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

Фиг.{

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проведении психофизиологических исследований, профессиональном

отборе и тренировке операторов.

Известно устройство для оценки сенсо- моторной деятельности обучаемого 1, содержащее блок ввода ответных действий оператора, блок задания программы контроля, элемент И, триггер, коммутатор, четыре счетчика, формирователь импульсов, переключатель и генератор временных меток. Это устройство определяет преобладание процесса торможения или возбуждения у испытуемого, но не позволяет оценить навыки перцептивно-моторных операций (автоматизированных действий)

Известно устройство для оценки и тренировки реакции 2,содержащее формирователь псевдослучайных последовательностей, ключ, управляемый переключатель, блок управления, коммутатор, демультиплексор, блок ввода ответных действий оператора, блок формирования сигналов, блек индикации, блок элементов И, генератор временных меток, блок регистрации и блок сигнализации конца этапа. Это устройство позволяет определить латентный период сенсомоторной реакции на различные по цвету световые сигналы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для оценки сенсомотооной деятельности оператора 3, содержащее блок ввода ответных действий оператора, формирователь двоичных кодов букв, формирователь двоичных кодов цифр, генератор тактовых импульсов, блок предъявления информации, формирователь случайных импульсов, блок управления предъявлением цифрового сигнала и блок фиксации результата, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока предъявления информации, третий выход - с третьим входом формирователя двоичных кодов букв и с входом транспаранта Конец, первый и второй входы - с выходами формирователя двоичных кодов букв и формирователя двоичных кодов цифр соответственно, третий вход - с первым выходом блока ввода ответных действий оператора, а четвертый вход - с выходом формирователя случайных импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока ввода ответных действий оператора, а групповой выход - к групповому входу блока управления предъявлением цифрового сигнала, выход которого соединен с управля о- щими входами формирователя двоичных кодов букв и формирователя двоичных кодов цифр, информационные входы которых связаны с выходами блока управления предъявлением цифрового сигнала и подключены к выходу генератора тактовых им5 пульсов, а групповые выходы - к соответствующим групповым входам блока предъявления информации. Однако данное устройство не обеспечивает возможности оценки и тренировки навыка перцептивноЮ моторных автоматизированных действий, что сужает его дидактические возможности. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем обеспечения возможности оценки

5 и тренировки навыка перцептивно-моторных автоматизированных действий.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок ввода ответных действий оператора, формирователь двоичных кодов

0 букв, формирователь двоичных кодов цифр, генератор, блок предъявления информации, информационные входы групп которого соединен с выходами групп формирователей двоичных кодов букв и цифр, формирова5 тель импульсов, блок управления и блок фиксации результатов, введены последовательно включенные коммутатор, вход которого соединен с выходом формирователя случайных импульсов, демультиплексор, ре0 гистр, вход установки в исходное состояние которого соединен с выходом блока ввода ответных действий оператора, и блок сигнализации, первый выход которого соединен с вторым (управляющим) входом формирова5 теля импульсов, второй и четвертый выходы и третий вход - с первым и третьим входами и с выходом блока фиксации результатов, а третий выход - с вторым (управляющим) входом блока фиксации результатов и с вхо0 дом генератора, первый выход которого соединен с информационным входом демультиплексора, с первым входом блока управления и с вторым входом блока сигнализации, а второй выход-с первыми входа5 ми блока предъявления информации и блока ввода ответных действий оператора и с вторым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены с входами формирователя двоичных кодов букв и

0 формирователя двоичных кодов цифр соответственно, пятый выход-с первым входом формирователя импульсов, четвертый выход - с третьим входом формирователя им- пульсов и с первым входом блока

5 сигнализации, а третий выход - с вторым входом блока предъявления информации и с вторым входом блока ввода ответных действий оператора, выход группы которого подключен к второму сходу группы блока ф иксации результатов, входы первой группы которого связаны с входами группы блока ввода ответных действий оператора и подключены к выходам группы регистра.

