Устройство для психофизиологических исследований оператора

(5)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.А,Кирюоператора систем ий пульт оператора, утатор, блок предьпок задания времеГОСУДАРСТВЕННЫИ. КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПЕРАТОРА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для йрофессионального отбора и тренировки внимания операторов различ-ных систем управления, Цель изобретения - . расширение дидактических возможностей устройства путем оценки и тренировки пеИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к уст. ройствам для профессионального отбора итренировки внимания операторов различных систем управления.Известно устройство для исследованияфункций внимания, содержащее блокпредъявления информации, программныйблок, коммутатор, блок ввода информации,программатор, два счетчика, таймер и блокиндикации. Это устройство позволяет определить объем внимания,Известен тренажеруправления, содержащблок управления, коммявления информации, б реключаемости внимания, Устроиство содержит блоки индикации, блоки задания эталонов, распределитель кодов предьявления учебной информации, распределитель импульсов (управления), формирователь кодов, коммутатор, блок сравнения, блок регистрации, переключатель количества символов(набора меток), коммутатор, пульт обучаемого, блоки элементов И-ИЛИ, блок элементов И и распределитель импульсов, Изобретение позволяет предъявлять различные наборы символов (контрольных букв) для их выявления в четных и нечетных строках учебной информации и определятьв зависимости.от этого количество ошибочно отработанных строк, характеризующих показатель переключаемости внимания, Увеличение числа букв в последующих этапах испытаний дает воэможность судить о зависимости уровня переключэемости внимания от степени его концентрации, 10 ип. ни экспонирования, формирователь кодов, два блока сравнения, блок совпадения, блок шумовых помех и блок регистрации, Этот тренажер позвОляет выявить устойчивость внимания при его распределенности,Однако известные устройства не обеспечивают возможность оценки уровня пере- . кпючаемости внимания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок задания эталонов, блок предъявления учебной информации, блок коммутации, блок регистрации, блок управления, пут ьт обучаемого, блок сравнения, переключатель режимов работы, формирователь кодов, счетчик времени и1751794 Составитель О.БолдыТехред М.Моргентал орректор Т.Палий Редактор М,Петрова изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 аказ 2694Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5первый и второй блоки индикации, информационные входы которых .подключены к выходам соответственно блока задания эталонов и блока предъяВления учебной информации, выходы первой группы которого соединены с информационными входами первой группы блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока задания эталонов, выходы первой и второй групп которого подключены к информационным входам переключателя режимов работы, первый управляющий вход которого соединен с установочным входом блока управления и выходом блока регистрации, второй управляющий вход подключен к первому выходу формирователя кодов. Первый выход переключателя режимов работы подключен к управляющему входу первого блока. индикации, первому входу запуска формирбвателя кодов и первому управляющему входу блока коммутации, а второй выход соединен с первым инфОрмационным входом счетчика времени, второй информационный вход которого соединен с пятым выходом пульта обучаемого а третий информационный вход соединен.