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

N)

10

Изобретение относится к автомати - ке и вычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбрра и тренировки оперативной памяти, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1525721.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем оценки степени концентрации и распределения внимания при тренировке оперативной памяти за счет определения знака числа разности, равного следующему числу, подлежащему вычеркиванию.

На фиг.1 представлена структура устройства; на фиг.2 - функциональная схема формирователя двоичных кодов} на фиг.З - схема блока управления; на фиг.4 - схема блока хранения случайных программ; на фиг.З - схема блока регистрации , на фиг.6 - схема блока сравнения; на фиг.7 -схема логического блока; на фиг.8-схема 25 рабочей панели пульта оператора.

Устройство для тренировки памяти содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления учебной ин15

20

формации, блок 3 вычитания, блок 4 управления, блок 5 сравнения, блок 6 хранения случайных программ, блок 7 регистрации, пульт 8 оператора, блок 9 сравнения и логический блок 10,

Формирователь 1 содержит генератор 11 псевдослучайной последовательности (ПСП), генератор 12 тактовых импульсов, сдвиговый регистр 13,счетчик 14, элемент 15 запрета, элемент НЕ 16, элемент ИЛИ 17 и элементы 18 и 19 задержки. Блок 4 включает триггер 20, элемент И 21, элемент ИЛИ 22 и кнопку 23 Смена. Блок 6 содержит счетчик 24 импульсов, элементы И 25(

v Устройство работает следующим образом.

Включают питание. На выходе триггера 20 присутствует не нулевой потенциал, который прикладывается К элементу НЕ 16. Единичный потенциал с выхода элемента НЕ 16 запускает генератор 12, тактовые импульсы с выхода которого через элемент 19 задержки и элемент 15 запрета, на управляющем входе которого нулевой потенциал, поступают на вход регистра 13 и на вход генератора 11. На выходе генератора 11 появляется псевдослучайная последовательность импульсов, каждые четыре двоичных элемента которой составляют код цифры. Эта последовательность подается на один вход регистра 13, на другой вход которого поступают тактовые продвигающие импульсы с выхода элемента 15.

Двоичная кодовая комбинация с выходов регистра 13, включающих четыре разряда (код одной цифры), Подается на информационные входы регистра 34.

При поступлении пятого тактового импульса с генератора 12 на выходе ,„ счетчика 14 появляется импульс (переполнения), который поступит на вход элемента 18 задержки и через элемент ИЛИ 17 на управляющий вход элемента 15 запрета, предотвратив прохождение пятого тактового импульса на вход регистра 13, задержит выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода генератора 11 на один тактовый импульс и произведет запись в регистр 34 двоичного кода первой цифры. Так как на входах блока 3 информация отсутствует, то на информационных входах, а следовательно, и выходах регистра 35 сигналов не будет.

Импульс переполнения с выхода

30

35

40

5С

25,г, триггеры 26 -2б1Ј. Блок 7 вклю- дБ счетчика 14, поданный на вход счетчи- чает три узла, каждый из которых име- ка 24, зафиксирует в нем единицу, а

поступивший на управляющий вход блока 5 произведет опрос регистров 34 и 35. Однако, на выходе элемента И 39 импульса не будет, так как кодовые комбинации в регистрах не одинаковы. Задержанный импульс с выхода элемента 42 возвратит регистры 34 и 35 в исходное положение, а импульс с выхода элемента 18 переведет счетчик 14 в исходное состояние.

Шестой - девятый тактовые импульсы с выхода генератора 12 произведут

ет элементы И 27,-27 , элементы 28f- 28,2 запрета, элементы ИЛИ 29, 30, счетчики 31 и 32 (числа правильных и неправильных ответов) и счетчик 33 (общего числа ответов). Блок 5 содержит регистры 34 и 35, элементы И 36.4.и ., элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ ,четырехвходовый элемент И 39, элементы 40 - 42 задержки. Блок 6 содержит элемент ИЛИ 43. Блок 10 включает элементы И и ASj-45,2, триггеры 46 -464г и 47| - 47,.

