Устройство для исследования памяти человека-оператора Советский патент 1992 года по МПК A61B5/16 

Изобретение предназначено для исследований в области общей и инженерной психологии, в частности, для изучения психофизиологических процессов, в которых проявляются свойства памяти человека как в работе (оперативная память), так и при обучении (долговременная память).

Известны устройства для психофизиологических исследований оператора (внимания, памяти, оперативного мышления и др.,), содержащие информационное табло, формирователь изображения, пульт испытуемого, пульт экспериментатора, блок программы, блок задания времени, распределитель, блок счетчиков, блок анализа, блок регистрации и контрольное табло, позволяющее формировать различные абстрактные информационные структуры заданий на полях информационного табло, а также изменять их содержание.

Недостатком этих устройств является то, что с их помощью можно дать только косвенную оценку работы испытуемых путем фиксации интервалов времени, потребных для решения той или иной задачи, сея занной с обработкой информации.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство для исследования оперативной памяти и внимания обучаемого, содержащее пульт испытуемого и пульт экспериментатора, соединенные кабелем, причем пульт испытуемого выполнен в виде клавиатуры ответов, соединенных со схемой выделения и регистрации ошибок и схемой регистрации моментов ответов, а пульт экспериментатора содержит коммутатор, соединенный с генератором тактовых импульсов, с переключателем скоростей предъявления и через переключатель программ последовательности предъявления цифр со световым табло, а также с переключателем кода операций, счетчиком числа предъявлений и ошибок.

Основным недостатком этого устройства является невозможность оценить пропускную способность человека по запоминанию информации непосредственно в единицах информации (битах) и невозсл С

4

О

ГО О

можность стимулировать скорость запоминания информации испытуемого, что связано с существенными ошибками, которые нельзя оценить. С помощью этого устройства можно дать лишь косвенную оценку ус- пешности работы испытуемых путем фиксации интервалов времени, необходимых для решения той или иной задачи. Кроме того, в этом устройстве не предусмотрена многократная выдача одной и той же информации, что не позволяет его использовать для исследования долговременной памяти, информационное табло и клавиатура ответов разнесены в пространстве, что замедляет реакцию испытуемого и понижает точность эксперимента, не предусматривается стимулирование предельной скорости запоминания информации, как наиболее объективного показателя,

Целью изобретения является повыше- ние достоверности результатов исследований путем увеличения объема информации.

Указанная цель достигается тем, что устройство для исследования памяти человека, содержащее шифратор, блок управления, генератор тактовых импульсов, блок контроля ввода ответов, таймер и дешифратор, дополнительно содержит блок индикации и мотивирующий блок, первые вход и выход которого соединены соответ- ственно с четвертым выходом и вторым входом генератора тактовых импульсов, а второй выход соединен с третьим входом блока управления, вход блока индикации соединен с вторым выходом шифратора,

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пульт испытуемого и пульт экспериментатора, соединенные кабелем. Пульт испытуемого включает в се- бя блок индикации 1, совмещенный с клавиатурой ответов, шифратор 2 и дешифратор 3. Пульт экспериментатора включает в себя блок 4 управления, блок 5 контроля ввода ответов 4, генератор 6 тактовых импульсов, таймер 7 и мотивирующий блок 8.

Пульт испытуемого обеспечивает предъявление испытуемому программные состояния в виде тест-картинок (может предъявляться 5 различных состояний) с по- мощью блока индикации для запоминания содержащейся в них информации и последующего контроля запоминаемой информации через клавиатуру ответов.

Пульт экспериментатора служит для уп- равления устройством, задания временных интервалов предъявления программных состояний, контроля за правильностью ввода ответов и суммирования временных интервалов экспозиции состояний.

