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

а

5

05

ю

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при тренировках и профессиональном отборе операторов АСУ. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с повышением качества отбора путем определения рефракторного периода и проведения тренировок, направленных на его уменьшение.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на - функциональная схема блока случайного задания кодовJ на фиг.З - функциональная схема блока формирования чисел1, на фиг.4 - функциональная схема блока предъявления чисел, на фиг.5 - схема управляемого коммутатора; на фиг.6 - схема блока сравнения; на фиг.7 - схема блока формирования сигналов - команд, на фиг.8 - схема переключателя режима; на фиг.9 - схема блока регистрации.

Устройство для тренировки опера- торов содержит блок 1 случайного задания кодов, узел 2 блокировки (для предотвращения повторов), регистр 3 (памяти контрольных чисел), регистр 4 (памяти случайных чисел), формирователь 5 кодов, блок 6 предъявления информации, коммутатор 7, блок 8, сравнения, распределитель 9 импульсов, блок 10 визуального контроля чисел, таймер 11, блок 12 регистрации, блок 13 элементов ИЛИ, первый, второй и третий элементы ИЛИ 14-16, источник 17 напряжения запуска (зажигания), ключ 18, блок 19 формирования команд управления, пе- реключатель 20 режима работы, элемент И 21, элемент 22 запрета и формирователь 23 импульсов (реакции оператора) .

Блок 1 содержит генератор 24 им- пульсов высокой частоты, одновибрато 25, счетчик 26, дешифратор 27, элементы И 28,, ИЛИ 29 и 30, элемент 31 запрета и кнопку 32 Пуск.

Формирователь 5 включает кнопки набора (программы), шифратор 34, генератор 35 тактовых импульсов, элементы 36 и 37 запрета, формирователь 38 короткого импульса, триггер 39, элементы 40 и 41 задержки, элементы И 42, ИЛИ 43-46.

Блок 6 содержит дешифраторы 47, индикаторы 48 и транспарант Сигнал (позиция не указана). Управляемый

Q

5 0

5 0 5 0

5

п

5

коммутатор 7 содержит элементы И 49 и ИЛИ 50, одновибратор 51, многовхо- довой элемент ИЛИ 52 и кнопки 53 ответа. Блок 8 включает элементы И 54, ИЛИ 55, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 56, И 57, запрета 58, задержки 59, ИЛИ 60, 61 и формирователь 62 короткого импульса. Блок 19 включает десять узлов, содержащих элементы И 63, 64, счетчик 65 и дешифратор 66, а также мно- говходовой элемент ИЛИ 67. Переключатель 20 имеет кнопку 68 Цикл-2, триггер 69 и элемент 70 запрета. Блок 12 содержит счетчик 71 числа неверных ответов, счетчик 72 времени рефракторного периода, счетчик 73 числа ответов на сигнал-команду, триггер 74, генератор 7S временных меток и ключ 76.

Устройство работает следующим образом.

Включает питание. Счетчики 26, 66 и 73, регистры 3 и 4, распределитель 9 устанавливаются в исходное состояние, а триггеры 39, 69 и 74 - в нулевое положение.

При помощи кнопок 33 (без арретира) составляют программу испыта- - нич (тренировки), например находить (отмечать) числа в последовательности: первое 01 - зеленое, второе 24 - красное, третье 02 - зеленое, четвертое 23 - красное и т.д., сорок седьмое 24 - зеленое, сорок восьмое 01 - красное, сорок девятое 25 - зеленое.

При нажатии кнопки 33 единичный импульс с ее выхода подается на соответствующий вход шифратора 34, вызывая появление его на выходах двоичной комбинации, соответствующей коду числа 01. Одновременно этот импульс через элемент ИЛИ 43 поступает на управляющий вход индикатора блока 10 и на вход V2 регистра 3, осуществляя перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдя через элемент 40 задержки, поступает на вход Сг регистра 3, обеспечив параллельную зались формализованного двоичного числа с выхода шифратора 34 в регистр 3. На индикаторе блока 10 г светится 00, сигнализируя о его нахождении в исходном состоянии.

