходе единичного импульса (фиг.8,з).

Импульс с выхода делителя 50 через элемент И 54, на вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 51, поступает на вход одновибратора 48, обеспечивая появление на его выходе импульса длительностью 2с - время запоминания

контрольных чисел (фиг.8,и), который подается на вход триггера 43, обеспечивая появление на его выходе нулевого потенциала, через элемент ИЛИ 55 - на управляющий

вход элемента 15, прекращая подачу тактовых импульсов на время предъявления контрольных чисел, и через элемент ИЛИ 56 - на управляющий вход блока 2, высвечивая на индикаторах 19 два трехзначных числа,

0 которые должен запомнить оператор.

Нулевой потенциал с выхода триггера 43 отключает коммутатор 8, фиксируя в регистрах 20 контрольные кодовые комбинации (программные числа).

5Короткий импульс с выхода элемента 49

(фиг.8,ж) поступает на обнуляющий вход счетчика 45, возвращая его в исходное состояние.

Задний фронт импульса с выхода одно0 вибратора 48 (фиг.8,и) формирует на выходе формирователя 52 короткий импульс (фиг.8,к), который, поступая на вход триггера 51, обеспечивает появление единичного потенциала на его выходе. Единичный по5 тенциал с выхода триггера 51 поступает на вход элемента И 53, подготавливая цепь для прохождения импульсов конца числа с выхода счетчика 45 на вход счетчика 46, и на вход индикатора 70 Ин формация пульта

0 Ю, оповещая оператора о предъявлении информации (случайных трехзначных чисел), в которой он должен выявлять заполненные контрольные числа, а также числа, соде| жа- щие по две контрольные цифры.

5Нулевой потенциал с выхода триггера

51 подается на вход элемента И 54, предупреждая возможность последующего запуска одновибратора 48.

Появление нулевого потенциала на уп0 равляющем входе элемента 15 (фиг.8,и) обеспечивает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 13 (фиг.8,6) на вход генератора 12 и на вход регистра 11, а двоичной последовательности с выхода ге5 нератора 12 - на вход регистра 11, осущест- вляя запись кодовой комбинации в последнем (фиг.8,6,в).

Одновременно кодовая комбинация с выходов первой подгруппы регистра 11 по0 дается на входы элементов 21.

Фиксация тринадцатого тактового импульса счетчиком 45 (после очередного сброса) обеспечивает появление на его выходе импульса переполнения, который запу5 екает одновибратор 47 и через элемент И 53 подается на вход счетчика 46, фиксируя предъявление первого числа строки. Единичный потенциал с выхода одновибратора 4/ останавливает продвижение двоичной последовательности в регистре 11 и выэывает появление короткого импульса опроса на выходе элемента 49,

Кодовая комбинация с выходов первой группы (первый - двенадцатый выходы) регистра 11 приложена в течение периода одного тактового импульса к входам соответствующих элементов И 21 (каждая цифра числа представлена в четырехэле- ментном двоичном коде).

Импульс опроса с выхода блока 9 подается на входы элементов И 21 и 22. При совпадении кодовых комбинаций, прилагаемых с выходов первой подгруппы регистра 11 к входам элементов 23, с кодовыми комбинациями, прилагаемыми с выходов регистров 20 к вторым входам элементов 23, на выходах последних появляются единичные потенциалы, а при несовпадении - нулевые потенциалы, которые поступают на входы элементов И 24 своей группы.

Если все три цифры в числе совпадают, т.е. в информационной двоичной последовательности имеется программное число (контрольное), то единичные с выходов элементов И 24 блока 3 и (или) 4 поступают на входы соответствующих элементов 32-34, задержка которых равна времени срабатывания элемента И 31 и инвертора 35, и на входы элемента И 31. Импульс с выхода элемента И 31 поступает через инвертор 35 на входы элементов И 28-30, предотвращая появление импульсов на их выходах, и через элемент ИЛИ 62 блока 7 на вход счетчика 57, фиксируя наличие точной программной операции (контрольного числа).

Если совпали две цифры в числе, т.е. предъявлена программная операция неполного совпадения, то на выходе элемента И 31 нулевой потенциал не изменится. Единичный потенциал с выхода инвертора 35 прикладывается к входам элементов И 28-30.

При наличии совпадений цифр (импульсов), например, на первом и третьем входах элемента 5 и (или) 6 импульс с выхода элемента 32 подается на вход элемента И 28 и вход элемента И 29, а с выхода элемента 34 - на вход элемента И 30 и вход элемента И 28. На выходе элемента И 28 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 36 поступает на вход элемента ИЛИ 63 блока 7. Импульс с выхода элемента ИЛИ 63 подается на вход счетчика 58, фиксируя наличие неполной (сопутствующей) программной операции (в трехзначном числе имеет место совпадение двух цифр).

При совпадении одной цифры в числе ма выходе элемента ИЛИ 36 импульс отсутствует.

