Устройство для моделирования деятельности человека-оператора Советский патент 1992 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования деятельности человека-оператора в системах человек-машина.

Известно устройство для моделирования систем человек-машина, содержащее генератор случайного потока заявок, генератор случайного потока отказов, таймер, блоки случайных временных задержек, счетчики, триггеры, элементы И и элементы ИЛИ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для моделирования деятельности человека- оператора, содержащее датчик интервалов времени, генератор заявок, преобразователь код-напряжение, датчик случайных чисел, блок случайной временной задержки, счетчики, преобразователь напряжение- код, триггер Шмидта, сумматор триггеры, элементы И.

Недостатком известного устройства является невозможность моделирования работы оператора с переменной вероятностью возникновения ошибок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования переменной вероятности возникновения ошибок оператора.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор пуассоновско- го потока импульсов задач, счетчик выполненных задач, четыре триггера, четыре элемента И, датчик случайных чисел, пер- вый элемент задержки, датчик пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, причем установочные входы генератора пуассоновского потока импульсов задач, счетчики выполненных за- ДЕЧ и единичный вход первого триггера объединены и являются входом запуска устройства, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выСО

С

vi

00

со ел

N

ходу генератора пуассоновского потока импульсов задач, а выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента А, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с прямым выходом второго триггера, единичный вход которого и вход запуска датчика пуассоновского потока импульсов длительности решения задач подключены к выходу второго элемента И, дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик неправильно решенных задач, блок умножения, счетчик времени моделирования, схему сравнения, второй элемент задержки, элемент ИЛ И, делитель и выходной регистр памяти, причем установочные входы счетчика неправильно решенных задач, выходного регистра памяти, первый вход элемента ИЛИ, вход запуска генератора тактовых импульсов и установочный вход счетчика времени моделирования соединены с входом запуска устройства, выход второго элемента И сбединён с единичным входом третьего триггера, нулевые входы второго, третьего и четвертого триггеров соединены с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу датчика пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, прямой выход третьего триггера и инверсный выход четвертого триггера соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к единичному входу четвертого триггера и счетному входу счетчика неправильно решенных задач, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы делителя, информационные входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика выполненных задач, счетный вход которого соединен с выходом датчика пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, выходы делителя соединены соответственно с разрядными входами выходного регистра памяти, вход записи которого соединен с выходом переполнения счетчика времени моделирования, нулевым входом первого триггера и входом останова генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к входу второго элемента задержки, счетному входу счетчика времени моделирования и входу запуска датчика случайного числа, выходы которого подключены соответственно к информационным входам блока умножения, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы схемы сравнения, информационные входы второй группы которой соединены соответственно с разрядными выходами счетчика времени моделирования, выход больше схемы

сравнения подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, информационные выходы выходного регистра памяти являются выходами

устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 пуассоновского потока импульсов задач, первый

2 и второй 3 элементы И, датчик 4 пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, элемент ИЛИ 5, четвертый триггер 6, третий элемент И 7, счетчик 8 неправильно решенных задач, делитель 9,

выходной регистр 10 памяти, генератор 11 тактовых импульсов, датчик 12 случайных чисел, блок 13 умножения, схему 14 сравнения, четвертый элемент И 15, первый элемент 16 задержки, второй триггер 17, третий

триггер 18, счетчик 19 выполненных задач, второй элемент 20 задержки, счетчик 21 времени моделирования, первый триггер 22.

Устройство работает следующим образом.

Оператору в случайные моменты времени поступают задачи определенного типа, продолжительность решения которых случайна и распределена по экспоненциальному закону. Оператор, выполняя задачу,

может совершать ошибки, вследствие чего задачи могут быть выполнены неправильно. С течением времени усталость оператора накапливается, что влечет за собой изменение вероятности ошибки. В модели работы

оператора принято, что вероятность ошибки с течением времени увеличивается по линейному закону. Устройство позволяет вычислить вероятность ошибочного выполнения задач с учетом описанных факторов в

течение некоторого промежутка времени.

Генератор 1 моделирует поток задач, датчик 4 формирует временной интервал случайной длительности решения задачи,

делитель 9 оценивает вероятность неправильного решения задач, блоки 11-15 и 20, 21 моделируют ошибки оператора с нарастающей вероятностью. Емкость счетчика пропорциональна продолжительности цикла моделирования.

По импульсу запуска запускается генератор 1,. генератор 11, триггеры 6 и 22, а также триггер 17 устанавливаются в состояние логической единицы, триггер 18 - в состояние логического нуля, а все счетчики и

регистр 10 устанавливаются в исходное состояние.