На фиг. 1 представлена структура устройства; на фиг, 2 - функциональная схема распределителя импульсов; на фиг, 3 - схема формирователей кодов (букв и цифр); на фиг. А -схема формирователя импульсов; на фиг. 5-схема коммутатора; но фиг. 6-схема регистра; на фиг. 7 - схема блока сигнализации; на фиг. 8 - схема блока ввода отлетных действий оператор ; на фиг. 9 - схема блока регистрации; на фиг. 10 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для оценки и тренировки операторов Содержит генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2 импульсов управления, формирователи 3, 4 кодов, блок 5 предъявления информации (табло), формирователь 6 импульсов, коммутатор 7, де- мультиплексор 8, регистр 9, блок 10 сигнализации, блок 11 ввода ответных действий оператора и блок 12 регистрации (результатов).

Распределитель 2 содержит элемент 13 запрета, первый и второй элементы И 14 и 15, инвертор 16, одновибратор 17 и счетчик 18.

Формирователи 3, 4 содержат генератор 19 псевдослучайной последовательности импульсов - пятиразрядный (четырехразрядный) и преобразователь 20 код - код - в тринадцатисегментный (семи- сегментный).

Формирователь 6 включает генератор 21 импульсов, первый и второй элемент И 22 и 23, элемент 24 запрета и элемент ИЛИ 25.

Коммутатор 7 содержит счетчик 26, первый и второй RS-триггеры 27 и 28 и первый и второй элементы ИЛИ 29 и 30.

Регистр 9 имеет RS-триггеры 9i-9/j.

Блок 10 сигнализации включает первый и второй RS-триггеры 31 и 32, счетчик 33, первый, второй, третий и четвертый элементы И 34, 35, 36 и 37, элемент 38 задержки, индикаторы 39 (красный, зеленый, желтый и синий) и транспаранты 40, 41 и 42 Тренировка, Контроль и Конец соответственно.

Блок 11 ввода ответных действий оператора содержит первый и второй RS-триггеры 43 и 44, первую и вторую группы элементов И 45-I-454 и 46i-46 q, группу элементов ИЛИ 471-474, элемент 48 задержки, первый и второй элементы ИЛИ 49 и 50, формирователь 51 одиночных импульсов и кнопки 52 ответа Б (буква), Ц (цифра), 3 (запрещено) и Р (разрешено).

Блок 12 включает группу таймеров 53 - 534, группу счетчиков 54i-54 j, счетчик 55

числа предъявлений при контроле, первый и второй элементы И 56 и 57 и элемент 58 задержки.

В соответствии с предварительно изу- ченной инструкцией обучаемый (испытуемый) при загорании красного сигнала (индикатора) и высвечивании буквы (цифры) сначала нажимает кнопку Б (Ц), а затем кнопку 3, при загорании зеленого сигнала

после нажатая кнопки Б(Ц) нажимает кнопку Р; при загорании желтого сигнала и высвечивании Б вслед за пей нажимает кнопку 3, а при высвечивании - Ц-Р; при загорании синего сигнала и высвечивании Б вслед за

ней нажимает кнопку Р, а при высвечивании - Ц-3,

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Таймеры 53 в блоке

12 устанавливаются в начальное положение, счетчики 54 и 55 - в исходное состояние, триггер 31 - в первое положение (фиг, 10 а), а триггер 32 - во второе положение, единичный потенциал с выхода которого

включает генератор 1 и подготавливает

цепь для обнуления счетчиков 54, горит

транспарант 40 Тренировка, на первом

выходе счетчика 26 - единичный потенциал.

Единичный потенциал с выхода триггера 31 подается на управляющие входы элемента И 23, элемента 24 запрета, блокируя выход последнего, т.е подачу импульсов высокой частоты с выхода генератора 21 на вход коммутатора 7.

Единичный потенциал и нулевой потенциал с выходов коммутатора 7 прикладываются к управляющим входам демультип ексора 8. Тактовый импульс с первого выхода генератора (фиг. 10б) поступает на информационные входы элементов 13 запрета и И 14, на вход одновибратора 17, на вход элемента И 22 и на информационный вход демультиплексора 8.