Импульс с выхода элемента 40 через информационный вход элемента 36 запрета, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 10, и элемент ИЛИ 44 подасся на вход генератора 35, вызывая ::а его выходе появление серии из восьми тактовых импульсов, которые через элемент 37 запрета, на управляюпдей вход которого с выхода элемента ИЛИ 45 подан нулевой потенциал, поступают на вход С регистра 3, сдвинув двоичную кодовую комбинацию с 1-8 разрядов (последнего выхода группы) на 9-16 разряды (предпоследний выход группы). Двоичная комбинация числа с выхода последней группы регистра 3 поступает на входы дешифратора блока 10, выходной код которого подается на индикаторы. Число 00 меняется на число 01, подтверждая правильность ввода первого числа.

Следующее нажатие кнопки 33 2. производит запись и продвижение по регистру 3 двоичной комбинации, код которой соответствует ЧИСЛУ 24, т.е. на индикаторе блока 10 число 01 сменится на число 24. Дальнейший ввод программы производится аналогично.

При вводе предпоследнего числа программы, после высвечивания числа 01 на индикаторе блока 10, на управляющий вход элемента 36 на регистре 3 через элемент ИЛИ 14 подается единичный потенциал, Нажатие кнопки 332j последнего числа программы не изменяет светящегося контролируемого числа 01 на индикаторе блока 10, предупреждая об окончании ввода программы.

После ввода программы в регистр 3 последнюю переписывают в блок 6 для предъявления чисел в случайном порядке. Испытуемый нажимает на кнопку 32 Пуск блока 1. Импульс с ее выхода, поступая на вход таймера 11, устанавливает последний в исходное положение, запускает одно- вибратор 25, единичный потенциал с выхода которого перебрасывает триг- гер 39 в единичное состояние, поступает на входы формирователя 38 и элемента И 28, обеспечив прохождение импульсов с выхода генератора 24 через элементы И 28 и ИЛИ 30 на вход счетчика 26, переведя последний в случайное состояние. На одном из выходов дешифратора 27, соответствующем данному случайному состоянию счетчика 26, при поступлении на его управляющий вход импульса с выхода

формирователя 38 (по оког чанчч импульса с выхода одновибратора 25) появится единичный потенциал, который поступит на соотЕСтствунлгий вход узла 2, Единичный потенциал (пкп/-гье) с соответствующего выхода тзла через блок 13 поступает на соответствующие элементы И 5, ка одни входы

Q которых через элемент ИЛИ 60 с выхода триггера 39 подан единичный потенциал, а на другие входы - двоичная кодовая комбинация с регистра 3.

Кодовая комбинация с данного слу5 чайного выхода эпементгв И 54 через элементы ИЛИ 55 л элементы 58 запрета, на управляющие входы которых подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 15, подается на информа0 ционные входы регистра 4. Задний

фронт импульса с выхода одновибрато- ра 25 вызывает появление на выходе формирователя 38 короткого импульса, который поступает на вход регистра 4,

5 осуществив перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдт элемент 41 задержки, поступает на вход С| регистра 4, обеспечив парач- лельную запись двоичной :СОДОЕОЙ ком0 бинации с выходов регистра 3 в регистр 4.

Импульс с выхода элемента 41, поданный через элемент ИЛИ 44 на вход генератора 35, вызывает появление на его выходе серии из восьми тактовых импульсов, которые через злемент И 42, на вход которого подан единичный- потенциал с выхода триггера 39, подаются на вход С регистра 4, сдвид нув с выхода триггера двоичную комбинацию с 1-8 на 9-16 разряды, а поступивший через элемент 31 запрета и элемент ИЛИ 29 на вход одновибратора 25 запускает последний, снимая единичный

5 потенциал с соответствующего входа узла 2, вызывая появление на его выходе импульса, который обеспечивает запись в регистр 4 следующего случайного числа,

0

Если случайный сигнал повторно появится на одном и том же выходе дешифратора 27, то на выходе узла 2 появится импульсj который поступит на вход

5 блока 1 и сдвинет содержимое счетчика

26 на один разряд. Это перемещение будет происходить по тех пор, пока не обнаружится неиспользованный выход де шифратора 27.