55

выдвижение двоичного кода второй циф10

25

15

20

476224

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. На выходе триггера 20 присутствует не нулевой потенциал, который прикладывается К элементу НЕ 16. Единичный потенциал с выхода элемента НЕ 16 запускает генератор 12, тактовые импульсы с выхода которого через элемент 19 задержки и элемент 15 запрета, на управляющем входе которого нулевой потенциал, поступают на вход регистра 13 и на вход генератора 11. На выходе генератора 11 появляется псевдослучайная последовательность импульсов, каждые четыре двоичных элемента которой составляют код цифры. Эта последовательность подается на один вход регистра 13, на другой вход которого поступают тактовые продвигающие импульсы с выхода элемента 15.

Двоичная кодовая комбинация с выходов регистра 13, включающих четыре разряда (код одной цифры), Подается на информационные входы регистра 34.

При поступлении пятого тактового импульса с генератора 12 на выходе ,„ счетчика 14 появляется импульс (переполнения), который поступит на вход элемента 18 задержки и через элемент ИЛИ 17 на управляющий вход элемента 15 запрета, предотвратив прохождение пятого тактового импульса на вход регистра 13, задержит выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода генератора 11 на один тактовый импульс и произведет запись в регистр 34 двоичного кода первой цифры. Так как на входах блока 3 информация отсутствует, то на информационных входах, а следовательно, и выходах регистра 35 сигналов не будет.

Импульс переполнения с выхода

30

35

40

выдвижение двоичного кода второй цифs16

ры с выхода генератора 11 и его продвижение по регистру 13, при этом коды цифр с выходов первой и второй групп регистра 13 подаются на информационные входы регистра 34 и входы сумматоров блока 3 соответственно. Коды первой цифры с выходов регистра 13 поступают на соответствующие входы блока 9.

Десятый тактовый импульс с выхода генератора 12 обеспечит появление на выходе счетчика 14 импульса, который предотвратит прохождение десятого тактового импульса на вход регистра 13, задержит выдвижение двоичного кода следующей цифры с выхода генератора 11, поступит на вход счетчика 24, зафиксировав в нем вторую единицу, на вход элемента 40 задержки и на входы режима регистров 34 и 35, обеспечив перевод последних в режим параллельной записи, на управляющий вход (переноса) сумматоров блока 3, осуществив появление на выходах последнего разности четырехэлементных двоичных кодов (кодов первой и вто- рой цифр), которая подается с его выходов на соответствующие информационные входы регистра 35. Задержанный импульс с выхода элемента 40 поступит на вход элемента 41 и на входы регистров 34 и 35, обеспечивая параллельную запись двоичного числа с выходов регистра 13 в ре-, гистр 34, ас выходов блока 3 в регистр 35.

Импульс опроса с выхода элемента 41, поданный на входы элементов И 36 и 37, произведет считывание информации с выходов регистров 34 и 35 на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ- НЕ 38, Так как кодовые комбинации в регистрах 34 и 35 разные, то на выходе элемента И 39 импульса не будет. По окончании логической единицы (управляющего импульса) на входе переноса блока 3 на выходах последнего появится нулевой независимо от значений операндов на его информационных входах. Задержанный импульс с выхода элемента 42 возвратит регистры 34 и 35 в исходное состояние, а импульс с выхода элемента 18 возвратит счетчик в исходное положение.

Одиннадцатый - четырнадцатый тактовые импульсы с выхода генератора 12 произведут выдвижение комбинации

76226

двоичного кода третьей цифры с выхода генератора 11 и ее дальнейшее продвижение по регистрам 13, при этом коды цифр с выходов регистра 13 поступают на информационные входы регистры 34 и входы сумматоров блока 3 соответственно, а кеды первой и второй цифр с выходов регистра 13

10 подаются на входы блока 9. Код первой цифры на входе блока 9 заменяется на код второй цифры.

Пятнадцатый тактовый импульс обеспечит появление на выходе счетчика 14

15 импульса, который задержит выдвижение псевдослучайной последовательности с выхода генератора 11 на один такт, произведет запись кода третьей цифры с выходов регистра 13 в ре20 гистр 34, осуществит вычитание поступивших с выходов регистра 13 в блок 3 кодов второй цифры из кодов первой цифры, подачу их разности на информационные входы регистра 35 и ее за25 пись в последнем, а также считывание информации с выходов регистров 34 и 35 через элементы И 36 и 37 на входы элементов 38.