с управляющим входом второго блока индикации, вторым входом запуска формирователя кодов и первым выходом блоКа управления, информационные входы которого соединены с выходами второй группы блока предовлени учебной информации, а синхронизирующий вход подключен к считывающему входу блока сравнения и второму выходу формирователя кодов, третий и четвертый выходы которого соединены синформэционными входами блОка кбммутации, первый выход которого соединен с управляющим входом формирователя кодов, а второй управляющий вход и вход начальной установки блока задания эталонов подключены к первому выходу пульта обучаемого, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам и управляющему входублока регистрации. Информационные входы и входы записи блоков зарания эталонов и предьявления учебной информации подключены соответственно к второму; третьему, четвертому и пятому выходом блока коммутаций, выходы блока сравнения соединены с информационными входами группы блока регистрации,Однако данное устройство не позволяет оценивать и тренировать уровень переключаемости внимания, что сужает его дидактические возможности,Цель. изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем оценки и тренировки уровня переключаемости внимания за счет определения разного 5 набора символов букв) в четных и нечетныхстроках предьявляемой информации,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для психофизиологических исследований оператора, содержащее форми рователь кодов, информационный входкоторого соединен с первь 1 м выходом первого распределителя импульсов, а выходы - с соответствующими информационными входами первого коммутатора, переключа тель количества символов, блок ввода ответных действий оператора, первый и второй информационные и первый синхронизиру; ющий выходы которого подключены к первому информационному, первому 20 управляющему и установочному входам соответственно блока регистрации, первый блок индикации, информационные входы которого:оединены с соответствующими выходами первого блока задания эталонов, 25 распределитель кодов, информационныевыходы первой группы которого подключены к соответствующим информационным входам первой группы второго блока индикации, а информационные выходы второй 30 группы - к соответствующим информационным входам второй группы второго блока индикации и к соответствующим информа-.ционным входам первой группы блока сравнения, выход которого соединен с вторым 35 информационным входом блока регистрации, информационный и управляющий входы распределителя кодов подключены соответственно к первому и второму выходам первого коммутатора, третий и четвер тый выходы которого соединены синформационным и управляющим входами соответственно первого блока задания эталонов, введены первый и второй блоки элементов И-ИЛИ, вторые распределитель 45 импульсов, коммутатор и блок задания эталонов и третий блок индикации, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам второго блока задания эталонов, управляющий и инфор мационный входы которого соединены соответственно с четвертым и пятым выходами первого коммутатора, выходы первого и второго блоков задания эталонов подключены к информационным входам 55 первой группы соответственно первого ивторого блоков элементов И-ИЛИ, входы второй группы которых соединены ссоответствующими выходами второго распределителя импульсов, а выходы - с соответствующими информационными входами первой и второй групп второго коммутатора, информационные входы второй группы блока сравнения подключены к соответствующим выходам второго коммутатора, а уп равляющий вход - к информационнОму входу второго распределителя импульсов и к второму синхронизирующему выходу блока ввода ответных действий оператора, информационные входы которого соединены с соответству ющими информационными выходами переключателя количества символов, первый синхронизирующий выход - с первым управляющим входом первого коммутатора и первым информационным входом переключателя 15 количества символов, синхронизирующий вход - с вторым выходом первого распределителя импульсов, а управляющий вход- с третьим выходом первого распределителя импульсов и управляющим входом второго 20 блока индикации, четвертый выход первого распределителя импульсов подключен к управляющему входу переключателя количества символов и второму управляющему входу первого коммутатора, пятый выход - к управ ляющему входу второго коммутатора и второму управляющему входу блока регистрации, шестой выход - к тактовому входу блока регистрации, седьмой выход - к управляющим входам первого и третьего блоков индикации, 30 восьмой выход - к второму информационному входу перекл,ючателя количества символов, первый - третий информационные входы - к второму, четвертому и шестому выходам соответственно первого коммутатора, пер вый управляющий вход - к синхронизирующему выходу переключателя количествасимволов, а второй управляющий вход - к.