При появлении кодовой комбинации на выходах первой группы регистра 4 единичный потенциал через элемент ИЛИ 15 подается на вход триггера 39, перебросив последний в нулевое состояние и предотвратив продвижение последней двоичной комбинации на управляющий вход элемента 31, преградив путь запускающего импульса к входу одно- вибратора 25 на управляющие входы элементов 58 запрета, заблокировав информационные входы регистру 4 через элемент ИЛИ 45 на управляющий вход элемента 37, заблокировав выход генератора 35 к регистру 3 на вход формирователя 62,, короткий импульс с выхода которого устанавливает счетчики 71 и 72 в исходное положение, и через элемент 22, на управляющем входе ко- торого имеется нулевой потенциал с выхода распределителя 9, на вход ключа 18, подав единичный потенциал (напряжение зажигания) с выхода источника 17 на управляющие входы индика- торов 48 и запустив таймер 11.

Оператору предъявляется табло из светящихся двухзначных чисел на индикаторах 48, размещенных в случайном порядке, зеленые от 01 до 25 (кро ме от 01 до 24). В соответствии с заданной программой испытуемый находит число 01 - зеленое и нажимает находящуюся под ними кнопку 53. Импульс с ее выхода подается на первый из групповых входов блока 19, первый вход элемента И 63, но дальше не пройдет, так как на управляющем входе блока 19 имеется нулевой потенциал. Одновременно импульс с выхода J кнопки 53 обеспечивает прохождение кодовой комбинации с соответствующей группы выходов регистра 4 через элементы И 49 и ИЛИ 50 на входы коммутатора 7. Кодовая комбинация данного числа с выходов коммутатора 7 подается на вход блока 8 - входы элементов И 57.

Импульс с выхода кнопки 53 через элемент ИЛИ 52 запускает формирова- тель 51, импульс с выхода которого подается через элемент ИЛИ 16 на Вход распределителя 9, обеспечив появление -на его первом выходе единичного потенциала, который через блок 13 посгупит на входы элементов И 54.

Импульс опроса с выхода формирователя 51 через элемент ИЛИ 60 подается на входы элементов И 54, а

через элемент 59, время задержки которого равно времени срабатывания элемента ИЛИ 55, - на вторые входы элементов И 57, осуществив считывание информации с выходов группы регистра 3 и выходов регистра 4, соответствующих нажатой кнопке 53, на соответствующие входы элементов ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 56.

При правильном определении числа оператором на выходах элементов 56 появляются нулевые потенциалы, на выходе элемента ИЛИ 61 при неправильном определении на выходах элементов 56 появляются единичные потенциалы, на выходе элемента 61 появляется единичный импульс, который поступает на вход счетчика 71, фиксируя неверный ответ.

При нажатии кнопки 53 последнего числа на выходе распределителя 9 появится импульс, который поступит на вход транспаранта Стоп, предупреждая оператора об окончании первого цикла, на вход элемента И 21, но далше не пройдет, так как на другом его входе нулевой потенциал, и на управляющий вход элемента 22 запрета, нулевой потенциал с выхода которого запирает ключ 18. Числа на индикаторах 48 гаснут, таймер 11 фиксирует время определения чисел в первом цик ле, счетчик 71 - число неверных ответов.

После снятия результатов с таймера 1 1 и счетчика 71 оператор переходит к второму циклу, в котором при нахождении соответствующего числа (в данном устройстве 1, 6, 11,..., 46) задается случайное положение для подачи сигнала-команды в одном из следующих чисел пятерки, по которой обучаемый должен немедленно нажать кнопку формирователя 23.

Перед началом работы во втором цикле оператор кнопку формирователя 23 размещает в руке. Затем нажимает кнопку 68 Цикл-2, импульс с выход которой переводит распределитель 9 в исходное положение, транспарант Стоп гаснет, на управляющий вход элемента 22 подается нулевой потенциал. На вход элемента И 21 поступает единичный потенциал с выхода триггера 69.

Единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 15, пройдя через элемент 2 запрета, открывает ключ 18, подав напряжение зажигания с выхода источника 17 на управляющие входы индикаторов 48 и запустив таймер 11.

Оператору снова предъявляется информация на табло из светящихся двухзначных чисел, которые он должен находить в соответствии с заданной программой, но при появлении сигнала- команды - загорании желтой лампочки, он должен немедленно производить ответ нажатием кнопки формирователя 23.

При нажатии кнопки 53 (первый ответ во втором цикле) импульс с ее выхода подается на один вход элемента И 63, на другой вход которого подаются импульсы с генератора 75 (частота следования импульсов 1000 имп/с), которые, поступая на вход счетчика

65., обеспечивают появление на одном из выходов дешифратора 66 (случайном) единичного потенциала, прикладываемого к первому входу соответствующего элемента И 64, т.е. подготавливает цепь для подачи сигнала- команды.

Пусть счетчик 65 занял состояние при котором на первом выходе дешиф - ратора 66 появился единичный потенциал. При последующем нажатии кнопки 53 импульс с ее выхода поступает на вход соответствующего элемента И 64. Импульс с выхода элемента И 64 через элемент -ИЛИ 67 поступает на вход триггера 74, обеспечив появление на его выходе единичного потенциала. Единичньй потенциал с выхода триггера 74 высветит индикатор сигнала-команды - желтая лампочка в блоке 6, поданный на второй вход элемента И 76, осуществит прохождение меток времени (импульсов) с выхода генератора 75 в счетчик 72.

Оператор, восприняв появление сигнала-команды во время ответа, сразу же нажимает кнопку 23, подав импульс на счетный вход счетчика 73, фиксирующего ответ на сигнал-команду и на вход триггера 74, перебросив ег в нулевое положение. Нулевой потенциал с выхода триггера 74 гасит желтую лампочку индикатора сигнала-ко-. манды в блоке 6 и прекращает подачу меток времени с выхода генератора 75 на вход счетчика 72.

Обучаемый, произведя немедленный ответ на сигнал-команду, находит еле- дующее число и нажимает находящуюся под ним кнопку 53, т.е. продолжает

0

5

0

5

0

5

0

5

выполнять программу, При поступления сигнала-команды оператор действует аналогично описанному.

При нажатии кнопки 53,последнего числа во втором цикле на выходе распределителя 9 появится импульс, который засветит транспарант Стоп, поступит на управляющий вход элемента 22 запрета и через элемент И 21 - на вход установки регистра 4, переведя последний в исходное состояние. Нулевой потенциал с выхода элемента 22 закрывает ключ 18, числа на инди-. каторах 48 гаснут, таймер 11 фиксирует время определения чисел, счетчик 71 - число неверных ответов,счетчик 72 - суммарное время периодов рефрактерности, а счетчик 73 - число ответов на предъявленные сигнал-команды .

Устройство после снятия результатов тренировки с указанных элементов во втором цикле может быть использовано для проверки следующего испытуемого или продолжения тренировки обучаемого с предварительным заполнением блока 6 случайными числами.

Использование изобретения в устройствах для профессионального отбора и при тренировках по выработке навыка переключения внимания у оператора АСУ расширяет дидактические возможности устройства путем выявления задержки ответной реакции испытуемого на сиг- нал, поступающий в период осуществления реакции на предыдущий сигнал, или не более 0,5 с после ее окончанья, т.е. путем определения психологического рефрактерного периода, который у разных людей длится от тысячных до десятых долей секунды. Одновременно определяется, как влияет длительность рефрактерного периода на выполнение заданной программы, т.е. насколько увеличивается время выполнения второго цикла в сравнении с первым циклом. При этом учитываются допущенные ошибки в процессе выполнения программы, а также определяется возможность использования испытуемого в автоматизированных системах управления. Испытуемым, показавшим большую длительность рефрактерного периода, предлагается приступить к тренировкам на данном.устройстве. По результатам тренировок судят о дальнейшем использовании оператора в системах чело век - машина.

