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

СО

с

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при профессиональном отборе и тренировке навыков внимания операторов АСУ. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности тренажа путем усложнения программы по

VI со о

Os

ел

ю

мере приобретения навыка переключения внимания. Устройство для тренировки операторов содержит блок 1 случайного задания чисел, блок 2 предотвращения повторов, регистр 3 памяти контрольных чисел, регистр 4 памяти случайных чисел, блок 5 формирования чисел, узел 6 предъявления чисел, коммутатор 7,блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, узел 10 контроля чисел, таймер 11, счетчик 12 неверных ответов, блок 13 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 14-17, ключ 18, узел 19 блокировки (адапИзобретение относится к автоматике и может быть использовано при профессиональном отборе и тренировке навыков внимания операторов АСУ.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности тренажа путем формирования одного ряда по порядку (натуральный ряд чисел), а другого - по нечетному ряду, исключающего возможность работы по принципу дополнения и усложняющего задание по мере приобретения навыка (уменьшении числа ошибок) по переключению внимания при поиске, способствующего включению мотивационного фактора, стимулирующего дальнейший рост навыка.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока случайного задания чисел; на фиг.З -то же, блока предотвращения повторов; на фиг.4 -то же, блока формирования чисел; на фиг.5 - то же, узла предъявления чисел; на фиг.6 - то же, коммутатора; на фиг.7 - то же, блока сравнения на фиг.8 - то же, узла блокировки.

Устройство для тренировки операторов содержит блок случайного задания чисел, блок 2 предотвращения повторов, регистр 3 памяти контрольных чисел, регистр 4 памяти случайных чисел, блок 5 формирования чисел, узел 6 предъявления чисел, коммутатор 7, блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, узел 10 контроля чисел, таймер 11, счетчик 12 неверных ответов, блок 13 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 14-17, ключ 18, узел 19 блокировки (адаптивной программы тренажа), элементы 20 и 21 запрета, элемент 22 задержки и источник 23 напряжения зажигания.

Блок 1 случайного задания чисел содержит генератор 24 импульсов высокой частотивной программы тренажа), элементы 20 и 21 запрета, элемент 22 задержки и источник 23 напряжения зажигания. Введение блока 19 адаптивной программы тренажа, элементов 20 и 21 запрета, элемента ИЛИ 17, элемента 22 задержки и узла 19 блокировки обеспечивает возможность при успешном освоении навыка переключения внимания усложнять программу тренировки, создавать мотивационные условия, сокращая время и повышая качество подготовки операторов, 8 ил.

ты, одновибратор 25, счетчик 26, дешифратор 27, элемент И 28, элементы ИЛИ 29 и 30, элементы 31 и 32 запрета и кнопку 33 Пуск.

Блок 2 предотвращения повторов включает узлы, состоящие из формирователя 34 одиночных импульсов, триггера 35, элемента 36 запрета, элемента И 37 и элемента ИЛИ 38, многовходовый элемент ИЛИ 39 и

элемент 40 запрета.

Блок 5 формирования чисел содержит кнопки 411-4125 набора программы, шифратор 42, генератор 43 тактовых импульсов, элементы 44 и 45 запрета, формирователь

46 короткого импульса, триггер 47, элементы 48 и 49 задержки, элемент И 50, элементы ИЛИ 51-54.

Блок 6 предъявления чисел включает узлы, состоящие из дешифратора 55 и индикатора 56 (количество узлов 49 - по числу предъявляемых одновременно чисел).

Коммутатор 7 содержит группы элементов И 57, группу элементов ИЛИ 58, одно- вибратор 59, многовходовый элемент ИЛИ

60 и кнопки 61 ответа.

Блок8 сравнения включает группы трех- входовых элементов И 62, группу многовхо- довых элементов ИЛИ 63, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 64, группу двухвходовых элементов И 65, группу элементов 66 запрета, элемент 67 задержки, элементы ИЛИ 68 и 69, формирователь 70 короткого импульса.

Узел 19 блокировки содержит триггеры

71 и 72, элемент 73 запрета, первый и второй элементы И 74, 75, элементы ИЛИ 76, 77, транспаранты-сигнализаторы 78-80 (Успешно, Тренировка и Повтор соответственно).