второму информационному выходу блокаввода ответных действий оператора, 40Эти новые признаки позволяют выявить уровень переключаемости внимания при разном числе контрольных символов (меток) в наборе путем определения количества ошибочно обработанных строк,45На фиг. 1 представлена структура устройства; на фиг, 2 - функциональная схема первого распределителя импульсов; на фиг, 3 - то же, формирователя кодов; на фиг. 4 - то же, первого коммутатора; на фиг. 5 - то 50 же, блока регистрации; на фиг. б - то же, переключателя количества символов; на фиг, 7 - то же, второго коммутатора; на фиг.8 - то же, пульта обучаемого; на фиг, 9 - то же, блока. элементов И-ИЛИ; на фиг. 10 - 55 временные диаграммы, поясняющие работу.Устройство для психофизиологических исследований (фиг. 1) содержит блоки 1-3 индикации, блоки 4 и 5 задания эталонов (символов меток). распределитель 6 блоков кодов (предъявляемой учебной информации), распределитель 7 импульсов (управления), формирователь 8 кодов, первый коммутатор 9, блок 10 сравнения, блок 11 регистраций, переключатель 12 количества символов (набора меток), второй коммутатор 13, пульт 14 обучаемого., первый и второй блоки 15 и 16 элементов И-ИЛИ, узел 17 элементов И и распределитель 18 импульсов со схемйыми соедийейиями (описаны выше), Пульт 14 и узел 17 являются блоком ввода ответных действий оператора (на фиг.1 отсутствует),Распределитель 7 (фиг, 2) содержит счетчики 19 и 20, одновибратор 21. формирователи 22 и 23 короткого импульса, формирователь 24 временного импульса (длительность 3 с), триггеры 25 и 26, элементы И 27 - 29, элементы ИЛИ 30 и 31, элемент 32 запрета и элемент 33 задержки,Формирователь 8 (фиг, 3) включает в себя генератор 34 псевдослучайной последовательности импульсов с двумя сдвинутыми выходами, генератор 35 тактовых импульсов и элемент 36 запрета,Коммутатор 9 (фиг. 4) включает в себя триггер 37 и элементы И 381-38,Блок 11 (фиг. 5) содержит счетчики 39- 42, элементы 43 и 44 запрета, элементы И 45-49, триггер 50, элементы ИЛИ 51 - 53, дешифратор 54, индикатор 55, транспарант 56 "Смена" и элемент 57 задержки,Переключатель 12 (фиг, 6) содержит распределители 56 и 57, группу элементов И 581 - 58, элемент ИЛИ 59,Коммутатор 13 (фиг, 7) содержит управляемые переключатели 131-135.Пульт 14 содержит клавиатуру 60с клавишами от 0 до 5 и СМ ("Смена"), генераторы 611-615 (от одного до пяти импульсов), группу элементов ИЛИ 621-625, элементы ИЛИ 63 и 64, элемент 65 запрета, элемент И 66, формирователь 67 одиночного импульса;Блок 15 (16) (фиг, 9) содержит группу элементов И 681 - 6825 и группу элементов И 691-69,Устройтво работает следующим образом.Предварительно переключателем (не показан) счетчик 42 устанавливаютв положенние, соответствующее предъявлению определенного числа строк в процессе каждого этапа, например десятое, Включают питание, Регистры и счетчики устанавливаются в исходное положение, распределитель 56 - в первое положение (на первом выходе единичный потенциал), триггеры 26, 37 - в единичное положение (на выходе "1" - фиг. 10 а,б), триггер 25 - в нулевое положение (фиг, 21, поступает на обнуляющий вход счетчика10 в). 19, возвратив его в исходное положение,Запускается генератор 35, тактовые им- Импульс с выхода формирователя 24 запульсы с выхода которого поступают на ин- блокирует выход элемента 36 и высветитформационный вход элемента 36, Так как на 5 буквы на блоках 1 и 2 (нечетчет.), которыеуправляющий вход элемента 36 подан нуле- обучаемый должен заполнить, а затем выя-вой потенциал с выхода элемента ИЛИ 31, вить соответственно в нечетных и четныхто тактовые импульсы с его выхода(фиг, 10 г) строках предьявляемой последующей инпоступают на вход генератора 34, обеспе- формации.