После заполнения регистра 11 двоичной ПСП десятого трехзначного числа на . выходе счетчика 46 появляется импульс переполнения (фиг.8,л), который поступает на

вход триггера 14 и выключает генератор 13, прекращая подачу тактовых импульсов (фиг.8,а).

Одновременно единичный потенциал с выхода счетчика 46 через элемент ИЛИ 56

0 поступает на управляющий вход блока 2, обеспечивая высвечивание индикаторов 19 - строки из десяти трехзначных чисел (фиг.8,и).

Оператор, сравнивая каждое трехзнач5 ное число предъявленной строки с заполненными двумя трехзначными числами, выявляет и подсчитывает числа, которые совпадают по трем цифрам, и отдельно числа совпадающие по двум цифрам,-нажимая

0 соответствующие кнопки 66 и 67 Полное совпадение и Неполное совпадение столько раз, сколько аналогичных совпадений в строке.

Пусть в строке одно полное и три непол5 ных совпадения, тогда обучаемый кнопку 66 нажимает один раз, а кнопку 67 - три раза. При этом в счетчике 59 запишется единица, а в счетчике 60 - три единицы.

По окончании ответа оператор нажима0 ет кнопку 68 Строка, импульс с выхода которой (фиг.8,м) поступает через элемент ИЛИ 17 на вход триггера 14, запуская генератор 13 (фиг.8,а), и на обнуляющий вход счетчика 46, возвращая его в исходное со5 стояние.

Формирование второй (следующей)

строки осуществляется аналогично первой.

По окончании тренировки (испытаний)

оператор (инструктор) снимает показания

0 счетчиков 57-61 и определяет объем оперативной памяти (средний объем запоминания) по соотношению

Пдд 3 + Пбо 2 NП57 3 Пи 2

5 где m - количество правильно вычеркнутых оператором цифр: число, зафиксированное счетчиком 59, умноженное на три, плюс число, зафиксированное счетчиком 60, умноженное на два, при предъявлении,

0 например 100 проб (определяется по счетчику 61);

N - общее число программных цифр, предъявленных оператору: число, зафиксированное счетчиком 57, умноженное на три,

5 плюс число, зафиксированное счетчиком 58, умноженное на два.

Использование изобретения расширяет дидактические возможности устройства и позволяет улучшить качество отбора операторов для различных систем управления путем определения объема оперативной памяти за счет предъявления на запоминание двух трехзначных контрольных чисел, при этом воспроизведение (осуществляется вычеркиванием чисел из предъявляемого в случайной последовательности непрерывного числового ряда определенной (заданной) длины, причем обучаемый (испытуемый) вычеркивает числа как полностью совпавшие с контрольными, так и числа, в которых совпали две цифры из трех. Это дает возможность более точно определить показатель среднего объема запомина- ния. Тренировки на предлагаемом устройстве способствуют увеличению объе- ма оперативной памяти оператора.

Формула изобретения

Устройство для тренировки памяти обу- чаемого, содержащее пульт оператора, первый выход которого соединен с первым входом блока регистрации, второй выход - с первым входом запуска формирователя кодов, второй вход запуска которого являет- ся соответствующим входом устройства, первый и второй синхровыходы подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, а информационные выходы - к соответствующим информацион- ным входам блока предъявления информации и первого и второго блоков сравнения, первые синхровходы которых соединены с первым выходом блока управления, а вторые синхровходы и тактовые входы - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами коммутатора, пятый выход которого подключен к первому входу пульта оператора, первый вход блока управления соединен с третьим синхровыходом формирователя кодов, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены первый и второй мажоритарные элементы, входы которых подключены к соответствующим выходам первого и второго блоков сравнения соответственно, а первые и вторые выходы - соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока регистрации, шестой вход которого соединен с третьим выходом пульта оператора, а седьмой вход - с установочным входом формирователя кодов и вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к второму входу пульта генератора, четвертый выход - к первому управляющему входу коммутатора, пятый выход - к синхровходу формирователя кодов, шестой выход - к синхровходу блока предъявления информации и второму управляющему входу коммутатора, а второй вход - к второму выходу пульта оператора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбора и тренировки памяти операторов различных систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения объема оперативной памяти Устройство содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления информации, блоки 3 и 4 сравнения, блоки определения программных чисел, выполненные в виде мажоритарных элементов 5 и 6, блок 7 регистрации, коммутатор 8. блок 9 управления и пульт 10 оператора. Введение элементов 5 и 6 позволяет фиксировать не только числа, полностью совпадающие с контрольными, но и числа, в которых совпало несколько цифр из общего их количества. 8 ил.

J 7

Фиг. 2

F

f-4;

4

&y.4

f V

Фиг.З

63

6i

IJL-.,

Tf

Г

tY гУ

irir1

#г

1 2 J

t

V2

/г.7

.J

Фиг. 5

з v

:т

64

59

SO

61

..

Л7

#г

.J

1 2 J

t

V2