Устройство для обучения операторов Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к техническим средствам обучения операторов и может быть использоввно в тренажерах для подготовки операторов систем управления.

Известно устройство для обучения ойе раторов, содержащее первый регистр |дре са, первый элемент ИЛИ, первый блок памяти, первый блок сравнения, пульт опе ратора, регистр микрокоманды, счетчик, второй блок сравнения, группу элементов ИЛИ, второй блок памяти, второй элемент ИЛИ, регистр числа, третий элемент ИЛИ, триггер, два элемента И, второй регистр адреса, элемент ИЛИ-НЕ.

Недостатком известного устройства является отсутствие, возможности оценки и предъявления оператору в процессе выполнения задачи управления информации о соответствии выбранного-им темпа, обеспечивающего исключение возможности лоявления дефицита времени для выполнения оставшихся операций алгоритма, что снижает дидактические возможности устройства, поскольку значительная часть обучающихся операторов таКим дефицитом располагает и не скоро от него избавляется. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для обучения операторов, содэржащее регистр адреса, блок памяти, регистр микрокоманды, информационное табло, первый блок сравнения, блок ввода ответных действий оператора, первый триггер, счетчик, второй блок сравнения, второй триггер,

блок звуковой сигнализации, третий элемент задержки третий элемент .ИЛИ, второй злемент задержки, злемент запрета, генератор, второй злемент ИЛИ, первый злемент задержкИ) первый злемент ИЛИ,

Данное устройство позволяет оценить и предъявить оператору информацию в ходе обучения о степени соответствия выбранного темпа оптимальному. Однако устройство использует статистические данные, которые могут быть получены на основе сбора информации о процессе подготовки за некоторый промежуток времени, что ограничивает его дидактические возможности в период обучения на новых образцах в начальНыЙ период подготовки, т.е. когда достаточной статистики результатов еще не имеется. Для устранения данного недостатка предлагается сравниват результаты обучения оператора в данной тренировке с результатами, достигнутыми им же в предыдущей тренировке.

Цель изобретения - рас1А1ирение дидактических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, информационные выходы которого подключены к сбответсТвующим адресным входам блока памяти, вмхрды которого соединены с соотйетствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы ifcoToporo подключены к соответствующим входам информационного табло, а выходы второй группы - к соответствующим входам первой группы первого блока сравнения, бхОДы второй группы которого соединены с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора, первый, второй, третий элементы ИЛИ. триггер, генератор, элемент задержки, счетчик и блок сравнения, дополнительно содержит первый и второй злементц И, группу элементов И, первый и второй кольцевые регистры, первый и второй индикаторы, соединенные с выходами второго блока сравнения, вторые входы которого связаны с выходов второго регистра, информвцирйный вход которого связан с выходом первого кольцевого регистра, группа входов которого подключена к выходам элементов И гругшы, первым входам второго блока сравнения и входам третьего элемента ИЛИ. выход которого связан с управляющими входами первого и второго кольцевых ре;гиСтров, выход второго регистра соединен с входом первого элемента ИЛИ и Rвходом триггера, нулевой выход которого .noдкJЧЮчeн к входу второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу

счетчика, а другой вход соединен с выходом генератора и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого кольцевого регистра, а второй

вход - к входу второго элемента ИЛИ и единичному выходу триггера, S-вход которого связан с входом запуска устройства, группа входов второго злемента ИЛИ соединена с первой группой выходов регистра

0 микрокоманды, а выход -с входом запуска генератора, вход останова которого подключен к выходу первого злемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого блока сравнения, первыми входами

5 элементов И группы и входом элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выходы которого подключены к вторым входам элементов И группы.

0 Сущность изобретения состоит в возможности сравнения результатов обучения оператора в данной тренировке с результатами, достигнутыми им же в предыдущей тренировке.

5 Для достижения сущности изобретения в устройство введены первый и второй элементы И, группа элементов И, первый и второй кольцевые регистры, первый и второй индикаторы, второй блок сравнения.

0 На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, первый блок 6 сравнения, первый элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, второй элемент ИЛИ 9, триггер 10, генератор 11, третий элемент ИЛИ 12, счетчик 13. первый элемент И 14, второй

0 элемент И 15, второй блок 16 сравнения, первый кольцевой регистр 17, группу элементов И 18, второй кольцевой регистр 19, первый 20 и второй 2i индикаторы (элементы табло 4). Позицией 22 отмечен вход запуска устройства.