Импульс переполнения с выхода счет30 чика 14, поступивший на вход счетчика 24, произведет фиксацию третьей единицы, т.е. на третьем выходе счетчика 24 появится единичный потенциал, который прикладывается к первому входу элемента 25 и через элемент ИЛИ 43 подается на управляющий вход блока 9, на первый групповой вход которого подана двоичная кодовая комбинация первой цифры, а на второй груп4Q повой вход - кодовая комбинация второй цифры.

Если код третьего числа аналогичен коду разности первого и второго чисел (цифр), то на всех выходах элементов

45 38 появится единичные потенциалы при поступлении опросного импульса, которые прикладываются к входам элемента И 39. Импульс с выхода элемента И 39 поступит в счетчик 33, зафиксировав

50 наличие цифры, подлежащей вычеркиванию, и через элемент И 25(, на вход которого подан единичный потенциал с выхода счетчика 24, на вход триггера 26 , обеспечив появление единично55 го потенциала на его выходе. Единичный потенциал с выхода триггера 26 .. подается на входы элементов И 44 и на второй вход элемента И 27;t и управляющий вход элемента 28 запрета

35

первого узла блока 7, зафиксировав подлежащую вычеркиванию цифру - ее место на клавишах пульта 8.

Если первое число (цифра) больше второго, то на первом выходе блока 8 появится импульс, который прикладывается к второму входу элементов И 44. Импульс с выхода элемента И 44 пройдет на вход триггера 46, перебросив его в единичное положение, т.е. подаст единичный потенциал на вход элемента 27j и управляющий вход элемента 28j второго узла блока 7, зафиксировав положительный (+) знак разности подлежащего вычеркиванию числа.

Если первое число меньше второго, то на втором выходе блока 9 появится импульс, который поступит на входы элементов И 45. Импульс с выхода элемента И 45( пройдет на вход триггера 47(, перебросив его в единичное положение, т.е. подаст единичный потенциал на вход элемента 27( и управляющий вход элемента 28 третьего узла блока 7, зафиксировав отрицательный (-) знак разности подлежащего вычеркиванию числа.

Если код третьего (последующего) числа не одинаков с кодом разности первого и второго (двух предыдущих) чисел, то на выходе элемента И 25 сигнала (единичного потенциала) не будет.

Следующая четверка тактовых импульсов обеспечит выдвижение четвертой кодовой комбинации (четвертой цифры), при этом разность второй и третьей цифр сравнивается с четвертой цифрой. В блоке 5 выявляется наличие (отсутствие) совпадения, а в блоке 9 - результат сравнения, больш (меньше), которые хранятся в блоках 6 и 10 соответственно.

При появлении кодовой комбинации на выходах последней (четырнадцатой) группы регистра 13 на выходе элемента ИЛИ 22 появится единичный потенциал, который прикладывается к элементу И 21. При поступлении с выхода счетчика 14 импульса, последний через элемент И 21 подается на вход триггера 20, перебросив его в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 20 подается на управ ляющие входы индикаторов блока 2, обеспечив предъявление (высвечивание) цифровой информации.

0

5

0

5

Одновременно единичный потенциал с выхода триггера 20 через элемент ИЛИ 17 подается на управляющий вход элемента 15 запрета, прекратив подачу псевдослучайной последовательности с выхода генератора 11, и на вход элемента НЕ 16, нулевой потенциал с выхода которого выключает генератор 12.

На высвеченном ряде цифр блока 2 испытуемый производит сравнение чисел (цифр), следующих одно за другим, вычисляет их разность и, если следующее число равно этой разности, нажимает клавиши этого числа на пульте 8. Если разность положительная, то после отпускания клавиши нажимает кнопку +, расположенную выше клавиши, а если разность отрицательная, то нажимает кнопку -, расположенную ниже клавиши.

Если обучаемый правильно произведет операцию вычисления, на выходе клавиши пульпа 8 появится импульс, который, пройдя через элементы И 27 и ИЛИ 29 первого узла блока 7, поступит в счетчик 31, зафиксировав правильный ответ.

Если обучаемый неправильно произвел операцию вычисления или нажал не ту клавишу, то импульс с выхода последнего через элемент 28 запрета, на управляющем входе которого имеется нулевой потенциал, и элемент ИЛИ 20 пройдет в счетчик 32 , зафиксировав неправильный ответ.