Тактовый импульс с оторого выхода генератора 1 (фиг. 10 в) с частотой следования, в два раза меньшей, чем с первого выхода, подается на управляющие входы элементов

13запрета и 14 14, вход инвертора 16 и первый управляющий вход блока 11, подав

единичный потенциал на третьи входы элементов И 45. Импульс с выхода элемента И

14поступает на вход генератора 19, обеспе- чив появление на его выходах псеедослучайной последовательности импульсов, которые прикладываются к входам преобразователя 20. На выходах преобразователя 20 появляется тринадцатисегментный код, который прикладывается к информационным входам блока 5.

Импульс, поданный с второго выхода генератора 1 на первый управляющий вход блока 5, высвечивает на нем букву,

Одновременно передний фронт импульса с первого выхода генератора 1 обеспечивает появление на выходе одновибраюра 17 короткого импульса (фиг 10 г), который поступает на вход счетчика 18, зафиксировав предъявление первого сигнала, на первый вход элемента И 15, но дальше не проходит, и на второй вход элемента И 22.

Тактовый импульс с первого выхода генератора 1,поданный на информационный вход демультиплексора 8, проходит через последний на первый разряд регистра 9, перебросив его в единичное положение (фиг. 10 д), Единичный потенциал поступает на четвертые входы элементов И 45i и 46i, на вход таймера 53т, запустив последний, и на вход индикатора 39, высветив красный сигнал (фиг. 10 е1).

Обучаемый, увидев засветившийся красный сигнал на индикаторе 39 (фиг, 10 е1) и букву на табло 5, нажимает кнопку 52 Б, а загем 3 блока 11. Импульс с выхода кнопки 52Б поступает на S-вход триггера 43, вызвав появление на его выходе единичного потенциала, который прикладывается к первым входам элементов И 45. При последующем нажатии кнопки 52 3 импульс с ее выхода через элемент ИЛИ 50 поступает на R-входы регистра 9, переведя их в нулевое положение (Фиг. 10 д) и прекратив подачу единичного потенциала на таймер 531 (подсчет времени ответа прекратится) и на индикатор 39. При верном ответе на всех входах элемента И 45i единичные потенциалы. Импульс с выхода кнопки 52з через элементы И 45i и ИЛИ 47i поступает на вход счетчика 54i, зафиксировав правильный ответ, и через элемент ИЛИ 49 на вход элемента 48. Задержанный импульс с выхода элемента 48 возвращаеттриггер 43 в нулевое положение.

При поступлении на информационные входы элементов 13 запрета и И 14 следующего тактового импульса с выхода генератора 1 (фиг. 10 б) последний проходит через элемент 13, т.к. на его управляющий вход подгн нулевой потенциал с второго выхода генератора 1 (фиг 10 в), на вход генератора 19, обеспечив появление на его выходе псевдослучайной последовательности импульсов, которые прикладываются к входам преобразователя 20. На выходах преобразователя 20 появляется семисегментный код, который прикладывается к соответствующим информационным входам блока 5.

Единичный потенциал с выхода инвертора 16, поданный на второй управляющий

вход блока 5, высвечивает на табло последнего цифру.

Обучаемый, увидев засветившуюся цифру на блоке 5 и красный сигнал на индикаторе 39 блока 10, нажимает кнопку 52 Ц, а затем 3 на блоке 11, обеспечив появление единичного импульса на выходе элемента И 46i, который фиксирует правильный ответ в счетчике 54i.

0 Если оператор в своих действиях допустил ошибку - нажал не ту кнопку 52, неверный ответ не фиксируется.

При поступлении девятого тактового импульса с первого выхода генератора 1 на

5 выходе счетчика 18 появляется импульс, который поступает на второй вход элемента И 15, обеспечив прохождение короткого импульса с выхода одновибратора 17 на первый вход элемента И 34, но дальше не

0 проходит, т.к. на его втором входе нулевой потенциал, и на третий вход формирователя 6, первый вход элемента И 23. Так как на второй вход элемента И 23 подан единичный потенциал с выхода триггера 31 (фиг. 10