чив появление на его первом и втором выхоПо окончании временного импульса (3 с)дах псевдослучайной последовательности на выходе формирователя 22 появляетсяимпульсов, которые через элементы 38 з и импульс(фиг,10 и) который поступает на385 подаются на информационные входы вход сброса распределителя 57, переведярегистра блоков 4 и 5 соответственно. Так- его в исходное положение, на вход коммутатовые импульсы с выхода элемента 36 через 15 тора 9, переведя триггер 37 во второе полоэлемент И 38 подаются на тактовые входы жение (фиг, 106) и обеспечив подключениерегистра блоков 4 и 5, записывая в них дво- выходов формирователя 8 к информационичные комбинации с первого и"второго вы- ному и сдвиговому входам регистра блока 6,ходов генератора 34 соответстенно, и через Одновременно тактовые импульсы с выэлементэ емент ИЛИ 30 - на счетнь 1 й вход счетчика 20 хода коммутатора 9 подаются на счетный19, фиксирующего число поступающих так- вход счетчика 20 и через элемент ИЛ 30 -Итовых импульсов, на счетныи вход счетчика 19.Поступлениепятоготактовогоимпульса Нулевой потенциал, поданный на упвйзывает появление на выходе счетчика 19 равляющий вход элемента 36 с выхода элеединичного потенциала (фиг, 10 д), который 25 мента ИЛИ 31, обеспечивает прохождениеподается на вход элемента 33, задержка ко- тактовых импульсов(фиг, 10 е), т,е, формироторого равна длительности тактового им- вание псевдослучайной последовательнопульса, Импульс с выхода элемента 33 стиизаписьееврегистрблока 6 аналогичнопоступает на вход одновибратора 21, вы- описанному,звав появление на его выходе импульса 30 Импульс, появившийся на выходеодно(фиг, 10 е) длительностью в два периода так- выбратора 21 (фиг.10 е) через элемент И .товых импульсов, который через элемент 28, на второй вход которого подается еди-.ИЛИ 31 подается на управляющий вход эле-ничный потенциал с первого выхода группымента 36, предотвратив прохождение сле- распределителя 56, проходит на его первыйдующего тактющего тактового импульса, на вход 35 выход и через элемент ИЛИ 621 поступаетгенератора 34, приостановив перемещение на вход генератора 611, Одиночный импульсдвоичной последовательности в регистрах с выхода генератора 611 через элемент ИЛИблоков 4 и 5, на первые входы элементов И 63 и элемент 65, на управляющий вход кото 28 и 29, на вход формирователя 23 и на вход рого подается нулевой потенциал с выходараспределителя 57, переведя его в первое 40 триггера 25, поступает на вход распределиположение. теля 18, переведя его в первое положение,Единичный потенциал с выхода распре- . ина вход опроса(считывания) блока 10, проделителя 57 через элемент И 581, на второй изведя считывание информации с выходоввход которого подан единичный потенциал первой группы регистра блока 4, котораяс выхода распределителя 56, и элемент ИЛИ 45 подается через блок 15 и коммутатор 13, на59 поступает на второй вход элемента И 28, управляющий вход которого подан единичобеспечив прохождение импульса с выхода ный потенциал с первого выхода триггераодновибратора 21 на вход формирователя26 (фиг, 10 а) и с выходов первой группы24 временного импульса, вызвав появление регистра блока 6, приложенных к соответстна его выходе импульса длительностью 3 с 50 вующим входам блока 10.(ф,10 ), Если кодовые комбинации, приложенные к входам блока 10, идентичны, то на егоКодовые комбинации с выходов регист- выходе появляется импульс, который постуов блоков 4 и 5 через соответствующие пает через элемент И 45, на второй входпрео разователб азователи 1 код - код (не показаны) 55 которогоподанединичныйпотенциалсперподаются на входы соответствующих инди. вого выхода триггера 26, на вход прямогосчета счетчика 39, зафикисировав наличиеКороткий импульс с выхода формирова- символа (буквы), аналогичного контрольнотеля 23 (фиг, 10 э), сформированный задним му, в предьявленной строке (первая строка,фронтом импульса с выхода одновибратора нечет.).1751794 9, 10По окончании"импульса с выходаодно-.":;:; Если испытуемый неверно определил вибратора 21 блокировкасвыходаэлемента число контрольных букв в строке, то на вы снимае 1 ся (фиг. 10 г), короткий;иелпульс сходеэлемента И 51- единичный потенциал, выхода формирователя 23 возвращает счет- " котбрый,прикладывается:кодному входу чик 19 в исходное положение. Ма,выходе 5, злемейта И 47, ббеспечив прхбждениеодипервой группы регистра блока 6 формирует-нбчного импульса с выхода формирователя ся следующая"двоичная комбинация; анархо-, 67, кбторый через элемент или 53 пбступагичная описанной, исравНиваетСя с ет на счвтный вхбд счетчика 41, фйксируюконтрольной (нечет,). Отсутствие контроль-щего неправильные, ответы,ной буквьгв строке не фиксируется, . . 