Формула изобретения

Устройство для тренировки операторов, содержащее первьй регистр, информационные входы, синхровход и первьй и второй управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя кодов, выходы первой, второй и третьей групп первого регист ра подключены к соответствующим информационным входам первой группы блока сравнения, а выходы первой группы первого регистра - к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, ключ ин-1- формационные вход которого соединен с выходом источника напряжения запуска, а выход - с первым управляющим входом блока предъявления информации и входом запуска таймера, второй элемент ИЛИ, выхбд которого подключен к первому управляющему входу блока сравнения и первым входам блока случайного задания кодов и формирователя кодов, а входы - к соответствующим выходам первой группы второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами блока предъявления информации и соответствующими входами коммутатора, выход и выходы первой группы которого подключены соответственно к второму управляющему входу и соответствующим информационным входам второй группы блока сравнения, блок элементов ИЛИ, входы первой и второй групп которого соединены с соответствующими информационными выходами распределителя импульсов и узла блокировки соответственно, а выход - с соответствующими информационными входами третьей группы блока сравнения, выходы группы которого подключены к соответствующим информационным входам второго регистра, первый и второй выходы - к соответствующим входам блока регистрации, а третий управляющий вход - к соответствующему выходу формирователя кодов, четвертый управляющий выход формирователя кодов соединен с пер- вым управляющим входом второго регистра, пятый управляющий выход -, с вторым входом блока случайногр задания кодов и вторым управляющим входом второго регистра, шестой управ- ляющий выход - с третьим входом бло

5 0 5 Q 5

5

0

ка случайного задания кодов и синхро- входом второго регистра, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, а третий вход - с первым синхро- входом блока случайного задания кодов, второй синхровход которого подключен к входу останова таймера и управляющему входу узла блокировки, а четвертый вход и информационные выходы - соответственно к синхровхо- ду и- соответствующим информационным входам узла блокировки, и блок визуального контроля, синхровход и информационные входы которого соединены соответственно с синхровыходом формирователя кодов и соответствующими выходами второй группы первого регистра, первый выход блока регистрации подключен к второму управляющему входу блока предъявления информации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок формирования команд управления, переключатели режима работы, элемент запрета, элемент И, третий элемент ИЛИ и формирователь импульсов, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, четвертый вход которого подключен к выходу блока формирования команд управления, а выход - к входу переключателя режима работы, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И, а третий выход - с входом блока формирования команд управления, входы группы к.торого подключены к соответствующим выходам второй, группы коммутатора, второй вход третьего, элемента ИЛИ соединен с выходом коммутатора, а выход - с входом распределителя импульсов, выход элемента И подключен к третьему управляющему входу второго регистра, а второй вход - к управляющему выходу распределителя импульсов и управляющему входу элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - с управляющим входом ключа, управляющий выход распределителя импульсов является индикаторным выходом устройства.

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо жет быть использовано при тренировках и профессиональном отборе операторов АСУ. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения рефракторного периода. Устройство содержит блок 1 случайного задания кодов, узел 2 блокировки (для предотвращения повторов) регистр 3 (памяти контрольных чисел), регистр 4 (памяти случайных чисел), формирователь 5 кодов, блок 6 предъявления чисел, коммутатор 7, блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, блок 10 визуального контроля, таймер 11, блок 12 регистрации, блок 13 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 14-16, источник 17 напряжения запуска (зажигания), ключ 18, блок 19 формирования команд управления, переключатель 20 режима работы, элемент И 21, элемент 22 запрета и формирователь 23 импульсов (реакции оператора), Изобретение обеспечивает возможность определения рефракторного периода у операторов, позволяющего повысить качество отбора для обслуживания сложных систем управления. 9 ил. а 8

Ж ф f о ф J

CvJ чО

r.

-зчЈЭ

ФигЛ

J

V

Фиг. 9