Устройство для оценки работы оператора Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

2 со

а

О

ся

нирования), §лок 10 задания программы оценки (испытаний), блок изменения числа пар слагаемых, выполненный в виде формирователя 11 кодов, и пульт 12 оператора. Введение блоков 3 и 4, распределителей б, 8 импульсов и блока 10 задания программы оценки обеспечивает поочередное высвечивание пар слагаемых при определении и тренировке оперативной памяти и дает возможность при полной загрузке кратковременной памяти оператора путем скачкообразного изменения длительности предьявления пар слагаемых в операндах выявить минимальный интервал времени, необходимый для получения правильного результата при производстве арифметических действий. 12 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований, и может быть использовано при Определении тренировке оперативной памяти. Цель изобретения - повышение точности устройства с расширением его дидактических возможностей путем определения и тренировки быстроты арифметических действий в пределах объема оперативной памяти. Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления учебной информации, два логических блока, выполненных в виде блоков 3 и 4 элементов И-ИЛИ, блок сложения (вычитания), выполненный в виде сумматора 5, распределитель б импульсов, блок 7 сравнения, блок управления индикацией, представляющий собой распределитель 8 импульсов, блок 9 задания времени (экспо

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований, и может быть использовано при определении и тренировке оперативной памяти.

Известно устройство для оценки операторов, содержащее блок предьявления учебной информации, генератор, коммутатор, таймер, блок формирования звуковых сигналов, элемент задержки, блок сравнения, пульт оператора и блок регистрации. Это устройство позволяет определять длительность сенсорной памяти,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для тренировки памяти, содержащее последовательно включенные формирователь двоичных кодов и блок предъявления учебной информации, последовательно включенные пульт оператора, блок формирования ответа, блок сравнения и блок регистрации, блок вычитания, выход группы которого соединен с вторым групповым входом блока сравнения, первый и второй групповые входы - с соответствующими групповыми выходами формирователя двоичных кодов, а вход связан с управляющим входом блока сравнения и подключен к второму выходу пульта оператора, блок изменения длины первого операнда, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами блока сравнения, и блок задания времени экспонирования, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами формирователя двоичных кодов и блока предъявления учебной информации, второй вход - с последним выходом второй ГОУППЫ формирователя двоичных кодов, а первый вход-с первым выходом блока изменения длины первого операнда, второй выход и вход группы которого соединены с третьим входом и последними выходами групп первого группового выхода формирователя двоичных кодов соответственно, а

групповой выход - с групповым входом блока регистрации, вход и выход блока формирования ответа соединены с первым выходом и входом пульта оператора соответственно, третий выход которого подключен к четзертому входу формирователя двоичных содов.

Однако данное устройство не позволяет определять и тренировать быстроту переработки информации при выполнении арифметических действий (сложения или вычитания) в пределах объема оперативной памяти, не превышающего границ кратковременного хранилища, ч го сужает его дидактические возможности.

Целью изобретения является повышение точности устройства с расширением его дидактических возможностей путем определения и тренировки его быстроты переработки информации при выполнении арифметических действий (сложения или вычитания) в пределах объема оперативной памяти, за счет воспроизведения результата числа пар, не превышающего границ

кратковременного хранилища.

Устройство для оценки работы оператора, содержащее блок предъявления информации, входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим

выходам первого формирователя кодов, пульт оператора, первый выход которого соединен с управляющим входом сумматора, а выходы группы - с соответствующими информационными входами первой группы

блока сравнения, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам сумматора, второй формирователь кодов, синхровыход и входы группы которого соединены соответственно

с первым входом и соответствующими выходами третьей группы первого формирователя кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта опсра о- ра. блок задания времени, содер т также

первый и второй бгоки элементен И-ИЛИ,

входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формирователя кодов, а выходы - с информационными входами соответствующих групп сумматора, первый распределитель импульсов, .информационные выходы которого подключены к соответствующим входам второй группы первого и второго блоков элементов И-ИЛИ, первый и второй входы - к соответствующим выходам пульта оператора, а выход - к синхровходу блока сравнения, блок задания программы оценки, первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания времени, первый вход - с выходом блока сравнения, а второй вход является текстовым входом устройства, и второй распределитель , импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, выходы группы - к соответствующим входам третьей трупы блока предъявления информации, первый вход - к выходу блока задания времени, второй вход - к синхровходу второго формирователя кодов, третий вход - к второму выходу пульта оператора и соответствующему входу блока задания программы оцен- ки, а первый и второй выходы - к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задания программы оценки, четвертый выход которого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задания времени, а пятый и шестой выходы - соответственно с первым и вторым входами второго формирователя кодов, третий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствую- щему входу первого фррмирователя кодов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема первого формирователя кодов; на фиг. 3 - то же, блока предъявления информации; на фиг. 4 - то же, блока элементов И-ИЛИ; на фиг. 5 - то же, распределителя импульсов; на фиг. 6 - то же, блока сравнения; на фиг. 7 - то же, распределителя импульсов (управления и индикацией); на фиг, 8 - то же, блока задания (экспонирования); на фиг, 9 - то же, блока задания программы оценки (испытаний); на фиг. 10 - то же, формирователя кодов (изменения числа пар слагаемых); на фиг. 11 - то же, пульта оператора; на фиг. 12 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство оценки операторов содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления информации, первый 3 и второй 4 блоки элементов И-ИЛИ, сумматор 5, распределитель б импульсов, блок 7 сравнения, распределитель 8 импульсов (управления индикацией), блок 9 задания времени (экспонирования), блок 10 программы оценки