Устройство содержит также формирователь 81 импульсов, формирователь 82 кодов и блок 83 предъявления информации.

Устройство работает следующим обраом.

Включают питание. Счетчик 26, регист- 45 ы 3 и 4; распределитель 9 устанавливаются исходное состояние, а триггеры 47,71 и 72 в нулевое положение.

При помощи кнопки 41 (без арретира) блока 5 составляют программу испытаний 50 тренировки), например, находить числа в последовательности: первое 01 -зеленое, второе 24 - красное, третье 02 - зеленое, четвертое 23 - красное и т.д., сорок едьмое 24 - зеленое, сорок восьмое - 55 01 - красное, сорок девятое 25 - зеленое.

При нажатии кнопки 411 блока 5 единичный импульс с ее выхода подается на соответствующий вход шифратора 42, вызывая появление на его выходах комбинации, сответствующей коду числа 01.

Одновременно этот импульс через элемент 51 поступает на управляющий вход индикатора 56 блока 6 и на вход регистра 3, 5 существляя перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдя через элемент 48 задержки, поступает на вход регистра 3, обеспечив параллельную запись формализованного двоичного числа с выхо- 10 а шифратора 42 в регистр 3. На индикаторе 56 светится 00, сигнализируя о его нахожении в исходном состоянии.

Импульс с выхода элемента 48 через информационный вход элемента 44 запрета 15 (на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента 14) и элемента 52 подается на вход генератора 43, вызывая появление на его выходе серии из восьми тактовых импульсов, которые через 20 элемент 45 запрета, на управляющий вход которого с выхода элемента 53 подан нулевой потенциал, поступают на вход регистра 3, сдвинув кодовую комбинацию с 1-8 разрядов (последнего выхода группы) на 9-16 25 разряды (предпоследний выход группы). Двоичная комбинация числа с выхода предпоследней группы регистра 3 поступает на входы дешифратора 55 блока 6, выходной код которого подается на индикаторы 56. 30 Число 00 сменяется на число 01, подтверждая правильность ввода первого числа.

Следующее нажатие (уже кнопки 4124) производит запись и продвижение по реги- 35 стру 3 двоичной комбинации, код которой соответствует числу 24, т.е. на индикаторе 56 блока 6 число 01 сменится на число 24. Дальнейший ввод программы осуществляется аналогично.40

При вводе предпоследнего числа программы после высвечивания числа 01 на

индикаторе 56 блока 6 на управляющий вход элемента 44 блока 5 с первых разрядов регистра 3 (первого выхода группы) через элемент ИЛИ 14 подается единичный потенциал.

Нажатие кнопки 4125 последнего числа программы не изменит светящегося контролируемого числа 01 на индикаторе 56 блока 6, предупреждая об окончании ввода программы.

Для предъявления программы в случайном порядке ее переписывают в регистр 4. Для этого испытуемый нажимает кнопку 33 блока 1. Импульс с ее выхода, поступая на второй вход таймера 11, устанавливает последний в исходное положение, проходит через элемент 32 и элемент 29 и запускает одновибратор 25, единичный импульс с выхода которого перебрасывает триггер 47 блока 5 в единичное состояние, поступает на вход формирователя 46 и на второй вход элемента 28 блока 1, обеспечив прохождение импульсов с выхода генератора 24 через элементы 28 и 30 на вход счетчика 26, переводя последний в случайное состояние. На одном из выходов дешиф- ратора 27, соответствующем данному состоянию счетчика 26, при поступлении на его управляющий вход импульса с выхода формирователя 46 блока 5 (по окончании импульса с выхода одновибратора 25) появится единичный потенциал, который поступает на соответствующий вход блока 2 - на входы формирователя 34 и элемента 36. Импульс с выхода элемента 36 через блок 13 элементов ИЛИ поступает на третий групповой вход блока 8 - вторые входы соответствующих элементов 62, на третьи входы которых через элемент 68 с выхода триггера 47 блока 5 подан единичный потенциал, а на первые входы, являющиеся первым групповым входом блока 8, подается двоичная комбинация с выходов групп регистра 3,

Кодовая комбинация с данного случайного выхода группы (элементов 62) через элементы 63 и 66, на управляющие входы которых подан нулевой потенциал с выхода элемента 15, поступает на информационные входы регистра 4.

