Тренажер оператора автоматизированной системы управления Советский патент 1982 года по МПК G09B9/00 

3985 позволяет ему сосредоточиться только на определении алгоритма предъявления стимулов, исключает проблему выбора моторных действий. При этом снижается качество исследования интеллек туальной саморегуляции, так как не фиксируются закономерности построения прогноза оператором, а также предвидения будущих событий, исключа ются возможные эмоциональные реакции: неуверенность, сомнение, напряженность. Цель изобретения - повышение точности тренажа при ,оценке профессиональной пригодности и функционального состояния операторов за счет повышения качества исследования интеллектуальной саморегуляции путем исключения ситуаций, не требующих участия процессов выбора при анализе поведения операторов в вероятностно-детермированной среде. Поставленная цель достигается тем что в известный тренажер, содержащий последовательно включенные блок ввода эталонов, блок сравнения и блок регистрации, последовательно соединенные триггер Шмитта, ключ, коммутатор и пульт оператора, а также делитель частоты, выход которого соедин н с вторым входом блока регистрации , второй вход ключа подключен к одному из выходов блока ввода эталонов, вход которого соединен с вторым выходом триггера Шмитта, введены последовательно включенные первый эле мент И, первый счетчик и первый инвер тор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, последовательно включенные второй элемент И, второй счетчик и второй инвер тор, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, и два элемента ИЛИ, выход одного из которых подключен к входам триггера Шмитта и делителя частоты, а выход другого элемента ИЛИ соединен с третьим входом блока регистрации, первый и второй входы одного элемента ИЛИ под ключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, соединен ным соответственно с вторыми входами второго и первого счетчиков и с вторым входом блока сравнения, первый и второй входы другого элемента ИЛИ под ключены к выходам первого и второго счетчиков соответственно, вторые вхо ды первого и второго элементов И сое 4 динены соответственно с первым и вторым выходами пульта оператора. На чертеже представлена структур- : ная схема тренажера оператора автоматизированной системы управления, Тренажер содержит блок 1 ввода эталонов, триггер 2 Шмитта, ключ 3i блок t сравнения, коммутатор 5 (логический пробник), пульт 6 оператора, состоящий из индикатора 7 нулей, индикатора 8 единиц, кнопки 9 набора (формирователя) нулей и кнопки 10 набора (формирователя) единиц, узел 11 блокировки (неправильных действий), делитель 12 частоты, блок 13 регистации. Узел 11 состоит из элементов И И 15, счетчиков 16 и 17, инверторов 8 и 19 и элементов ИЛИ 20 и 21, а лок 13- из счетчиков 22 и 23 и индиатора . Тренажер работает следующим обраом. Экспериментатор с помощью блока 1 выбирает определенный алгоритм предъявления стимулов (нулей и единиц) Оператору, Последний получает инструкцию формировать по тактам путеМ нажатия кнопки на пульте 6 свой алгоритм возможного предъявления стимулов, причем он на один такт опережает алгоритм экспериментатора. Оператору категорически запрещается формировать алгоритм путем нажатия только.- одной любой из двух кнопок. Он предупреждает, что тренажер содержит устройство блокировки неправильных действий. Тем самым оператор при формировании своего алгоритма вынужден включить процессы построения прогноза и предвидения будущих событий. Экспериментатор при необходимости может указать оператору число раз решенных последовательных нажатий одной кнопки (например 3,,5...). Это число определяется длиной алгоритма, его характером и условиями эксперимента. После каждого такта работы оператор с помощью индикаторов 7 и 8 может сравнить оба алгоритма. Путем анализа результатов сравнения опера тор корректирует свой алгоритм, .