(испытаний), формирователь 11 кодов (изменения числа пар слагаемыми пульт 12 оператора со схемными соединениями.

Формирователь 1 содержит генератор 13 псевдослучайной последовательности

(ПСП) импульсов, генератор 14 тактовых импульсов, первый 15 и второй 16 регистры сдвига и элемент 17 запрета.

Блок 2 включает группы преобразователей 18i-18e код-код и две группы индикаторов . Блок 3 (4) содержит элементы И 20 и элементы ИЛИ 21. Распределитель 6 имеет счетчик 22, дешифратор 23, элемент 24 задержки и формирователь 25 короткого импульса.

Блок 7 включает первую и вторую группы элементов И 26 и 27 , группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 28 и элемент И 29. Распределитель 8 содержит первый 30 и второй 31 одновибраторы, формирователь

32 одиночных (коротких) импульсов, счетчик 33, элемент 34 запрета, первую и вторую группы элементов И 35i - 35e n36i-36s, первый 37 и второй 38 элементы ИЛИ. элемент 39 задержки.

Блок 9 содержит счетчик-дешифрэтор 40, многовходовый одновибратор 41, обеспечивающий длительность импульсов на выходе 2, 1,5, 2; 2.0; 0,9, 0,8, 0,7 0,6 0,5,0,4, группу элементов И 41i-42g. группу свето5 диодов и ключ 44

Блок 10 включает триггер 45, счетчик 46, элемент 47 запрета, первый- четвертый элементы И 48-51 и элемент 52 задержки.

Формирователь 11 содержит счетчик 53

0 с входами прямого и обратного счета, группу элементов И 54Т54е и первый 55 и второй 56 элементы ИЛИ. Пульт 12 включает клавиатуру 57 с клавишами от 0 до 9, П (пуск) и 03 {ответ закончен),группу шифраторов

58г58ю, группу элементов ИЛИ 591-594, элемент ИЛИ 60. транспаранты 61 Ответ и 62 Время.

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Регистры и счетчики устанавливаются в исходное состояние, триггер 45 в первое положение - на первом выходе единичный потенциал. , Нажимают клавишу П (nyqK) клавиатуры 57, импульс с выхода которой запускает генератор 14, и через элемент ИЛИ 56 проходит на вход прямого счета счетчика 53, обеспечив появление единичного потенциала на его первом выходе (фиг. 12ai).

Тактовые импульсы с выхода генератора 14 через элемент 17 (фиг, 126), на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с. выхода элемента ИЛИ 55, подаются на вход генератора 13, вызвав появление на его выходах, сдвинутых между собой, псевдослучайных последовательностей импульсов, которые прикладываются к информационным входам соответствующих регистров 15 и 16, обеспечив запись и продвижение ПСП-импульсов по последним.

При появлении на первом межгрупповом выходе регистра 15 единичного потен- циэля (фиг, 12в) последний через элементы И 54 5 и ИЛИ 55, подается на управляющий вход элемента 17, прекращая подачу тактовых импульсов с его выхода (фиг, 126) на вход генератора 13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16

Двоичные кодовые комбинации с выходом первых групп регистров 15 и 16 прикла- дываются к соответствующим входам элементов И 20i блоков 3 и 4 соответственно и к входам групп преобразователей 18ч, обеспечив появление на выходе последних семисегментиого кода, который поступает на информационные входы соответствующих индикаторов 19i

Одновременно единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 55 прикладывается к входу одчовибратора 30 короткий импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступает на информационные входы элементов 47 запрета и И 50

Так как на управляющие входы подан нулевой потенциал с второго выхода триггера 45, то импульс с выхода элемента 47 поступит на отдельный вход одновибратора 41, обеспечив появление на его выходе единичного импульса длительностью 2 с (фиг. 12г) Этот импульс прикладывается % входам одновибратора 31 и формирователя 32 и к вторым входам элементов И 35,