Регистр 1 предназначен для хранения данных об управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора. Регистр 1 хранит адреса микрокоманд в блоке 2, соответствующих операциям алгоритма. Регистр 1 имеет столько ячеек, сколько операци содержит алгоритм деятельности. При появлении сигнала на установочном входе регистра 1 производится выбор первой микрокоманды, соответствующей пер0 вой операции алгоритма. С поступлением сигналов на информационный вход регистра 1 производится сдвиг и считывание следующей микрокоманды соответствующей очередной операции алгоритма.

Блок 2 служит дпя хранения параметров алгоритма деятельности. В блоке 2 хранятся в виде микропрограммы микрокоманды, соответствующие операциям алгоритма деятел ьности оператору.

Регистр 3 предназначен для кратков()еменного хранения параметров текущей операции алгоритма деятельности опе|3)атора. Каждая микрокоманда состоит из Двух микроопераций, в первой из которых хранится код органа индикации табло 4, который Изменяет свое состояние в данной операций. Во второй микрооперации X находится кОд органа управления блока 5, на который оператор обязан воздействовать в данной операции; алгоритма.

Табло 4 и блок 5 являются физической моделью Оператора реальной, излучаемой АСУ, по внешнему виду и расположению соответствующих органов.

Блок 6 предназначен для оценки Ъ(зошибочности действий оператора за C4et Сравнения кодов требуемого органа управления блока 5, задействованного оператором, поступающих на соответствующие входы блока 6.

Триггер 10 служит для организации ftpeрывания в работе счетчика 13 на время подсчета информации в нем, а также для перезаписи информации из первого кольцевого регистра 17 во второй регистр 19 перед началом .Тренировки.

Гeнepaтc p 11 предназначен для представления значения времени действий оператора по выполнению операций алгоритма в код. ,; . / : /;-. / ...;

Счетчик 13 предназначен для подсчета числа импульсов, выработанных генератором 11 за время, прошедшее с начала тренировки (запуска устройства) до выполнения текущей операции алгоритма.

Блок 16 предназначен для сравнения времени, затраченного оператором на все операции, включая текущую, от начала тренировки, со значением времени, потребовавшимся обучаемому на эти же операции в предыдущей тренировке.

Первый кольцевой регистр 17 служит для хранения значений текущего времени, затраченного на выполнение алгоритма от его начала до каждой операции в текущей тренировке./

Второй кольцевой регистр 19 предназначен для аналогичных целей, но результатов предыдущей тренировки.

Первый индикатор 20 и второй индикатор 21 представляют обучаемому информацию о том, быстрее или медленнее соответственно работает он в данной тренировке по сравнению с предыдущей.

Устройство функционирует следующим Образом.

При включении устройства на вход регистра 1 поступает сигнал с внешнего входа

22 при его запуске. Кроме того, данный сигнал поступает на S-вход триггера 10, с единичного выхода которого он подается на первый злемент И 14 и через второй злемент ИДИ 9 на вход запуска генератора 11.

0 Импульс с выхода генератора через первый элемент И 14 поступает на управляющий вход первого кольцевого регистра 17. Выход данного регистра подключен к информационному входу второго кольцевого регистра

5 19. Таким образом осуществляется подготовка устройства к работе, заключающаяся в перезаписи содержимого кольцевого регистра 17 во второй регистр 19. После перезаписи всей информации сигнал появляется

0 на управляющем выходе второго регистра 19 и поступает на R-вход триггера 10 и через первый элемент ИЛИ 7 -на вход останова генератора 11.

По сигналу с выхода регистра 1 адреса

5 производится выбор микрокоманды в блоке 2, соответствующей первой операции алгоритма деятельности. Содержимое данной микрокоманды из блока 2 перезаписывается в регистр 3, что приводит к появлению

0 сигналов на его выходах, Содержимое .первой микрооперации поступает на панель 4 индикации, производя смену состояния соответствующих органов. Кроме того, сигнал с первых выходов регистра 3 через второй

5 элемент ИЛИ 9 поступает на вход запуска генератора 11. Импульсы с выхода генератора 11 через открытый сигналом с нулевого выхода триггера 10 второй элемент И 15 поступают на счетный вход счетчика 13.