Сигналом генератора 1 запускается датчик 4, если на других входах элементов И 2. 3 имеются уровни логической единицы. По окончании формирования временного интервала датчик 4 вырабатывает импульс, который увеличивает состоя ние счетчика 19 на единицу и через элемент ИЛИ 5 переводит триггеры 6 и 17 в состояние логической единицы, а триггер 18 - в состояние логического нуля, которые формируют соответствующие уровни на входах элементов И 3 и И 7. При запуске генератора 11 производится опрос датчика 12, который вырабатывает случайные числа с равномерным распределением в интервале (0,1).

Эти числа в блоке 13 умножаются на постоянный множитель, равный емкости счетчика 21. Числа с выхода блока 13 (число А) и с выхода счетчика 21 (число В) сравниваются в схеме 14 сравнения и при выполнении условия В, А на выходе схемы 14 сравнения формируется единичный сигнал, соответствующий ошибке оператора. Импульс с выхода элемента 20 проходит через открытый элемент И 15 на элемент И 3. Если на выходах триггеров 6 и 18 имеются сигналы логической единицы, то содержимое счетчика 8 увеличивается на единицу. Содержимое счетчиков 8 и 19 поступает на делитель 9, который может быть выполнен в виде ПЗУ, вычисляющее вероятность ошибочного решения задачи. По импульсу переполнения счетчика 21 число на выходе делителя 9 переписывается в регистр 10, генератор 11 останавливается, а триггер 22 переводится в положение, при котором элемент И 2 закрывается, и цикл работы устройства заканчивается.

Формула изобретения Устройство для моделирования деятельности человека-оператора, содержащее генератор пуассоновского потока импульсов задач, счетчик выполненных задач, четыре триггера, четыре элемента И, датчик случайных чисел, первый элемент задержки, датчик пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, установочные входы генератора пуассоновского потока импульсов задач, счетчики выполненных задач и единичный вход первого триггера объединены и являются входом запуска устройства, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора пуассоновского потока импульсов задач, а ьыход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с прямым выходом второго триггера, единичный вход которого и вход запуска датчика пуассоновского потока 5 импульсов длительности решения задач подключены к выходу второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования переменной ве0 роятности возникновения ошибок оператора, оно дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, счетчик неправильно решенных задач, -блок умножения, счетчик времени моделирова5 ния, схему сравнения, второй элемент задержки, элемент ИЛИ, делитель и выходной регистр памяти, причем установочные входы счетчика неправильно решенных задач, выходного регистра памяти, первый вход

0 элемента ИЛИ, вход запуска генератора тактовых импульсов и установочный вход счетчика времени моделирования соединены с входом запуска устройства, выход второго элемента И соединен с единичным

5 входом третьего триггера, нулевые входы второго, третьего и четвертого триггеров соединены с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу датчика пуассоновского потока импульсов длитель0 ности решения задач, прямой выход третьего триггера и инверсный выход четвертого триггера соединены соответственно с первым и вторым входами трет его элемента И, третий вход которого подключен к выходу

5 четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к единичному входу четвертого триггера и счетному входу счетчика неправильно решенных задач, разрядные выходы которого соединены соответствен0 но с информационными входами первой группы делителя, информационные входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика выполненных задач, счетный вход которого

5 соединен с выходом датчика пуассоновского потока импульсов длительности решения задач, выходы делителя соединены соответственно с разрядными входами выходного регистра памяти, вход записи которого сое0 динен с выходом переполнения счетчика времени моделирования, нулевым входом первого триггера и входом останова генератора Тактовых импульсов, выход которого подключен к входу второго элемента задер5 жки, счетному входу счетчика времени моделирования и входу запуска датчика случайного числагвыходы которого подключены соответственно к информационным входам блока умножения, выходы которого

соединены соответственно с информационными входами первой группы схемы сравнения, информационные входы второй группы которой соединены соответственно с разрядными выходами счетчика времени моделирования, выход Больше схемы

сравнения подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, информационные выходы выходного регистра памяти являются выходами устройства.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования деятельности человека-оператора в системах человек-машина. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования переменной вероятности возникновения ошибок оператора. Для этого в устройство введен генератор тактовых импульсов, счетчик не,-1 правильно решенных задач, блок умноже- ния, счетчик времени моделирования, схема сравнения, второй элемент задержки, элемент ИЛИ, делитель и выходной регистр памяти. 1 ил.