Передний фронт двухсекундного импульса вызовет появление короткого импульса на выходе одновибратора 31 (фиг. 12д), который поступает на вход счетчика 33, вызвав появление единичного потенциала на его первом выходе Единичный потенциал с первого выхода счетчика 33 поступает на первый вход элемента И 35i, обеспечив подачу управляющего сигнала на входы индикаторов 191, т е высветит два слагаемых, стоящих в строках (операндах) первыми, и на первый вход элемента И 36i, на второй вход которого подан единичный импульс с первого межгруппового выхода формирователя 1, осуществив через элемент ИЛИ 38

блокировку выхода элемента 45 при поступ лении короткого импульса с выхода формирователя 32 (фиг, 12е) сформированного задним фронтом двухсекундного импульса

Задержанный импульс с выхода элемента 39 высветит транспарант 61 Ответ на пульте 12 (фиг. 12ж)

Испытуемый, восприняв высветившиеся цифры на индикаторах 19i2 производит

0 в уме сложение (вычитание) запоминая его результат

При ззгорании транспаранта Ответ оператор нажимает клавишу на клавиатуре 57, цифра на которой соотзртствуст резупь5 тату сложения (вычитания)

Импульс с выхода нажатой клавиши по ступает на вход соответствующего иыфоа- тора 58, обеспечив появление из его вьиоде двоичного кода, который через тле- енгы

0 ИЛИ 59 прикладывается к перчим входам элементов И 26

Одновременно импульс с выхода циф ровой клавиши через элемент И ПИ 60 (Фиг 12з) поступает нэ вход элемента 2А и счет

5 ный вход счетчика 22 вызывая появление на первом выходе дешифратора 23 единичного потенциала который подается на управляющие входы первой группы элементов И 20i блоков 3 и 4 обеспечив двоичных

0 кодов с выходом первых групп регистров 15 и 16 через элементы И ПИ 21 - на первый п второй групповые входы гуммятпра 5 Импульс с выхода элемента ИЛИ 60 пульта 12 поданный на управляющий вход сумматора

5 5(фиг 12и), обеспечит считывание информации и пода«у результата сложения ( ьмя) на первые входы элементов И 27

Задержанный импульс с выхода элемента 24, поданный на вход фор) тлрова геля

0 25, вызовет появление на его выходе короткого импульса (фиг. ), который поступит на вторые входы элементов И 26 и 2 7 обес лечив подачу двоичных колов на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 28.

5 Если испытуемый верно определил результат сложения (вычитания), то на выходе элемента И 29 импульса не будет По окончании ответа испытуемый нажимает кпзви- шу 03 (ответ закончен), ммпупьс с ее

0 выхода (фиг. 12л) поступает на вход зл°меь- та 52 и нз входы обнуления счетчиков 22 v 33 и входы установки регистров 15 и 16, возвратов их в исходное состояние Задержанный импульс с выхода олемен а 52 (фиг

5 12м) через элемент И 48 поступает через элемент ИЛИ 56 на вход пряного счета счет- чикэ 53, переместив последний единичный потенциал на его второй выход На управля-1 ющий вход элемента 17 снова по, атя нулевой потенциал, обеспечивающий

прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 14 (фиг 126) на вход генератора 13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16.

В следующем цикле оператору будут предьявлены две пары слагаемых одна за другой, так как на выходах двух первых групп регистры 15 и 16 имеют двоичные кодовые комбинации. Окончание действия первого двухсекундного импульса вызовет появление на выходе формирователя 32 короткого импульса {фиг. 12е), который через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управляющем входе имеющий нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступит через элемент 47 на вход одновибратора 41, обеспечив подачу двухсекундного импульса (фиг 12г) на управляющие входы индикаторов 192 т е после предъявления первой пары слагаемых сразу же предъявляется вторая пара Транспарант 61 Ответ (фиг. 12ж) засветится после поступления второго короткого импульса с выхода одновибратора 31 (фиг 12д), т е при появлении единичного потенциала на выходе элемента ИЗбз

При нажатии первой клавиши клавиатуры 57 (с цифрой результата первой пары) импульс с ее выхода обеспечит подачу двоичных комбинаций на первый групповой вход блока 7 и через элемент ИЛИ 60 поступит на входы распределителя б (сЬиг. 12з) и сумматора 5 (фиг 12и) обеспечив подачу двоичных кодов первых групп с выхода формирователя 1 на входы групп сумматора 5 и считывание результата сложения (вычитания) с его выходов, который прикладывается к второму входу группы блока 7, с последующим сравнением информации в последнем импульсом с выхода формирователя 25 (фиг 12 к)

При нажатии второй клавиши клавиатуры 57 (с цифрой результата второй пары) обеспечивается сравнение результатов второй пары слагаемых Если испытуемый верно определил и воспроизвел результат суммирования (вычитания) или допустил одну ошибку, то в следующем цикле будет предъявлено три пары слагаемых и т.д. Например, в седьмом цикле испытуемый неверно воспроизвел один результат, при этом на выходе элемента И 29 появится импульс (фиг 12и), который поступит на вход счетчика 46 блока 10, зафиксировав неверный ответ, но на его выходе импульса не будет. Оператору в следующем цикле будет предъявлено восемь пар слагаемых, а корот кмй импульс с выхода одновибратора 30 возвратит счетчик 46 в исходное положение.