Задний фронт импульса с выхода одно- вибратора 25 блока 1 вызывает появление на выходе формирователя 46 блока 5 короткого импульса, который поступает на вход регистра 4, осуществив перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдя элемент 49 задержки, подается на вход регистра 4, обеспечив параллельную запись кодовой комбинации с выходов случайной группы регистра 3 в регистр 4.

717306528

Импульс с выхода элемента 49, подан-ные от 01 до 25, красные от 01 до 24

ный через элемент 52 на вход генератора 43,- на индикаторах 56 блока 6. вызывает появление на его выходе серии изВ соответствии с заданной программой

восьми тактовых импульсов, которые черезиспытуемый находит число 01 - зеленое и

элемент 50, на второй вход которого подан 5нажимает находящуюся под ним кнопку 61

единичный потенциал с выхода триггера 47,коммутатора 7. Импульс с ее выхода обеспеподаются на вход регистра 4, сдвинув двоич-чивает прохождение кодовой комбинации с

ную комбинацию с 1-8 на 9-16 разряды, асоответствующей группы выходов регистра

импульс, поступивший через элемент 31 бло-4 через элементы 57 и 58 на входы коммутака 1 и элемент 29 на вход одновибратора 25, 10тора 7. Кодовая комбинация данного числа с

запускает последний, снимая единичный по-выходов коммутатора 7 подается на второй

тенциал с входа формирователя 34 блока 2,групповой вход блока 8 - первые входы элевызывая появление на его выходе импульса,ментов 65. Одновременно импульс с выхода

который переводит триггер 35 в единичноекнопки 61 через элемент 60 запускает форсостояние, обеспечивая запись в регистр 4 15мирователь 59, импульс с выхода которого

следующего случайного числа.подается на первый вход распределителя 9,

обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который через блок

Если случайный сигнал повторно поя-13 элементов ИЛИ поступает на вторые вховится на одном и том же выходе дешифрато- 20ды элементов 621.

ра 27 блока 1, то через элемент 37 блока 2,Одновременно импульс опроса с вына второй вход которого подан единичныйхода формирователя 59 через элемент 68

потенциал с выхода триггера 35, он пройдетподается на третьи входы элементов 62, а

на вход элемента 39. Импульс с выхода эле-через элемент 67, время задержки которого

мента 39 сдвинет содержимое счетчика 26 25равно времени срабатывания элемента 63,

на один разряд. Это перемещение будетна вторые входы элементов 65, осуществив

происходить до тех пор, пока не обнаружит-считывание информации с выходов первой

ся неиспользованный выход дешифраторагруппы регистра 3 и выходов группы регист27. Единичный потенциал, поданный черезра 4, соответствующего нажатой кнопке 61

элемент 38 блока 2 на управляющий вход 30на коммутаторе 7, на соответствующие вхоэлемента 36, предотвращает повторное счи-ды элементов 64 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. тывание двоичной комбинации с выходовПри правильном определении числа ис опрошенных групп регистра 3.пытуемым на выходах элементов ИСКЛЮПри появлении кодовой комбинации наЧАЮЩЕЕ ИЛИ 64 нулевые потенциалы, на выходах первой группы регистра 4 единич- 35выходе элемента 69 - нуль, при неправильный потенциал через элемент 15 подаетсяном ответе (определении числа) на выходах на вход триггера 47 блока 5, перебросивэлементов 64 появятся единичные потен- последний в нулевое состояние и предотв-циалы, на выходе элемента 69-единичный ратив продвижение последней двоичнойимпульс, который поступает на счетный комбинации, на управляющий вход элемен- 40вход счетчика 12, фиксируя неверный от- та 31 блока 1, преградив путь запускающеговет.