добиваясь полного совпадения с алгоритмом экспериментатора. Необходимое количество циклов до полного совпадения обоих алгоритмов определяется способностью оператора к логическому мышлению, параметрами его кратковременной памяти, а также способности к прогнозированию ситуаций и предвидению будущих событий В процессе исследования создаются ус ловия для возникновения у оператора эмоциональных реакций неуверенности, сомнения, напряженности. После включения тренажера экспериментатор в соответствии с программой испытаний устанавливает в блоке I,представляющем собой кольцевой сдвигающий регистр, длину и характер детермированной последовательности стимулов, а также устанавливает счетчики 1б и 17 в нулевое состояние . Затем экспериментатор разрешает работу с тренажером оператору. Оператор, делая наступления событий предъявления , на жимает кнопку 9 или кнопку 10. При нажатии кнопки 9 одиночный импульс с пульта 6 от кнопки 9 поступает на ин формационный вход элемента И 15 узла II,Так как счетчик 17 находится в нулевом состоянии, то сигнал с его выхода после инверсии на инверторе |19, поступает на управляющий вход элемента И 15 и переводит его в открытое состояние, при котором импульс от кнопки 9 подается на вход Уста16 г на вход блока новка О счетчика Сравнения и на вход элемента ИЛИ 20 е выхода элемента ИЛИ 20 импульс поступает на вход делителя 12 (коэффициент деления которого равен длине детермированного алгоритма и уст анавливается экспериментатором заранее) и на вход триггера 2 Шмитта. Если на втором выходе блока 1 загм сана единица, то блок 4 сравнения фиксирует ошибку и записывает единицу в счетчик 23 блока 13. Это значит что текущий элемент алгоритма операт ра не совпал с соответствующим элементом детерминированной последовательности. Второй выход блока 1 также соединен с одним входом ключа 3, на другой (управляющий) вход которого поступает сигнал с выхода триггера 2 Шмитта. На время действия этого сигнала ключ 3 подключает к выходу (блока 1 коммутатор 5 который в за висимости от того, каким был сигнал на втором выходе, включает либо индикатор 7 нулей, либо индикатор В единиц. В рассматриваемом примере на 9 66 втором выходе сигнал соответствует единице, поэтому на пульте 6 оператора включается индикатор 8 единиц. Оператор визуально фиксирует первый элемент (в данном случае это единица) алгоритма экспериментатора и убеждается, что его алгоритм (а он выбрал в качестве первого элемента ноль) не совпадает. Возвращение триггера 2 Шмитта в исходное состояние отключает коммутатор 5 от выхода блока 1, а сигнал с его инверсного выхода поступая на тактовый вход блока 1. сдвигает со-, держимое кольцевого сдвигающего регистра вправо на один разряд. Если в качестве второго элемента своего алгоритма оператор выбрал единицу, то после нажатия им кнопки 10 набор а единиц импульс с ее поступает на один вход элемента И 1, на другой вход которого поступает сигнал с выхода инвертора 18, подключенного к выходу счетчика 16. С вы хода элемента И 1 импульс, поступая на вход Установка О счетчика 17i устанавливает последний в нулевое состояние. Кроме того, этот «е импульс записывает, единицу в счетчик 16, поступает также на третий вход блока А сравнения и через элемент ИЛИ 20 - на вход делителя 12 и на вход триггера 2 Шмитта. Работа остальных элементов и осуществляется аналогично . оператор определяет алгоритм экспериментатора только путем нажатия одной кнопки, например.кнопки 10 набора единиц, то после определенного числа нажатий (задаваемого экспериментатором в зависимости от длины и характера детерминированной последовательности стимулов) счетчик 16 переполняется, на его выходе появляется единица, которая через элемент ИЛИ 21 поступает на индикатор 2k, предупреждая оператора и эксперимен--. татора о нарушении условий эксперимента,. Кроме того, единица с выхода счетчика 16 инвертируется инвертором 18, ПОЭТОМУ на втором входе элемента И И сигнал равен нулю; прохождение импульсов через .элемент И I исключается,т.е. кнопка 10 набора единиц блокируется. Для продолжения эксперимента оператор должен обязательно нажать другую кнопку, в данном случае кнопку 9 набора нулей. При этом сигнал с выхода элемента И 15 устанавливает счет.чик 1б в нулевое состояние, т.е. разблокирует кнопку 10 набора единиц Аналогичным образом тренажер работает и в том случае, если оператор непрерывно нажимает только кнопку 9 набора нулей. При правильно(1 работе оператор, сравнивая последующие члены обоих алгоритмов и корректируя свой алгоритм, добивается их полного совпадения. Число циклов, необходимых оператору для полного определения ал горитма детерминированной последовательности стимулов, фиксируется счет чиком 22. Экспериментатор,анализируя информацию с блока 13 регистрации определяет характеристики оператора, осо бенности процессов интеллектуальной саморегуляции. Затем в соответствии с программой испытаний экспериментатор переходит к исследованию нового алгоритма предъявления стимулов, постепенно усложняя его (например путем увеличения длины) . Использование