Блок 1 индикации выполнен в виде панели и состоит из 36 бинарных информационных элементов (транспарантов), конструктивно совмещенных с кнопками ввода ответа (с клавиатурой ответа). Кроме того, на нем расположен транспарант Исходное и пять транспарантов, индицирующих программные состояния блока. Кнопкой Пуск, расположенной на этом блоке, задается первое программное состояние блока индикации. На блоке может быть задано 2 -1 программных состояний. Водной серии испытуемому автоматически выдается всего пять состояний объемом в 100 бит информации (5x20), что имеет место, если из 36 транспарантов загорается 6. Причем тест-картинки, составленные из 6 элементов, выполнены различными и неупорядоченными. Остальные программные состояния включаются автоматически, в случае, если испытуемый правильно нажмет на кнопки ввода. Экспозиция одного состояния выполняется автоматически с задержкой на 1-5 сек.

Шифратор 2 предназначен для формирования состояний блока индикации. Состоит из наборного поля, на котором с помощью перемычек можно набрать различные комбинации состояний для блока индикации. Он выполнен по диодной схеме, которая позволяет набрать пять различных состояний, в каждом из которых может быть задействовано не более шести транспарантов.

Дешифратор 3 (в прототипе - схема выделения и регистрации ошибок) предназначен для сравнения выданного испытуемому программного состояния на блоке 1 индикации и состояния клавиатуры отметов этого же блока после введения ответа испытуемым с целью их идентификации. Состоит из пяти схем сравнения, выполненных потран- зисторно-тиристорной логической схеме И, каждая из которых имеет число входов, равное числу элементов табло, загорающихся одновременно.

Подача сигналов на входы схемы И выполняется путем воздействия испытуемым на клавиатуру ответов. В случае совпадения состояний программного и введенного испытуемым при ответе, формируется сигнал на период блока индикации в следующее программное состояние.

Блок 4 индикации позволяет выбирать в той или иной последовательности программные состояния при контроле и обучении испытуемого путем нажатия соответствующих кнопок. Кроме того, блок управления коммутирует цепи питания, обучения, контроля обнуления шкал таймера. Состоит из

клавишного коммутатора на переключателях типа П2К.

Блок 5 контроля ответов обеспечивает невозможность ввода правильного ответа испытуемым путем нажатия всех клавиш подряд. Он состоит из генератора импульсов по триггерной схеме и счетчика импульсов на шесть срабатываний. Счетчик .выполнен по тиристорно-диодной схеме.

Управления блоком осуществляется с блока управления, он также связан с дешифратором, сравнивающим программные состояния: исходное и введенное. Генератор 6 тактовых импульсов предназначен для питания таймера импульсами напряжения установленной амплитуды и частоты. Таймер 7 с двумя шкалами отсчета времени: шкалой регистрации суммарного времени обучения по всем пяти программным состояниям и шкалой регистрации общего времени работы испытуемого.

Мотивирующий блок 8 предназначен для ограничения продолжительности контроля (нажатия на кнопки) после экспозиции каждого из программных состояний. Это повышает точность эксперимента, так как не позволяет испытуемому запоминать информацию путем удержания ее в кратковремен- ной памяти и переноса ее в долговременную память после окончания экспозиции программных состояний. Мотивирующий блок с помощью регулировки обеспечивает выдержки экспозиции продолжительностью 8, 12, 16, 20 с.

Мотивирующий блок также автоматически перестраивает длительность первой экспозиции на длительность повторного и всех последующих экспозиций. Так, если для первой экспозиции требуется 4-5 с, то для последующей 1-2 с. Это повышают точность эксперимента, так устраняет неконт- ролируемые потери времени на запоминание информации при повторных экспозициях, когда от испытуемого требуется предельно сконцентрировать свое внимание на тест-картинке.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на схему устройства кнопкой Включение напряжение с блока питания подается на блок 5 контроля ввода ответов и блок 4 управления. После установки вручную временных интервалов на мотивирующем блоке первой и всех последующих экспозиций программных состояний, а также интервала, стимулирующего скорость ввода ответов включаются кнопки Обучение и Исходное на пульте эспериментатора. Блок индикации лампочкой Исходное сигнализирует испытуемому о готовности к работе. При этом через блок управления, шифратор и дешифратор блок индикации подключается к блоку питания.