Если обучаемый правильно определил знак разности и нажал соответст

вующую ему кнопку плюс (минус), то импульс с выхода ее, пройдя через элементы И 27 и ИЛИ 29 второго (тре- тьего) узла блока 7, поступит в счетчик 32 2 (31), зафиксировав правиль- ный ответ.

Если испытуемый неправильно нажал кнопку + (-), то импульс с ее выхода через элемент 28 запрета, на управляющем входе которого имеется нулевой потенциал, и элемент ИЛИ 30 пройдет в счетчик 32t (323), зафиксировав неправильный выбор знака (неверный ответ).

По окончании проведения операций над числами строки обучаемый нажимает кнопку 23, импульс с выхода которой возвращает счетчик 24, триггеры 26, 46 и 47 и регистр 13 в исходное состояние, а триггер 20 блока 4 - в ну

левое положение. Нулевой потенциал с выхода триггера 20 поступает на вход элемента НЕ 16, единичный потенциал с выхода которого выключает генератор 12. Тактовые импульсы с выхода генератора 12 подаются на вход счетчика 14 и через элемент 15 запрета, на управляющий вход которого подан кулевой потенциал с выхода триггера 20, на второй вход регистра 13 и вход генератора 11. Работа элементов устройства аналогична описанному выше.

После выполнения программы испытаний, например предъявления десяти строк, руководитель (обучаемый) снимает показания со счетчиков 31-33 и по числу заданных и правильно воспроизведенных операций вычеркивания определяет точность воспроизведения оперативной памяти,а по числу правильных ответов на знак разности - степень концентрации и распределения внимания в процессе тренировки (ис йытаний) оперативной памяти.

Использование изобретения позволяет при тренировке (проверке) оперативной памяти оператора определить степень концентрации и распределения внимания в процессе переработки информации - производстве вычитания предыдущих двух чисел одно из другого и сравнения в последующем их разности - фиксацией знака числа разности с последующим его воспроизведет - ем. Это позволяет в зависимости от числа верных фиксаций (ответов) знак оценить функциональное состояние оператора и целесообразность его даль

o

5

нейшей тренировки (проверки), -о. экономить время оперчтора и руководителя .

Формула изобретения

Устройство для тренировки памяти по авт. св. ff 1525721, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей уст ройства, в него введены дополнительный блок сравнения, входы первой и второй групп которого соединены с соответствующими выходами второй и третьей групп формирователя двоичных кодов соответственно, а синхровход - с соответствующим выходом блока хранения случайных программ, элементы И первой и второй групп, первые входы которых подключены к первому и второму выходам дополнительного бпока сравнения соответственно, триггеры первой и второй групп, нулевые входы которых соединены с вторым выходом блока управления, единичные входы - с выходами соответствующих элементов И первой и второй групп соответственно, а выходы - с соответ- 0 ствующими входами третьей и четвертой групп соответственно блока регистрации, входы пятой и шестой групп которого подключены к соответствующим выходам второй и третьей групп соответственно пульта оператора, вторые входы элементов И первой и второй групп соединены с соответствующими информационными выходами блока хранения случайных программ.

5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбора и тренировки оперативной памяти операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем оценки степени концентрации и распределения внимания за счет определения знака числа разности. Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления учебной информации, Блок 3 вычитания, блок 4 управления, блок 5 сравнения, блок 6 хранения случайных программ, блок 7 регистрации, пульт 8 оператора, блок 9 сравнения и логический блок 10, состоящий из элементов И и триггеров. Новым является введение блоков 9, 10, что обеспечивает возможность определения и хранения знака числа разности, позволяющего при тренировке оперативной памяти в зависимости от верности его определения в процессе переработки информации (вычитания) фиксировать степень концентрации и распределения внимания, т.е. оценивать функциональное состояние оператора и целесообразность его дальнейшей тренировки (проверки). 8 ил. $ (Л

HTTF WFvfflTvfW--i

$/«.Ј

Г

Ј

20

2Е7 11

гг

23

Фиг.3

30 Jfrl jh Щ Щ ГШ

Фиг А

Фиг.5

Фиг.6

JY/

Щи г Л

Фиг.6