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

Фиг. 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки памяти.

Цель изобретения - расширение дидак- тическйх возможностей устройства путем определения времени, необходимого для удержания сенсорных следов ранее полученного результата в кратковременной памяти и выявление склонности испытуемого к его улучшению (неизменности) путем последующих тренировок.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная- схема сумматора; на фиг, 3 - функцио- нальиая схема формирователя импульсов; на фиг. 4 - функциональная схема блока сравнения; на фиг. 5 - функциональная схема формирователя случайной последовательности импульсов; на фиг, 6 - функци- опальная схема блока регистрации; на фиг, 7 - функциональная схема пульта оператора; на фиг. 8 - функциональная схема индикатора; на фиг. 9 - диаграммы работы устройства.

Устройство для тренировки памяти операторов содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления информации, сумматор 3, формирователь 4 импульсов, блок 5 сравнения, формирова- тель 6 случайной последовательности кодов, блок 7 регистрации, пульт 8 оператора, генератор 9 тактовых импульсов (период следования 2с) и индикатор 10.

Формирователь 1 двоичных кодов об- разуют генератор 9 тактовых импульсов, генератор 11 случайных импульсов и шифратор 12.

Блок 2 предъявления информации включает преобразователь 13 кодов, табло 14 индикации информации, Т-триггер 15 и элемент 16 задержки.

Сумматор 3 состоит из регистра 17 памяти, сумматоров 18i-18y и элемента 19 задержки.

Формирователь 4 импульсов включает формирователи 20 одиночных импульсов, генератор 21 серии импульсов (четыре тактовых импульса), регистр 22 сдвига и элементы 23 и 24 задержки.

Блок 5 сравнения содержит первую и вторую группы элементов И 25i-254 и 26ч- 2QA, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 271-274, элемент И 28, элемент 29 запрета и элемент 30 задержки.

Формирователь 6 включает генератор 31 псевдослучайной последовательности, формирователь 32 одиночного (короткого) импульса, включатель 33, лампу-вспышку 34, светодиоды 35, регистр 36 сдвига, элемент 37 задержки с семью выходами, задержка каждого следующего выхода меньше предыдущего (1-й выход 1 с, 2-й выход 0,5 с,.,,, 6-й выход 0,05 с, 7-й выход 0 с), группу элементов И 381-38 и элемент ИЛИ 39.

Блок 7 регистрации образуют счетчики 40 и 41 верных и неверных ответов соответственно, счетчик 42 циклов, первый и второй элементы И 43 и 44, элемент ИЛИ 45 и элемент 46 задержки,

Пульт 8 оператора включает клавиатуру 47 с клавишами цифр от 0 до 9, группу шифраторов 48i-48io, группу элементов ИЛИ 491-494 и элемент ИЛИ 50,

Индикатор 10 имеет преобразователь 51 код - код и индикатор 52 (цифровой).

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Счетчики 40 и 41, регистры 17 и 22 устанавливаются в исходное состояние, в регистр 36 записывается 1 в первый разряд, обеспечивая включение элемента 37 на максимальную величину (1 с), триггер 15 устанавливается в первое состояние (на первом выходе - 1, фиг. 9а).

Первый тактовый импульс с выхода генератора 9 (фиг. 96) поступает на входы генератора 31, формирователя 4, генератора 11 и через элемент 16, задержка которого равна 50 мс, на вход триггера 15, перебрасывая его во второе состояние (фиг. 9а), (на первом выходе триггера 15 - О, на табло 14 светится +).

Единичный потенциал, появившийся на одном из выходов генератора 11, подается на соответствующий вход шифратора 12, в котором преобразуется в двоичный код (фиг, 9в). Двоичный код с выходов шифратора 12 прикладывается к соответствующим входам группы преобразователя 13 и к информационным входам группы регистра 22.

В преобразователе 13 четырехразрядный двоичный код преобразуется в семисег- ментный код, который поступает на входы табло 14 (фиг. 9г), высвечивая на нем цифру (со знаком +), которая предъявляется обучаемому для запоминания.

Двоичный код, поданный на информационные входы регистра 22, записывается в нем импульсом с выхода формирователя 20 (фиг. 9д), сформированным передним фронтом тактового импульса с выхода генератора 9, который поступает на вход элемента 23 и управляющий вход регистра 22, осуществляя перевод последнего в режим параллельной записи. Задержанный импульс с выхода элемента 23 (фиг. 9е). поданный на второй (управляющий) вход регистра 22, обеспечивает запись двоичного кода (формализованного числа) с выходов шифратора 12 в регистр 22.