10 Импульс с выхода формирователя 67Поступлениесемьдесятпятоготактово также поступает на вход триггера 25, возго импульса вызывает появление единично-:вратйв последний висходное (нулевое) пого потенцйала",на выходесчетчика 20 (фиг. .лбжение, т е сняв блокировку с выхода 10 к), который подается на управляющий элемента 36 и подготовив цепь в блоке 11 вход .элемейта И 27, Короткий импульС" с 15 для поступленияимпульсов с выхода блока выхода формирователя 23 пройзводит обну-"10, и на входтриггера 26, перебросив его волениесчетчика 19 ичерезэлементИ 27(фиг, второеположение", йодав нулевой потенци 10 л) гтоступает "на информационный вход ал на управляющие входы блока 11.и коммуэлемента 32,науправляющийвходкоторого татора 13 и обесйечив формирование подан нулевой потенциал свыхода эллен второй строки (четной),та ИЛИ 59, на обнуляющий вход счетчика 20формирование строки, предъявление и на счетйый вход счетчика 42,"зафиксиро- информации иреакция.(ответы) обучаемого - вав предъявление строки; .: .;, .: .: -.вследующих-цйклах"аналогичны описанноИмпульс с выходаэлемента 32 подаетсяму.йа вход триггера 25, перебросив"последний 25 При предьявлении"десятой строки на (фиг, 10 в) и подав единичный "потейциал че- " выходе счетчика 42 появляется единичный рез элемент ИЛИ 31 на.управляющий вход - йотейциал (фиг. 10 н); который поступает на злемента 36, прекратив подачутактовыхим- первый вход элемента И 49, подготовив пульсов с его выхода на управляющий вход цепль для заканчивания йервого этапа.блока 3, засветив информацию (стрбку из 30 Приответе в десятбмцикле импульс с букв) (фиг.10 м), и на управляющий вход " выхода формирователя 67 через элемент И пульта 14, подготовив цепь ответа, . 49 (фиг. 10 о) поступает навход триггера 50,На высветившемся ряде (строке) букв переведя е;бв"единичное положение, Едииспытуемый выявляет контрольную букву ничнйй потенциал свыхода триггера 50 по(метку), подсчитав ихчислб в строке,а затем 35 ступает на управляющий вход индикатора на пульте 14 нажимает клавишу клавиатуры 55, высветив показания счетчика 41 - число 60, соответствующую чйслуконтрольных ошибочно обработанных строк, и на вход букв в строке, обеспечив появление импуль- транспаранта 56 "Смена" (фиг, 10 п), предупса,: : ..редив рукбводителя(испытуемого) о снятииЕсли испытуемый (обучаемый) верно.оп результата и переходе к следующему (более ределил число контрольных букв (меток) в сложному) этапу.строке, то при,нажатии клавиш включается. После сйятия результата обучаемый нагенератор 61, число импульсов навыходежимает кномку "СМ" клавиатуры 60, им- которого соответствует цифре на клавише;пульс с выхода которой возвращаеттриггер45 50 и счетчики 41 и 42 в исходноепблбжение,Импульс (импульсы) с выхода генератб- перебрасывает триггер 37 в"первое положера 61 через элемент ИЛИ 63 и элемент И 66; ние и поступает йа вход распределителя 56, на управляющий вход которого подан еди переведя его вовторое положеййе.ничный потенциал с выхода триггера 25,В циклах следующегоэтапа обучаемому поступают через элемент И 46, навторой 50 (испытуемому) предъявляется в наборе мевход которого подан единичный потенциалток две контрольных буквы,с выхода триггера 26, на вход обратногоСравнение двоичных комбинаций, по- счета реверсивного счетчика 39. На выходе, даваемых и считываемых в блоке 10, произ- элемента ИЛИ 51 - йулевой потенциал. При . водится последовательно при поступлении поступлении короткого импульса с выхода 55 импульсов с выхода генератора 61, частота формирователя 67, сформированного за- следования которых в десять раз выше часдним фронтбм импульса с выхода клавиату- тоты следования тактовых импульсов, на ры 60, на входе элемента ИЛИ 53 импульс вход управления распределителя 18, поочеотсутствует, т е. правильнМй ответ на.вход редно подключающего группы выходов с счетчика 41 не подается,. блоков 4 и 5, соединенных с входами блоков15 и .16 соответственно, церез коммутатор 13 с входами второй группы, а с вьходов блока 6 - с входами блока 10. Максимальное число символов контрольных букв) в наборе рвано пяти (пять в нечетной и пять в четной строках),Использование изобретения в устройствах для психофизиологических исследований позволяет выявить способность испытуемого к переключению внимания, при этом показатель переклюцаемости определяется иэ соответствующего соотношения.