5 а), то импульс с его выхода через элемент ИЛИ 25 и элемент ИЛИ 29 коммутатора 7 поступает на вход счетчика 26, обеспечив появление на его втором выходе единичного потенциала. Изменение управляющих сиг0 налов на выходе коммутатора 7, поданных на управляющие входы демультиплексорз 8, вызывает прохождение информации через второй выход последнего, т.е. засвечивание зеленого сигнала на индикаторе 39

5 блока 10, по которому обучаемый после нажатия кнопки 52 Б (Ц)должен нажать кнопку Р Поступление семнадцатого тактового импульса с первого выхода генератора 1 вызывает высвечивание желтого сигнала и

0 на индикаторе 39, а двадцат ь пятого - синего сигнала (фиг. 10 е4),

Единичный потенциал с четвертого выхода группы регистра 9 подается на управляющие входы элементов И 34 и 35

5 блока 10.

Если обучаемый в первом (и любом последующем) цикле произвел действие, то на выходе одного из счетчиков 54 блока 12 единичного потенциала не будет, на выходе

0 элемента И 56 - нулевой потенциал.

Импульс с выхода счетчика 18 блока 2 через элемент И 15 поступает на входы элемента 39 задержки и элемента И 34 блока 10. Импульс с выхода элемента И 34 по5 ступает на вход счегчика 33, зафиксировав первый цикл, на вход элемента И 36, но дальше не проходит, т.к. па его второй вход подан иулесой потенциал с второго выхода триггера 31, и на вход элемента 58 блока 12 Задержанный импульс с выхода элемента

38 (фиг. 10 ж), поступивший на оход элемента И 35, дальше на проходит, т.к. на первом входе последнего имеется нулевой потенциал.

Задержанный импульс с выхода эле- мента 58 (фиг. 10 з) через элемент И 57, на второй вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 32 блока 10, поступает на обнуляющие входы счетчиков 54, возвратив их в исходное положение.

Оператору в следующем цикле поочередно предъявляются цветные сигналы, как и в первом цикле.

Если обучаемый верно воспроизвел действия по каждому сигналу в цикле, то единичный потенциал с выходов счетчиков 54 блока 12 вызывает появление на выходе элемента I/I 56 единичного потенциала, который прикладывается к первому входу элемента И 35 блока 10 (третьему входу блока).

Импульс с выхода счетчика 18 (тридцать третий тактовый импульс с выхода первого генератора 1), поданный на второй вход элемента И 15, обеспечивает прохождение короткого импульса с выхода одновибратора 17 на вход элемента 39 блока 10 и через элемент И 34 на вход счетчика 33 и элемента И 36 и на вход элемента 58 блока 12.

Задержанный импульс с выхода элемента 38 (фиг. 10 ж) через элемент И 35 поступает на R-вход триггера 31, погасив транспарант 40 и засветив транспарант 41, оповещающий оператора о предъявлении цветных сигналов в случайной последовательности..

Единичный потенциал с второго выхода триггера 31 прикладывается к управляющему входу элемента И 36, подготовив цепь контроля(и к входу элемента И 37, обеспечив прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 55.

Нулевой потенциал с первого выхода триггера 31 блока 10, поданный на управляющий вход элемента 24 запрета формирователя 6, обеспечивает прохождение импульсов с выхода генератора 21 через элемент И 22, к второму входу которого приложен короткий импульс с выхода одновибратора 17, элемент 24, элемент ИЛИ 25 и элемент ИЛ И 29 коммутатора 7 на вход счет- чика 26. Серия импульсов, поданная на вход счетчика 26, обеспечивает появление на одном из его выходов единичного потенциала, т.е. случайную комбинацию из двух управляющих потенциалов на выходе коммутато- ра 7, которая прикладывается к управляющим входам демультиплексора 8, Импульс с одного из выходов демультиплексора 8 перебрасывает случайный триггер в единичное положение, засветив соответствующий цветной сигнал на индикаторе 39 блока 10.

Задержанный импульс с выхода элемента 58 через элемент И 57, на второй оход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 32, поступает на обнуляющие входы счетчиков 54, возвратив их в исходное состояние.

Ответные действия оператора - в зависимости от информации на табло блока 5 и светящегося индикатора 39 блока 10.