Испытуемый нажимает кнопку Пуск

на своем пульте, гаснет лампочка Исходное и загорается лампочка, сигнализирующая о начале экспозиции первого состояния из серии пяти состояний. Одновременно загораются шесть транспарантов на блоке индикации. Испытуемый обязан с предельным вниманием запоминать эти транспаранты до их погасания. Как только транспаранты гаснут, испытуемый должен нажать на них

за время, заданное мотивирующим блоком 8. Если ответ будет неверный или с задержкой, то первое состояние появится повторно, но на время последующих экспозиций, и так будет до тех пор, пока ответ испытуемого не будет безошибочным.

После своевременного ввода правильного ответа дешифратор 3 автоматически включает второе состояние и одновременно на блоке индикации 1 загорается сигнализатор этого состояния. Так будет продолжаться, пока не наступит правильный ответ на последнее (пятое) состояние. Б этот момент снова загорается транспарант Исходное. а таймер 7 показывает суммарную продолжительность запоминания всех пяти состояний.

Экспериментатор переводит устройство из режима Обучение в режим Контроль (нажатием тумблера на пупые

экспериментатора) и нажимает кнопку Пуск. Загорается лампочка первого состояния на пульте испытуемого, но само состояние не возникает. Испытуемый должен в тот же ограниченный мотивирующим блоком 8 срок нажать все кнопки-транспаранта, образующие первую тест-картинку. Если он контроль выполнит с ошибкой или несвоевременно, то мотивирующий блок 8 включает первое состояние на время повторной экспозиции с фиксацией его на таймере. После безошибочного ввода ответов для всех 5 состояний эксперимент заканчивается, с таймера 7 снимается суммарное время tcyM. экспозиции, позволяющее оценить пропускную способность испытуемого по долговременной памяти, каждое из пяти состояний содержит равное 20 бит информации (logCse 20 бит), т.е., в сумме Сум бит, поэтому

формула, которой определяют пропускную способность, выглядит как

Удл

tcyM

Пропускная способность испытуемого по оперативной памяти оценивается предъявлением ему только одного какого-либо состояния табло и подбором такой продолжительности ton. предьявления, которое обеспечивает правильный ввод ответа клавиатурой без повторных

20

предъявлений, т.е. Von.

ton

Разработанное устройство имеет повышенные функциональные возможности по сравнению с прототипом, увеличивает точность исследований свойств памяти человека. В устройстве усовершенствован блок индикации, введен мотивирующий блок, обеспечивающий многократное повторение программного состояния и стимулирующий немедленный ввод ответа после экспозиции любого программного состояния.

Формула изобретения

Устройство для исследования памяти человека-оператора, содержащее шифратор, блок управления, генератор тактовых импульсов, блок контроля ввода ответов, таймер и дешифратор, первые вход и выход

которого соединены соответственно с первыми выходом и входом шифратора, вторые вход и выход соединены соответственно с первыми входом и выходом блока контроля

ввода ответов, третьи вход и выход соединены соответственно с первыми выходом и входом блока управления, а четвертый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом шифратора, третий выход соединен с первым входом таймера, а первый вход соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока контроля

ввода ответов, а четвертый выход соединен с вторым входом таймера, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований путем увеличения объема информации, в него

введены блок индикации и мотивирующий блок, первые вход и выход которого соединены соответственно с четвертым выходом и вторым входом генератора тактовых импульсов, а второй выход соединен с третьим

входом блока управления, вход блока индикации соединен с вторым выходом шифратора.

Использование: устройство предназначено для исследований в общей и инженерной психологии, в частности для изучения психофизиологических процессов, в которых проявляются свойства памяти человека как в работе (оперативная память), так и при обучении (долговременная память). Сущность: устройство для исследования памяти человека-оператора содержит шифратор 2, блок 4 управления, генератор 6 тактовых импульсов, блок 5 контроля ввода ответов, таймер 7 и дешифратор 3, дополнительно содержит блок индикации 1 и мотивирующий блок 8. Устройство позволяет измерять скорость оперативного или долговременного запоминания информации в двоичных единицах и стимулировать скорость запоминания информации. 1 ил.

1Т/76//77уЈ/-/ар0

р/

.1 шн г

т

/7/// д/т з/1т,7/у и / н О Гг0/0а