изобретения позволяет повысить качество исследования . кратковременной памяти оператора авто матизированных систем управления, а также процессов его интеллектуальной саморегуляции. Появляется возможность наблюдения у оператора возникновения эмоциональных реакций неуверенности , , сомнения , напряженности. В целом это способствует повышению эффективности получаемых оценок профессиональной пригодности операторов уровня их подготовленности. В прототипе при исследовании лектуальной саморегуляции оператора возможны ситуации, при которых оператор выбирает алгоритм действий, не требующий участия процессов выбора. В этих ситуациях оценки профессиональ ной пригодности и функционального сос тояния, формируемые с помощью прототипа, по существу характеризуют тол ко объем кратковременной памяти и не

позволяют судить о процессах интеллектуальной саморегуляции, В целом это снижает точность получаемых оценок на 30-«О. Экспериментальные исследования показали, что при ровторных испытаниях боле 80% всех операторов сознательйо пользовались ситуациями, не требуюи ми участия процесФормула изобретения

Тренажёр оператора автоматизированной системы управления, содержащий последовательно включенные блрк ввода эталонов, блок сравнения и блок регистрации, последовательно соедиСОВ выбора. Прототип позволяет определить алгоритм предъявления стимулов путем использования только одной кнопки и наблюдения за порядком зажигания индикаторов. При этом количество циклов, необходимых для указания алгоритмов предъявления стимулов, в среднем снижается на по сравнению с исходным, когда оператор работает с двумя кнопками и вынужденно решает проблему выбора. В предлагаемом техническом решении исключается возможность узнавания алгоритма простыми действиями, не/требующими участия процессов выбора. Непрерывная работа только с одной кнопкой относится к неправильным действиям оператора и блокируется. Исключение ситуаций, не требующих участия процессов выбора, позволяет повысить точность формируемых оценок на 30-40. При многократных испытаниях операторов в одинаковых условиях повышается стабильность оценок относительно некоторого уровня, характерного для конкретного оператора. Изменение уровня более точно отражает изменения определенных факторов, в частности изменение функционального состояния оператора. Последнее обстоятельство позволяет использовать предлагаемое техническое решение в системах человек-машина с взаимной адаптацией. При этом благодаря своевременному и качественному определению функционального состояния оператора повышается надежность и эффективность работы систе человекмашина. Предлагаемое техническое решение позволяет также повысить точность оценок исследование процессов интеллектуальной саморегуляции у оператора. На этой основе повышается качество рекомендаций по рациональной органи- , зации операторской деятельности и каj4ecTBo профессионального отбора. В целом это приводит к повышению эф.фективности обучения и практической деятельности операторов, ненные триггер Цмитта, ключ, коммутатор и пульт оператора, а также делитель частоты, выход которого сседи нен с вторым входом блока регистрации , второй вход ключа подключен к : одному из выходов блока ввода зтанолов, вход которого соединен с вторым выходом триггера Шмитта, о т лич-ающийся тем, что, с целью повышения точности тренажера, в .него введены последовательно включенные первый элемент И, первый счетчик и первый инвертор, выход которого соединен с первым входсм первого элемента И, последовательно включенные элемент И, второй счетчик и второй инвертор, выход которого соединен с первым входом второго элемен та И, и два элемента ИЛИ, выход одног го из которых подключен к входам триг гера Щмитта и делителя частоты, а выхрд другого элемента ИЛИ соединен 98 с третьим входом блока регистрации, первый и второй входы одного элемента ИЛИ подключены соответственно к . выхрдам первого и. второго элементов И, соединенным, соответственно с вторым1 входами второго и первого счетчиков и с вторым входом блока сравнения, первый и второй входы другого элемента ИЛИ подключены к выходам первого и второго счетчиков соответственно, вторые входы первого и,атоporo элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами пульта оператора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР flo заявке ff 2813925/18-2 кл. G 09 8 9/00, 1979. 2.Авт( свидетельство СССР по заявке W 2927519/18-2t, кл. G 09 В 9/00, 1980 (прототип).