Если испытуемый в седьмом цикле воспроизведет два и более неверных результата, то на выходе счетчикя 46 появится

импульс, который засветит транспарант 62 Время (фиг. 12о), указывающий оператору о переходе к второму этапу, в котором изме няют время экспонирования при постоянном числе пар слагаемых, поступает на вход триггера 45, обеспеиив появление единичного потенциала на его втором выходе, и приложится к одному входу элемента И 51 При нажатии клавиши 03 (ответ за

0 кончен) импульс с ее выхода установит регистры и соответствующие счетчики в исходное положение, обеспечив готовность устройства к работе на втором этапе Одновременно этот импульс через элемент И 49

5 на второй вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45 поступит на вход счетчика-дешифратора 40 обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который приклады0 вается к первым входам элемента И 421 и светодиода 431.

Задержанный импульс с выхода элемента 52 поступает на другой вход элемента И 51, обеспечив подачу импульса на вход

5 обратного счета счетчика 53, который переместит потенциал с седьмого на шестой выход. Нулевой потенциал, поданный с выхода элемента ИЛИ 55 на управляющий вход элемента 17, обеспечит подачу тактовых им0 пульсов для формирования операнда из шести пар слагаемых

Короткий импульс с выхода формирователя 30 через элемент 37 и элемент 34 поступит на вход обнуления счетчика 46,

5 возвратив последний в исходное положение (транспарант Время гаснет), и пройдет на входы элементов 47 и И 50 на управляющий вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45 Импульс с

0 выхода элемента 50 через элемент I/I 42 поступит на вход одновибратора 41 обеспечив появление на его выходе импульса длительностью 1,5 с.

Дальнейшая работа блоков аналогична

5 описанной.

Появление двух и более ошибок вызовет повторное загорание транспаранта 62 Время, предупреждающего испытуемого (руководителя) об окончании проверки, и

0 засвечивание соответствующего светодиода 43, по номеру возле которого определяют время экспонирования в последнем цикле второго этапа.

Использование изобретения в устрой5 ствах для психофизиологических исследований позволяет определять после выявления объема оперативной памяти по результатам переработки информации, связанной с выполнением арифметических действий, быстроту мыслительной (тогической)

деятельности на пределе объема оперативной памяти, т.е. выявить минимальный интервал времени, необходимый для получения правильного результата при решении арифметических примеров в границах кратковременного хранилища, по которому с учетом зафиксированного объема оперативной памяти производится оцен; ка возможностей оператора для использования в системах человек-машина.

Формула изобретения

Устройство для оценки работы оператора, содержащее блок предъявления информации, входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим выходам первого формирователя кодов, пульт оператора, первый выход которого со- единен с управляющим входом сумматора, а выходы группы - с соответствующими информационными входами первой группы блока сравнения, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам сумматора, второй формирователь кодов, синхровыход и входы группы которого соединены соответственно с первым входом и соответствующими выходами третьей группы первого формирователя кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора, блок задания времени, отличающееся тем, что, с целью повышения томности устройства, в него введены первый и второй блоки элементов И-ИЛИ, входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формирователя кодов, а выходы - с информационными

Фиг. Z

входами соответствующих групп сумматора, первый распределитель импульсов, информационные выходы которого подключены к соответствующим входам

второй группы первого и второго блоков элементов И-ИЛИ, первый и второй входы - к соответствующим выходам пул ьта оператора, а выход - к синхровходу блока сравнения, блок задания программы оценки,

первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания времени, первый вход - с выходом блока сравнения, а второй вход является тактовым входом устройства, и

второй распределитель импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, выходы группы - к соответствующим входам третьей группы блока предъявления информации, первый вход - к выходу блока задания времени, второй вход - к синхровыходу второго формирователя кодов, третий вход - к второму выходу пульта оператора

и соответствующему входу блока задания программы оценки, а первый и второй выходы - к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задания программы оценки, четвертый выход которого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задания времени, а пятый и шестой выходы - соответственно с первым и вторым входами второго формирователя кодов, третий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствующему входу первого формирователя кодов.

фиг.З

CM

«Vi

t

S

«Nl

Ir

±

tN-

s

V4

.

I

Г.

Й

IQ CNl

Фиг Ю

фаз. //