В зависимости от величины набора меток количества предъявляемых контрольных букв) определяют степень концентрации внимания. Поэтапное наращивайие сложности (увеличение числа контрольных символов) дает возможность судить о тренируемости обучаемого в приобретении навь,ка переключаемости внимания как в условиях пониженной, так и повышенной концентраций внимания, прогнозировать улучшение (стабильность) при- менения операторов в соответствующих системах человек - машина.Формула изобретения Устройство для психофизиологическихисследований оператора, содержащее формирователь кодов, информационный вход которого соединен с первым выходом первого распределителя импульсов, а выходы - с соответствующими информационными входами первого коммутатора, переключа- тель, блок ввода ответных действий оператора, первый и второй информационные и первый синхронизирующий выходы которого подключены к первому информационному,первому управляющему и установочному входам соответственно блока регистрации, первый блок индикации, информационные входы которого соединены с соответствующйми выходами первого блока задания эталонов, распределитель кодов, информационные выходы первой группы которого подключены к соответствующим информационным входам первой группы второго блока индикации, а информационные выходы второй группы - к соответствующим информационным входам второй группы второго блока индикации и ксоответствующим информационным входам первой группы блока сравнения, выход которого соединен с вторым информацион.ным входом блока регистрации, информационный и управляющий входы распределителя кодов подключены соответственнок первомуи второму выходам первого коммутатора, третий и четвертый выходы которого соединены с информационным и управляющим входами соответственно первого блока задания эталонов, о т л и ц а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены. первый и второй блоки элементов И-ИЛИ, 5 вторые распределитель импульсов, коммутатор и блок задания эталонов и третий блок индикации, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам второго блока задания эталонов, управляю щий и информационный входы которого соединены соответственно с четвертым и пятым выходами первого коммутатора, выходы первого и второго блоков задания эталонов подключены к информационным.15 входам первой группы соответственно первого и второго блоков элементов И-ИЛИ, входы второй группы которых соединены с соответствующими выходами второго распределителя импульсов, а выходы - с соот ветствующими информационными входамипервой и второй групп второго коммутатора, информационные входы второй группы блока сравнения подключены к соответствующим выходам второго коммутатора, а 25 управляющий вход - к информационномувходу второго распределителя импульсов и к второму синхронизирующему выходу блока ввода ответных действий оператора, информационные входы которого соединены с 30 соответствующими информационными выходами переключателя, первый синхрониОэирующий выход - с первым управляющим.входом первого коммутатора и первым информационным входом переключателя ко личества символов, синхронизирующийвход - с вторым выходом первого распределителя импульсов, а управляющий вход - с третьим выходом первого распределителя импульсов и управляющим входом второго 40 блока индикации, четвертый выход первогораспределителя импульсов подключен к уп-, равляющему входу переключателя и второму управляющему входу первого коммутатора, пятый выход - к управляюще му входу второго. коммутатора и второмууправляющему входу блока регистрации, шестой выход - к тактовому входу блока регистрации, седьмой выход - к управляющим входам первого и третьего блоков ин дикации, восьмой выход - к второмуинформационному входу переключателя, первый - третий информационные входы - к второму, четвертому и шестому выходам соответственно первого коммутатора, пер вый управляющий вход - к синхронизирующему выходу переключателя количества символова второй управляющий вход - к второму информационному выходу блока ввода ответных действий оператора,