Импульс с выхода элемента 23 подается также на вход элемента 24. Задержанный импульс с выхода элемента 24 (фиг. 9ж) поступает на вход генератора 21, обеспечивая подачу серии импульсов (фиг. 9з) на третий (продвигающий) вход регистра 22 и сдвиговый вход регистра 17, осуществляя перемещение информации с выхода регистра 22 на вход регистра 17. Двоичный код с выходов первой группы регистра 17 прикладывается к вторым входам группы сумматора 18i.

Второй тактовый импульс перебрасывает триггер 15 в первое состояние (на первом выходе триггера 15 - 1, на табло 14 светится -), обеспечивая появление на одном из выходов генератора 11 единичного потен- циала, который поступает на соответствующий вход шифратора 12, формируя на его выходах двоичный код. Этот код, поступая на соответствующие входы преобразователя 13, высвечивает на табло 14 следующую цифру (фиг. 9г).

Обучаемый должен из первого числа (цифры) вычесть второе число (цифру), сохранив результат в уме.

Импульс с выхода формирователя 20 осуществляет запись двоичного кода с выходов шифратора 12 в регистр 22, а задержанный импульс с выхода элемента 24 включает генератор 21 серии импульсов, с выхода которого (фиг. 9з) передвигает ин- формацию с выхода регистра 22 на инфор- мационный вход регистра 17, производя запись двоичного кода второй цифры на выходы первой группы регистра 17, а двоичный код первой цифры передвигается на выходы второй группы регистра 17. Двоичные коды с выходов первой и второй группы (второй и первой цифр соответственно) регистра 17 прикладываются к вторым входам групп сумматоров 18i и 182 соот- ветственно, при этом выходы сумматора 182 соединены с входами первой группы сумматора 18i.

Пусть при высвечивании второй цифры на выходе генератора 31 появится единич- ный импульс (фиг. 9и), появление которого в псевдослучайной последовательности происходит случайно на любом от второго до восьмого тактовых импульсов. Так как взят пятиразрядный генератор, то его пе- редний фронт вызывает появление на выходе формирователя 32 короткого импульса с задержкой, время которого равно задержке элементов 23 и 24 и длительности периодов четырех импульсов с

выхода генератора 21 (фиг. 9к). Импульс с выхода формирователя 32 поступает на вход элемента 37, вход счетчика 42, фиксируя первую вспышку-помеху в цикле, и вход элемента 19.

Время задержки импульса опроса в формирователе 6 уменьшается скачками от 1 с до 0 с увеличением номера выхода, начиная с первого, а в сумматоре 3 растет с уменьшением номера выхода, начиная с седьмого, скачок от одного до другого выхода (время задержки) равен половине длительности импульса опроса (фиг. 9л).

Импульс опроса с седьмого выхода элемента 19 поступает на управляющий вход сумматора 18, разрешая выполнение операции вычитания (так как вторая цифра была со знаком -). На обеих группах входов сумматора 18 двоичный код цифр отсутствует, на его выходе группы - нули. Появление импульса опроса на шестом выходе элемента 19 разрешает выполнение операции суммирования на сумматоре 18е(за - идет +). На обеих группах входов сумматора 18б также присутствуют нулевые потенциалы, следовательно, на выходе группы - нули.

Аналогичное происходит на выходах сумматоров 185-183.

На одной группе входов (второй) сумматора 182 имеется двоичная кодовая комбинация, которая при приходе импульса опроса с второго выхода элемента 19 появляется на его выходах группы (так как на входах первой группы - нули). Этот двоичный код подается на входы первой группы сумматора 18i, к входам второй группы которого приложен двоичный код с выходов первой группы регистра 17.

При поступлении с первого выхода элемента 19 импульса опроса на управляющий вход сумматора 18i, на входе переноса которого имеется 1 с первого выхода триггера 15, осуществляется операция вычитания. Двоичная комбинация разности с выходов группы сумматора 18i поступает на входы группы преобразователя 51 и на входы блока 5.

Задержанный импульс опроса с первого выхода элемента 37 (фиг. 9ж) через элемент И 38i, на второй вход которого подан единичный потенциал с первого выхода регистра 36, и через элемент ИЛИ 39 поступает на вход включателя 33, который включает лампу-вспышку 34.

Световая вспышка, возникшая сразу после высвечивания второй цифры на тябло 14, предупреждает обучаемого о немедленном воспроизведении результата суммирования (вычитания) путем нажатия клавиши

на клавиатуре 47 с соответствующей цифрой на пульте 8.

Импульсх выхода нзхатой клавиши поступает на вход соответствующего шифратора 48, обеспечивая появление на его выходах четырехэлементного двоичного кода, который через элементы ИЛ И 49 прикладывается к входам блока 5, Единичный импульс опроса с выхода элемента ИЛИ 50 (фиг. 9н) поступает на управляющий вход блока 5, обеспечивая сравнение кодовых комбинаций, поданных на входы элементов И 25 и 26.