импульса к входу одновибратора 25, на уп-Если оператор в отрабатываемом цикле

равляющие входы элементов 66 блока 8 и,допустил не более одного неверного ответа,

заблокировав информационные входы реги-то ни на одном из выходов счетчика 12 имстра 4, через элемент 53 блока 5 на управ- 45пульс (единичный потенциал) не появится, ляющий вход элемента 45, заблокировавПосле нажатия последней кнопки 61

выход генератора 43 к регистру 3, на входблока 8 на выходе распределителя 9 появитформирователя 70 блока 8, короткий им-ся единичный потенциал (импульс), который

пульс с выхода которого устанавливает (под-прикладывается к управляющему входу элетверждает) исходное состояние счетчика 12 50мента 20 и через элемент 21, к управляющеитриггеров71 и72 блока 19, ичерезэлементму входу которого приложен нулевой

20 запрета на вход ключа 18, подав напря-потенциал с выхода триггера 72 блока 19,

жение зажигания (единичный потенциал)подается на вход установки регистра 4, возна управляющие входы индикаторов 56вратив последний в исходное положение,

блока 6.55Нулевой потенциал с выхода элемента 20

Единичный потенциал с выхода ключазакрывает ключ 18, числа на индикаторах 56

18 запускает таймер 11.блока 6 гаснут, таймер 11 фиксирует время

Испытуемому (обучаемому) предъявля-определения чисел в данном цикле, ется табло из светящихся двузначных чисел, размещенных в случайном порядке - зелеОдновременно единичный потенциал с выхода распределителя 9 через элемент 73 блока 19, к управляющему входу которого приложен нулевой потенциал с выхода элемента 77, поступит на вход транспаранта- сигнализатора 78 и засветит транспарант Успешно, сигнализирующий об усвоении навыка на первой (несложной) части программы и предписывающий инструктуру (оператору) усложнить задание: например, числа зеленого цвета ввести в программу по нечетному ряду- 1,3,5...49, а числа красного цвета - по порядку: 1,2,3,...24, т.е. перейти к отработке навыка по усложненной программе.

Если оператор в цикле допустил два и более неверных ответа, то при поступлении с первого выхода блока 8 второго импульса неверного ответа на счетный вход счетчика 12 на первом выходе последнего появится единичный потенциал, который поступит на вход триггера 71 блока 16 и переведет его в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 71 прикладывается к первому входу элемента 74 и через элемент 77 - к управляющему входу элемента 73, заблокировав его выход.

Появившийся после нажатия последней кнопки 61 блока 8 на выходе распределителя 9 единичный потенциал обеспечит воз- вращение регистра 4 в исходное положение, заблокирует выход элемента 20, нулевой потенциал с выхода которого закроет ключ 18, погасив числа на индикаторе 56 блока 6 и остановив таймер 11, который зафиксирует время определения чисел.

Одновременно единичный потенциал с выхода распределителя 9 поступит на второй вход элемента 74 блока 19, пройдет на вход транспаранта-сигнализатора 79 и за- светит транспарант Тренировка, сигнализирующий о допущении оператором не более пяти ошибок и последующем изменении расположения двузначных чисел в случайной последовательности на индикаторах табло блока 6.

Для перехода в режим Тренировка оператор нажимает кнопку 33 Пуск блока 1, обеспечив аналогично описанному выше новое случайное расположение двузначных чисел на табло блока 6.

Если оператор в цикле допустил шестой неверный ответ, то на втором выходе счетчика 12 появится импульс, который поступит на вход триггера 72 блока 19, перебросив его в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 72 через элемент 76 поступает на вход триггера 71, возвратив последний в нулевое положение (заблокировав выход элемента 74), через элемент 77 прикладывается к управляющему входу элемента 73, заблокировав его выход, а поданный на управляющие входы элемента 21, элемента 32 блока 1 и элемента 40 блока 2 заблокирует выходы последних.

При нажатии в данном цикле последней кнопки 61 коммутатора 7 импульс с выхода распределителя 9 заблокирует выход элемента 20, закрыв ключ 18, нулевой потенциал с выхода которого погасит числа на индикаторах 56 блока 6 и остановит таймер 11, зафиксировав время определения чисел. На обнуляющий вход регистра 4 импульс с выхода распределителя 9 через элемент 21 не пройдет, информация на выходах групп регистра 4 останется прежней.

Одновременно импульс с выхода распределителя 9 через второй вход элемента 75 блока 19, на первый вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 72, поступит на вход транспаранта-сигнализатора 80, засветив транспарант Повтор, предупреждающий оператора о допущении более пяти неверных ответов и предъявлении в следующем цикле информации на табло блока 6 без изменения.