При предъявлении девятого синего случайного сигнала короткий импульс с выхода элемента И 15 блока 2 поступает на вход элемента 38 задержки и вход элемента И 34 блока 10. Импульс с выхода элемента И 34 проходит в счетчик. 33, зафиксировав очередной цикл, поступает на вход элемента 58 блока 12, через элемент И 36 на R-вход триггера 32, перебросив последний в единичное положение (на первом выходе единичный потенциал). Единичный потенциал с первого выхода триггера 32 засвечивает транспарант 42 Конец, предупредив обучаемого о снятии показаний с таймеров 53 и счетчиков 33, 54 и 55, а нулевой потенциал с второго выхода выключает генератор 1 и блокирует прохождение задержанного импульса с выхода элемента 58 на обнуляющие входы счетчиков 54.

По результатам показаний в соответствии с разработанной методикой определяют степень пригодности (тренируемое™) оператора по наличию (выработке) навыка перцептивно-моторной регуляции.

Для продолжения тренировки необходимо выключить, а затем включить питание.

Использование изобретения в устройствах для оценки и тренировки операторов в сравнении с прототипом расширяет дидактические возможности, т.к. позволяет выявить способность построения испытуемым (обучаемым) образа, регулирующего движение после освоения им перцептивного образа пространства, в котором осуществляется это движение. Эта способность формулируется и закрепляется в результате тренировки, т.е. активных ориентировочно-исследовательских и пробующих движений в этом перцептивном пространстве, обеспечивающих выработку навыка перцептивно-моторных автоматизированных действий.

Формула изобретения Устройство для оценки и тренировки операторов, содержащее блок ввода ответных действий оператора, генератор, блок предъявления информации, информационные входы первой и второй групп которого

соединены с соответствующими выходами первого и второго формирователей кодов соответственно, формирователь импульсов, распределитель импульсов и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены коммутатор, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, регистр, демультип- лексор, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора, а выходы - к соответствующим информационным входам регистра, установочный вход которого соединен с выходом блока ввода ответных действий оператора, блок сигнализации, входы группы которого соединены с соответствующими выходами регистра, первый выход - с управляющим входом формирователя импульсов, второй и третий выходы и первый вход-с первым и вторым входами и с выходом соответственно блока регистрации, а четвертым выход - с третьим входом Блока регистрации и с входом генератора, первый

и

выход которого соединен с управляющим входом демультиплексора, с первым входом распределителя импульсов и с вторым входом блока сигнализации, а второй выход - с

5 первыми входами блока предъявления информации и блока ввода ответных действий оператора и с вторым входом распределителя импульсов, первый и второй выходы которого подключены к входам первого и

10 второго формирователей кодов соответственно, третий выход - к первому информационному входу формирователя импульсов, четвертый выход - к второму информационному входу формирователя импульсов и к

15 третьему входу блока сигнализации, а пятый выход - к вторым входам блока предъявления информации и блока ввода ответных действии оператора, выходы группы которого подключены к соответствующим входам 20 первой группы блока регистрации, входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами регистра и соот- ветствующими входами группы блока ввода ответных действий оператора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проведении психофизиологических исследовании, профессиональном отборе и тренировке операторов. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей путем обеспечения оценки и тренировки навыка перцептивно-моторных автоматизированных действий. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2 импульсов управлемшя , формирователя 3 и 4 кодов (букв и цифр), блок 5 предъявления информации, формирователь 6 импульсов, коммутатор 7, демультиплексор 8, регистр 9, блок 10 сиг- налпзаци блок 11 ввода ответных действий оператора и блок . 12 регистрации (результатов). Изобретение позволяет оценивать и тренировать навыки перцептивно-моторных автоматизированных действий за счет совмещения действий механизма построения движения с механизмом его перцептивной регуляции. 10 ил.

Фиг.2

Y/// У У

f

v

«иммммВД --

.rt vsii«-Ј wwH m9

tfffzt

Фи&5

/

f

фиг.7

Фиг.6

-р

gZZIIZZZZIZZZIIZIZIIZL,

/F IU1J3 JI1JDJ

г ... г г-1 г .. . (-| ... j-Jt

t

-р

t