Если обучаемый верно воспроизвел результат алгебраического сложения (вычитание), то на первом выходе блока 5 появляется импульс, который поступает на вход счетчика 40, фиксируя правильный ответ, и через элемент ИЛИ 45 на вход элемента И 43, но дальше не проходит, так как на его другой вход подан потенциал с выхода счетчика 42.

Если обучаемый неверно воспроизвел результат алгебраического сложения, то на втором выходе блока 5 появляется импульс (фиг. 9о), который поступает на вход счетчика 41, фиксируя неправильный ответ, и на вход индикатора 10, высвечивай на мгновение правильный ответ (подсказка).

По окончании цикла происходит десятая вспышка, на выходе счетчика 42 появляется импульс (фиг. 9п), Наличие одного и более неверных ответов предотвращает появление импульса на выходе счетчика 40, т.е. в следующем цикле задержка импульса опроса в формирователе 6 не изменяется.

Импульсе выхода блока5(фиг. 9р)через элемент ИЛИ 45, элемент И 43, на второй вход которого подам единичный потенциал с выхода счетчика 42, и элемент 46 поступает на обнуляющие входы счетчиков 40 и 42, возвращая их в исходное состояние.

Если обучаемый все ответы в цикле воспроизвел верно, на выходах счетчиков 40 и 42 появляются импульсы, которые поступают соответственно на первый и второй входы элемента И 44. Импульс с выхода элемента И 44 поступает на сдвиговый вход регистра 36, передвигая 1 во второе положение.

В следующем цикле световые вспышки предъявляются спустя 0,5 с после начала предъявления информации на табло 14.

Задержанный импульс с выхода элемента 46 возвращает счетчики 40 и 42 з исходное положение.

По окончании тренажа снимают показания со счетчика 41 и определяют местоположение 1 в регистре 36 (по горению

сигнального светодиода 35). Число неправильных ответов и время предъявления помехи-вспышки, обеспечивающее воспроизведение операций логического преобразования, дают возможность судить о прочности удержания .следа в кратковременной памяти.

Использование изобретения в устройствах для тренировки памяти и профессионального отбора обеспечивает случайное предъявление цифр с алгебраическими знаками, суммирование и подачу результата для сравнения с результатом подсчета испытуемым при случайном воздействии шока - световой вспышки, появляющейся случайно после предъявления двух - восьми цифр с изменяющимися знаками и уменьшение времени разрыва между предъявлением цифры и световой вспышки от 1 с до О

скачками при верном воспроизведении операций логического преобразования. Это дает возможность определять прочность удержания результатов алгебраического суммирования (сенсорных следов) в кратковременной

памяти испытуемого, его способности к дальнейшему сокращению разрыва между предъявлением цифры и появлением вспышки при тренировках, что позволяет квалифицировать оппраторов при рекомендяции для работы в с иответствующих системах человек машина.

Формула изобретения Устройство для тренировки памяти операторов, содержащее блок предъявления информации, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя двоичных кодов, гульт оператора, блок сравнения, инфоррационные входы первой группы которого подключены к соответствующим выходам сумматора, один выход- к соответствующему входу блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения

дидактических возможностей устройства, в него введены формирователь импульсов и Формирователь случайной последовательности кодов, синхровходы которых сое- динены с соответствующим выходрм

формирователя двоичных кодов и соответствующим входом блока предъявления информации, и индикатор, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам сумматора, а управляющий

вход - к другому выходу блока сравнения и второму входу блока регистрации, выход которого соединен с информационным входом формирователя случайной последовательности кодов, информационные входы формирователя импульсов подключены к

соответствующим выходам группы блокарации, а тактовый вход - с выходом формипредъявления информации, а первый и вто-рователя случайной последовательности

рой выходы-к информационному и синхро-импульсов и третьим входом блока регистнизирующему входам соответственнорации, информационные выходы пульта сумматора, первый и второй управляющие 5 оператора подключены к второй группе бловходы которого соединены соответственнока сравнения, а синхровыход - к управляюс первым и вторым выходами блока регист-щему входу блока сравнения.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки памяти. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения времени удержания в памяти сенсорных следов, Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления учебной информации, сумматор 3, формирователь 4 импульсов, блок 5 сравнения, формирователь 6 случайной последовательности кодов, блок 7 регистрации, пульт 8 оператора, генератор 9 тактовых импульсов и индикатор 10. Введение формирователей 6, 4 и индикатора 10 обеспечивает случайное предъявление цифр с алгебраическими знаками, их суммирование и выдачу суммы (алгебраической) при внезапном воздействии шока -световой вспышки, появляющейся случайно с изменяющимся интервалом в зависимости от верности воспроизведения операций логического преобразования.9 ил. CS fe 8 о ч ел со Os о

Фиг.З

L...

Ф.З

9ut6

Фиг 6

п

S

L

L

Фт-7

.. ...Г

XI

44

--H