Оператор нажимает кнопку 33 блока 1. Импульс с ее выхода поступает на вход элемента 22 задержки, на второй вход таймера 11, установив последний в исходное состояние, и через элемент 16 на второй вход распределителя 9, возвратив его в исходное положение. Транспарант Повтор гаснет. Блокировка с ключа 18 снимается, на управляющие входы индикаторов 56 блока 6 подается напряжение зажигания, запускается таймер 11.

Задержанный таймер с выхода элемента 22 через элемент 17 поступает на обнуляющий вход счетчика 12, возвратив его в исходное состояние, и на вход триггера 72, перебросив последний в нулевое положение. На выходах триггеров 71 и 72 - нулевые потенциалы.

На табло блока 6 снова высвечиваются информационные двузначные числа, которые оператор должен отмечать в соответствии с заданной программой.

По числу при переходе от этапа к этапу и по времени, затраченному на определение чисел по каждому циклу, судят о качестве и скорости приобретения навыка переключения внимания.

Использование изобретения в устройствах для тренировки операторов повышает эффективность тренажа за счет автоматического перехода на усложнение программы при успешном освоении навыка переключения внимания на начальном этапе при постоянной случайно предъявленной последовательности двузначных чисел, на переменную случайно предъявляемую последовательность этих чисел, после качественной отработки навыка на которой обеспечивается возможность дальнейшего усложнения программы, в которой одна половина чисел, например восходящих (зеленые), формируется как и на предыдущем этапе, из натурального ряда чисел (01,02, ОЗ...24), а другая половина, нисходящих (красные) - по нечетному ряду (01, 03, 05,,..49), что исключает поиск второго числа по признаку дополнения.

Формула изобретения Устройство для тренировки операторов, содержащее блок сравнения, информационные входы первой группы которого соединены с соответствующими выходами формирователя кодов, информационные выходы второй группы - с соответствующими выходами коммутатора, информационные входы третьей группы - с соответствующими выходами блока элементов ИЛИ, первый управляющий вход - синхровходом коммутатора и соответствующим входом распределителя импульсов, второй управляющий вход - с первым синхровходом формирователя кодов, третий управляющий вход - с синхровходом блока предъявления информации и первыми входами формирователей импульсов и кодов, выходы группы и первый выход - с соответствующими входами первой группы и первым входом соответственно блока предъявления информации, входы второй группы которого подключены к соответствующим информационным выходам формирователя кодов, второй, третий, четвертый и пятый синхровходы которого подключены к соответствующим входам блока предъявления информации, а вход - к первому выходу формирователя импульсов, второй и третий входы которого соединены с соответствующими синхровходами формирователя кодов, второй выход - с шестым входом блока предъявления информации, а выходы группы - с соответствующими входами первой группы блока элементов ИЛИ, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам группы распределителя импульсов, входы коммутатора соединены с соответствующими информационными выходами группы блока предъявления информации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей

устройства, в него введены элемент ИЛИ, первый и второй элементы запрета, элемент задержки и узел блокировки, первый и второй входы которого подключены к соответствующим информационным выходам блока

предъявления информации, третий вход - к выходу элемента ИЛИ и седьмому входу блока предъявления информации, четвёртый вход- к выходу распределителя импульсов, управляющему входу первого элемента запрета и информационному входу второго элемента запрета, а выход узла блокировки соединен с четвертым входом формирователя импульсов и управляющим входом второго элемента запрета, выход которого

подключен к восьмому входу блока предъявления информации, девятый вход и синхров- ход которого соединены соответственно с выходом и информационным входом первого элемента запрета, вход элемента

задержки подключен к второму выходу формирователя импульсов, а выход- к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока сравнения, второй вход распределителя

импульсов подключен к третьему1 выходу формирователя импульсов, пятый вход которого является входом устройства,

/ 5

г-t---t-H41

pkl

46 44

.

Г

Т i

Hi

i:

/ 5

s

4f

/э г зо

rdLJ1

«

7

L,

46

.

Г

-/

.1i

л /

.

55

n tfi

Л5

55

56

Put. 5

Фиг. 8