0 Человек-оператор, восприняв данную , информацию, воздействует на орган управления блока 5, Код задействованного органа . управления поступает на входы первого блока б сравнения, на другие входы которого подается код требуемого органа панели 5 управления, т.е. содержимое второй микрооперации микрокоманды регистра 3.

В случае ошибки оператора Сравнения кодов, поступивших на входы блока 6, не

0 происходит и сигнала на его выходе нет. Если оператор выполняет требуемое действие правильно, то на выходе блока б появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 7 поступает на вход останова генератора 11,

5 через злемент 8 задержки на управляющий вход счетчика 13 и на первые входы группы элементов И 18. Содержимое счетчика 13 через элементы И 18 группы записывается в первую ячейку первого кольцевого регистра 17 и по первым входам подается на вход

второго блока 16 сравнения и, кроме того, этот сигнал через третий элемент ИЛИ 12 в качестве синхроимпульса поступает на вход первого кольцевого регистра 17 для освобождения первой его ячейки и перезаписи ее содержимого по кольцу в соседнюю. Во втором регистре 19 по этой команде содержимое последней ячейки (что после начальной перезаписи из первого регистра 17 соответствует значению времени выполнения первой операции) переписывается по вторым входам ео второй блок 16 сравнения. При этом производится сдвиг по кольцу и в данную ячейку будет переписано значение времени, затраченного оператором на выполнение двух (первый и второй) операций алгоритма деятельности.

Во втором блоке 16 происходит сравнение значений времени, 3atpa4eHHoro на выполнение первой операции в данно.й TpeHvvpoeKe (поступает на его первые входы) со временем, затраченным на выполнение этой же Операции в предыдущей тренировке (подается на вторые входы блока 16). В атом случае, если в текущей тренировке оператор затрачивает меньше времени на выполнение операций алгоритма, то Сигнал появляется на первом выходе блока 16 сравнения и индикатор 20 представляет данную информацию о-бучаемому. В противном случае, т.е., если оператор затратил больше времени, сигнал появится на втором выходе второго блока 16 сравнения и соответствующая информа ция также будет представлена тренирующемуся с помощью индикатора 21. Кроме того, сигнал с выхода первого блока 6 сравнения поступает на второй вход регистра 1 адреса, что приводит к сдвигу к следующей ячейке и выбору адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей очередной операции алгоритма деятельности.

В дальнейшем процесс повторяется циклически в описанном порядке до завершения алгоритма.

Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным состоят в возможности оценки качества освоения оператором навыков своевременной работы на образцах аппаратуры, не имеющей достаточной статистики результатов обучения предшествующих групп операторов, которые могли бы быть взяты за эталон при определении успешности работы обучающегося оператора в данной тренировке.

Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого устройства, состоит в уменьшении времени, которое необходимо затрачивать на качественную подготовку операторов к работе на новой аппаратуре АСУ. Данное устройство актуально в связи с сокращением

сроков морального старения технической части АСУ и частой сменой образцов аппаратуры, по которой зачастую нет возможности собрать достаточно Достоверное множество результатов обучения операторов. Обеспечение оператора информацией с помощью индикаторов после каждой элементарной операции позволяет ему своевременно в ходе управления принимать меры по повышению качества деятельности.

Методическое использование предлагаемого метода оценки целесообразно п роизводить после того, как оператором приобретены необходимые навыки безошибочной деятельности, а навыки своевременности работы пока не удовлетворяют нормативным значениям.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н-и я

Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограммы, регистр микрокоманды, б||юк ввода ответных действий, информационное табло, три элементаИ Л И, счетчик, элемент задержки,

Два блока сравнения; генератор импульсов, триггер и регистр адреса микрокоманды, выходы которого соединены с входами блока памяти микропрограммы, выходы которого соединены с вхадами регистра

микрокоманды, е1ыходы первой группы которого соединены с входами группы информационКого табло, а выходы второй группы подключены к входам первой группы первого блока сравнения, входы второй группы

которого соединены с выходами блока ввода ответных действий, а выход - с входом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения д:ц4дактических возможностей устройства, в него введены два элемента И, два кольцевых сдвигающих регистра, входы сдвига которых соединены с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с информационными входами первого кольцевого

сдвигающего регистра, входами первой группы второго блока сравнения и выходами элементов И группы, первые входы которых соединены с выходами счетчика, а вторые входы - с первым входом второго

элемента ИЛИ. со.сдвигающим входом регистра адреса микрокоманды и через элемент задержки с установочным входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом