Тренажер оператора системы управления

астности твам для х навыков, при проАеров.ется повытки професс т быть испо ьнь ож ван ьном отборе операт ью изобретения явл точности тренажера ион Цни ри оце е ивности тренажа путе учета индивидуальной ыявления и реакциибыстротыАормационвеоных ыбо а счет определения на контрольные и и реакциные с имволы при верных и неахотве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПНТ СССР 4647989/2407.02.8915.05.91Бюл. Р 18Н.И.Кудряшов, А.В,Карлов,Мухортов и В.А.Кирюхин681.3.071(088.8)Авторское свидетельстаявке У 4416432/24-24,С 09 В 9/00, 1988,(54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА СИСТЕМИУПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автома-.тике, в частности к устройствам дляотработки проАессиональных навыков,и может быть использовано при определении профессиональной пригодностиоператоров. Цель изобретения - повышение точности тренажера при оценкеэффективности тренажа путем выявления и учета индивидуальной реакциивыбора за счет определения быстро" ооретение относится к автомат БО. 1649588 ты реакции на контрольные и сигнальные символы при верных и неверныхответах. Тренажер оператора системыуправления содержит Аормирователь 1двоичных кодов, блок 2 предъявленияшумовых помех, таймер 3, коммутатор4, блок 5 управления, блок 6 регистрации, блоки 7,8 и 9 сравнения, блок10 предъявления инАормации, пульт 11оператора, блок 12 Аормирования меток времени, блок 13 классификацииответов, блок 14 памяти и блок 15контроля времени выбор . Введениеблока 12 Аормирования меток времени,блока 13 классиАикации ответов, блока 14 памяти и блока 15 контролявремени выбора дает возможность точно определять и Аиксировать времяреакции выбора по контрольным и сигнальным .(инАормационным) символампри верных и неверных различениях(ответах). 14 ил . ФНа фиг. 1 представлена структурная в схема тренажера; на фиг. 2 - Аункциональная схема Аормирователя (двоичных) кодов; на Фиг. 3 - то же, таймера; на, фиг.4 - го же,коммутатора; наАиг.5 то же, блока управления; на Аиг.6 ;то же, блока регистрации; на Аиг.7 то же, блока сравнения; на Аиг. 8 - щй то же, пульта оператора; на Аиг,9. - то же, блока Аормирования меток времени; на Аиг, 1 - то же, блока классификации стветов; на Аиг. 11 - то же, блока памяти; на Аиг . 1" - то же, 164958888 3 16495блока контроля времени (выбора); нафиг. 13 - то же, блока шумовых помех;на фиг. 14 - временные диаграммы,поясняющие работу.Тренажер оператора системы управления содержит Аормирователь 1 (двоичных) кодов, блок 2 предъявления шумо"вых помех, таймер 3, коммутатор 4,блок 5 управления, блок 6 регистрации,10первый и второй блоки 7 и 8 сравненияблок 9 совпадения, блок 10 предъявления информации, пульт 11 оператора,блок 12 Аормирования меток времени,блок 13 классификации ответов, блок14 памяти и блок 15 контроля времени(выбора).Формирователь 1 содержит (Аиг.2)триггер 16, генератор 17 тактовых импульсов, счетчик 18, регистр 19, гене-ъ 0ратор 20 псевдослучайной последовательности (ПСП), элемент 21 запрета,одновибратор 22, делитель 23 на два,элемент 24 задержки и элемент ИЛИ 25.Таймер 3 (фиг. 3) содержит дели-.тель 26 на два, распределитель 27 импульсов, элементы И 2828, одно-,вибратор 29 сигнальные лампочки30,е.,305, Аормирователь 31 короткого импульса и элемент И 32,30Коммутатор 4 включает (Аиг, 4)элементы И 33 - 38, триггеры 39 и 40,Блок 5 содержит (Аиг. 5) элементыИ 41 - 43, счетчик 44, триггер 45,элемент 46 задержки и элемент ИЛИ 47,Блок 6 включает (Аиг. 6) счетчики48 - 50, дешифраторы 51 и 52 и индикаторы 53 и 54.Блоки 7 и 8 содержат (Аиг. 7) регистр 55 памяти, элементы И 561,565-и 57,57 , элементы ИСКЛЮЧА 1040ЩЕЕ ИЛИ-НЕ 58 58; элементы И 59и 60, элемент 61 задержки и элемент62 запрета.Блок 9 имеет те же элементы, что иблок 7, за исключением регистра 55, ачисло элементов 56,5 и 58 увеличено(зависит от количества предъявляемойинформации). Пульт 11 включает (Аиг. 8) кнопки50 ответа 63 "Да", 64 "Нет", кнопку 65 "Пуск" и индикаторы 66 "Контроль" , и 67 "Информация".Блок 12 содержит (фиг, 9) генератор 68 временных меток, триггер 69, элементы И 70-72 и элемент ИЛИ 73.Блок 13 включает (Аиг. 10) тригге ры 74 и 75, элементы 76 и 77 запрета,е элементы И 78 - 80 и элементы И 811 уу 81Блок 14 имеет (Аиг. 11) регистр 82, формирователь 83 одиночных импульсов и элементы ИЛИ 84 и 85.Блок 15 содержит (Аиг. 12) счетчики 86186 дешиАраторы 87 87 и индикаторы 8888,.Блок 2 включает (Аиг, 13) генератор 89 помех, триггер 90, электроакустический преобразователь 91, делитель 92 на четыре, элемент И 93, элемент ИЛИ 94 и элемент 95 задержки.Тренажер работает следующим образом.Включают питание. Триггер 16 Аормирователя 1, триггеры 39 и 40 коммутатора 4 устанавливаются в единичное состояние, триггер 90 в блоке 2 - в нулевое положение (генератор 89 помех выключен), распределитель 27 - в первое положение (горит лампочка 30), на пульте 11 светится индикатор 66 "Контроль".Единичный потенциал с вылода триггера 16 запускает генератор 1, тактовые импульсы с выхода которого поступают на вход счетчика 18 и через элемент 24 и элемент 2 1, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода одновибратора 29, на вход генератора 20 и на вход регистра 19. Двоичная последователь. - ность с выхода генератора 20 поступает на вход регистра 19, записываясь в нем тактовыми импульсами, подаваемыми с выхода генератора 17.Одновременно двоичная последовательность и тактовые импульсы через элементы И 33 и 34 коммутатора 4, на вторые входы которых подан единичный потенциаЛ с первого выхода триггера 39, поступают на первые входы элементов И 35,37 и 36,38 соответственно. Единичный потенциал, поступающий с первого выхода триггера 40 на вторые входы элементов И 35 и Зб, обеспечи" вает прохождение через них соответственно двоичной последовательности . и тактовых импульсов. Двоичная последовательность с выхода элемента И 35 подается на одинвход, а тактовые импульсы с выхода элемента И 36 - на другой вход ре гистра 55, обеспечивая запись в последнем псевдослучайной,последовательности.,95886 10 15 20 25 30 35 50 5 164При поступлении шестого тактовогоимпульса на вход счетчика 18 на еговыходе появляется импульс переполнения, который подается на вторые входыэлементов И 28. Так как на первомвходе элемента И 28 имеется единич 1ный потенциал с первого выхода распределителя 27, то импульс с выхода,.элемента И 28 поступает на вход од новибратора 29 и запускает последний.Единичный потенциал с выхода однофевибратора 29 подается на вход формирователя 31, формируя на его выходеимпульс "Опрос, на вход одновибратора 22, подготавливая последний к за-.пуску, на управляющий вход элемента21, прекращая подачу тактовых импульсов на вход генератора 20, навход регистра 19 и на вход элементаИ 34. Выдвижение двоичной последовательности с выхода генератора 20 задерживается, ее перемещение в регистрах 19 и 55 останавливается.Единичный потенциал с выхода одновибратора 29, поданный на вход индикатора блока 10, высвечивает кодовуюкомбинацию, поступившую с выходоврегистра 19 на его вход группы в видесимвола (буквы). Эту контрольную букву должен запомнить оператор.Задний фронт импульса с выхода одновибратора 29 обеспечивает появлениена выходе одновибратора 22 одиночногоимпульса, который возвращает счетчик18 в исходное состояние, поступаетна вход делителя 23 и на вход триггера 40, переключая его во второе положение,Появление на управляющем входе элемента 21 формирователя 1 нулевогопотенциала с выхода одновибратора 29обеспечивает подачу тактовых импульсов с выхода генератора 17 через элемент 21 на вход генератора 20, навход регистра 19 и через элемент И 34на входы элементов И 36 и 38. Так какна вторые входы элементов И 37 и 38подан единичный потенциал с второговыхода триггера 40, то двоичная последовательность и тактовые импульсы свыходов элементов И 37 и 38 подаютсяна входы регистра 55, обеспечиваязапись в него двоичной кодовой комбинации, аналогично записываемой в регистре 19. При поступлении в счетчик 18 шестого тактового импульса наего выходе появляется импульс переполнения, который через элемент И 281,запускает одновибратор 29, Единичный потенциал с выхода одновибратора 29подается на вход формирователя 31, на 5, вход индикатора блока 10, высвечиваяследующую (вторую) контрольную букву, которую должен запомнить оператор, и на управляющий вход элемента 21, задерживая выдвижение двоичной последовательности с выхода генератора 20 и приостанавливая ее перемещение в ре- гистрах 19 и 55.Задний фронт импульса с выхода одновибратора 29 обеспечивает появление на,выходе одновнбратора 22 одиночного импульса, который подается на обнуляющий вход счетчика 18, возвращая егов исходное состояние, на вхОды триггеров 74 и 75, единичный потенциалс вторых выходов которых подаетсяна управляющие входы элементов 76и 77 запрета, и на вход делителя 23,обеспечивая появление на его выходеимпульса, который поступает на входтриггера 39, вызывая появление на еговтором выходе единичного потенциала.Нулевой потенциал с первого выходатриггера 39 отключает коммутатор 4,фиксируя в регистрах 55 контрольные кодовые комбинации (контрольныесимволы), а единичный потенциал свторого выхода поступает на управляющий вход элемента И 72, подготавливая цепь для включения генератора б 8, и включает индикатор 67 "Информация" на пульте 11, оповещая оператора о подаче информации, в которой он должен различать (выявлять)контрольные и сигнальные (информационные) символы (буквы) .Очередное появление нулевого потенциала на управляющем входе элемента 21 (фиг. 14,а) обеспечивает про-,. хождение тактовых импульсов с выхода генератора 17 (фиг. 14,б) на вход генератора 20 (фиг. 14,в) и на одинвход регистра 19, а двоичной последовательности с выхода генератора 20 -на другой вход регистра 19, осуществляя запись кодовой комбинации в последний, Одновременно кодоваякомбинация с выходов регистра 19 подается на первые входы элементов И 57.Фиксация шестого тактового импульса счетчиком 18 обеспечивает появле-. ние на его выходе импульса переполнения (фиг, 14, г), который запускаетодновибратор 29 (фиг. 14,а). Единичный потенциал с выхода одновибратора29 останавливает продвижение двоичнойпоследовательности в регистре 19,обеспечивая высвечивание информационного символа, и, пройдя через инАормационный вход элемента И 72, поступает на первый вход генератора 68,включая последний (Фиг. 14,д).Временные метки с первого выходя генератора 68 через элемент И 70, навторой вход которого подан единичныйпотенциал с второго выхода триггера69, поступают;на инАормационный входрегистра 82, записываясь в нем синхроимпульсами с выхода элемента ИЛИ85, поступающими на вход регистра 82.Если высвеченный на индикатореблока 10 символ (буква) не являетсяконтрольным, то при поступлении импульса "Опрос" с выхода Аормирователя 31 (диг. 14,е) через элемент 42,на другой вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 39,-.на входы блоков 7 и 8 на вторых выхо.дах последних появляются импульсы,которые поступают на оба входа элемента И 80. Импульс с выхода элемента И80, поданный на вход триггера 75, вызывает появление на его первом выходеединичного потенциала, который прикладывается к одному входу элементаИ 79. Нулевой потенциал с второго выхода триггера 75 подается на управляющий вход элемента 77 запрета,Оператор, опознав сигнальный символ 35нажимает кнопку 64 "Нет" пульта 11.Импульс с ее выхода (Аиг.14,ж) подает-,.".ся на инАормационный вход элемента 76запрета, но дальше не проходит, таккак на его управляющий вход подан еди ничный потенциал с второго выходатриггера 74, на другой вход элементаИ 9, импульс с. выхода которого поступает на вход счетчика 48, Аиксируяправильный ответ, и, проходя через 45элемент ИЛИ 73, поступает на входтриггера 69, обеспечивая появлениеединичного потенциала на втором еговыходе. Подача временных меток с первого выхода генатора 68 на входы регистра 82 прекращается (Аиг.14, д).Временные метки с второго выходагенератора 68 (Аиг. 14, з) с частотой,в сто раз большей частоты временныхметок на первом выходе, поступают через элемент ИЛИ 84 на вход регистра82, выдвигая его содержимое (единицы)через элемент И 8 1, на первый входкоторого подан единичный потенциал с выхода элемента И 79, на счетный вход счетчика 86, записывая длительность ответа (времени выбора) на сигнальный символ.По окончании выдвижения инАормационных импульсов (временных меток) с выхода регистра 82 на выходе элемента ИЛИ 35 появляется нулевой потенциал (Фиг. 14 и). За счет перепада потенциала на выходе Аормирователя 83 появляется одиночный импульс (фиг.14, к), который поступает на второй вход генератора 68, включая последний, и на вход триггера 69, переключая его в первое положение (на первом выходе единичный потенциал), т.е. подготавливая цепь для подачи временных меток с первого выхода генератора 68 в регистр 32По окончании предъявления символа появившийся на выходе одновибратора 22 импульс (Аиг. 14,л) проходя через элемент И 43, на второй вход которого подан единичный потенциал с. выхода триггера 39, на счетный вход счетчика 44, определяющего длительность цикла (100, 150, 200 предъявлений), Аиксируя предъявление символа, и на входы триггеров 74 и 75, переключая (подтверждая) их во второеположение (на вторых выходах единичные потенциалы).Если на индикаторе блока 10 высве". чивается контрольный символ, то кодовая комбинация на выходе регистра 19 одинакова с кодовой комбинацией одного из регистров 55, например, блока 7. При поступлении импульса "Опрос" с выхода Аормирователя 31 на третий вход блока 7 на первом выходе последнего появляется импульс, который через элемент ИЛИ 47 поступает на вход триггера 74, вызывая появление на его первом выходе единичного потенциала, который прикладывается к первому входу элемента И 78, на вход счетчика 50, Аиксируя предъявление контрольной буквы, и на вход триггера 45, переключая его в единичное состояние.Если оператор верно определит контрольный символ и своевременно нажмет кнопку 63 "Да" на пульте 11, то импульс с выхода последней через элемент И 41 поступает на вход счетчика 49, Аиксируя правильный ответ, и на второй вход элемента И 78.Одновременно импульс с выхода кнопки 63 поступает на вход счетчика 48,:фиксируя ответ, через элемент ИЛИ 73на вход триггера 69, обеспечивая появление единичного потенциала на второмего выходе. Нулевой потенциал с первого выхода триггера 69 прекращает подачу временных меток с первого выходагенератора 68, Запись в регистр 82прекращается,Временный метки с второго выходагенератора 68 поступают через элементИ 71.и элемент ИЛИ 84 на вход ре гистра 82, обеспечивая выдвижение информации (импульсов временных меток)с его выхода на вход счетчика 861,фиксируя длительность ответа на контрольный символ, Задний Фронт импульса с выхода элемента ИЛИ 85 обеспечивает появление на выходе формирователя 83 единичного импульса, который поступает на второй вход генератора 68, выключая последний, и навход триггера 69, переключая его впервое положение.По окончании предъявления символа на индикаторе блока 10 заднийфронт импульса с выхода одновибратора 29 запускает одновибратор 22,Импульс с выхода одновибратора 22 переводит триггеры 74 и 75 в исходное(нулевое) положение.Если предъявлен контрольный символ - на первом выходе триггера 74единичный потенциал, а оператор нажал кнопку 64 "Нет", то импульс с ее35выхода проходит через элемент 76 запрета на вход элемента И 81 обеспе Учивая перезапись содержимого регистра 82 в счетчик 86, Фиксирующий длительность неверного ответа на контрольный символ.Если предъявлен сигнальный (информационный) символ - на первом выходетриггера 75 единичный потенциал,а оператор нажал кнопку 63 "Ла", то импульс 45с ее выхода проходит через элемент 77запрета на вход элемента И 81, обеспечивая перезапись содержимого регистра 82 в счетчик 86, фиксируюпдйдлительность неверного ответа на сигнальный символ.По окончании первого цикла на выходе счетчика 44 появляется импульспереполнения, который поступает науправляюпий вход блока 9. Если число55правильных ответов в цикле не соответствует числу предъявленных конт,"рольных символов, то на выходе блока 9появляется импульс, который высвечивает информацию счетчиков 49 и 50 на индикаторах 53 и 54, поступающую с выходов дешифраторов 51 и 52, и информацию счетчиков 86 на индикаторах 88, поступающую с дешифраторов 87. Импульс с выхода блока 9 поступает на вход триггера 16, выключая генератор 17, и через элемент ИЛИ 94 на вход триггера 90,подтверждая его нулевое состояние.По числу предъявленных контрольных символов и числу правильных ответов судят о концентрации внимания а по г9числу временных меток на верно иневер-. но различенный контрольный и сигнальный (информационный) символы - об избирательности внимания, определяемой скоростью выбора.Если двоичная комбинация на выходе счетчика 49 соответствует двоичной комбинации на выходе счетчика 50, то на выходе блока 9 появляется импульс, который поступает на вход элемента 469 на вход делителя 26 и на вход триггера 90, переключая последний. Единичный потенциал с выхода триггера 90 включает генератор 89 помех.В следующем (втором) цикле информация оператору предъявляется на фоне звуковых помех, включаемых периодически (через четыре тактовых импульса). Задержанный импульс с выхода элемента 46 возвращает счетчик 44 в исходное состояние.По окончании второго цикла снова на выходе счетчика 44 появляется импульс, который поступает на управляющий вход блока 9.Если оператор во втором цикле (с помехами) верно определил все конгрольные символы, то импульс с первого выхода блока 9 поступает на вход триг гера 90, подтверждая его положениеУ на вход элемента 46 и на вход делителя 26 . Импульс с выхода делителя 26, поступает на вход распределителя 27, переводя его во второе положение, и через элемент 95 (время задержки ко-,. торого равно длительности импульсаф поданного на его вход) и элемент ИЛИ 94 на вход триггера 90, переключая последний и выключая генератор 89. Время экспонирования (предъявле". ния) символов (букв) на индикаторе блока 10 в следующем (третьем) цикле уменьшается, (на один период тактового импульса), 1649588Если число правильных ответов во втором цикле не соответствует числу предъявленных контрольных символов, то на втором выходе блока 9 появ 5 ляется импульс, который высвечивает информацию счетчиков 49 и 50 на ин- - дикаторах 53 и 54, счетчиков 86 - на индикаторах 88 и выключает генератор 17 и генератор 89.10Для возобновления тренировки необходимо выключить и включить питание тренажера, а для продолжения тренировки - нажать кнопку 65 "Луск", импульс с выхода которой через элемент ИЛИ 25 поступит на вход триггера 16, переключая его в единичное положение, и запустит генератор 17.Использование изобретения в устройствах для исследования и тренирэв О ки внимания оператора системы управления повышает точность оценки эффективности тренажа за счет выявления и определения навыков избирательности внимания, так как позволяет 25 Фиксировать среднюю скорость выбора оператора не ступенчато и только по правильным ответам на контрольные символы, а плавно (по временным меткам) и по ответам на сигнальные (информационные) и контрольные символы, отдельно по верным и неверным ответам.Общее. число предьявлений символов задается счетчиком 44, число предъявленных контрольных символов Аиксиру 35 ется счетчиком 50, число верных ответов на контрольный символ - счетчиком 49, число ответов на предъявленные символы - счетчиком 48 л, число верных ответов на сигнальные символы - счетчиком 48, а число неверных отве.тов на контрольные и сигнальные симво" лы определяется по вышеперечисленньы показаниям.45Средняя скорость выбора определяется по соотношениюиБ=- Т5 О где и - число предъявленных символов;Т - общее время ответов .В соответствии с классификацией ответов по указанному соотношению определяются следующие скорости выбора.55Б = -- скорость выбора верных ответов по контрольным си 1 лволам, где Т- время верных ответов, и 1 - число верных ответов на контрольные символы;пу.Б = - скорость выбора неверныхответов по контрольнымсимволам, где Т - время,п - число неверных ответов на контрольные символы;пзБ = - скорость выбора неверныхТответов по сигнальным символам, где Т з - время;п- число неверных ответов на сигнальные символыфп 4.Б = -- скорость выбора верных отф=т,ветов по сигнальным символам, где Т - время, ив число верных ответов на сигнальные символы.Ф о р и у л а изобретенияТренажер оператора системы управления, содержащий пульт оператора, первый выход которого соединен с соответствующим входом блока управления, второй вход которого подключен к пер-, вому выходу таймера, а первый выход - к управляющему входу первого блока сравнения, блок регистрации, блок формирования меток времени и блок памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности тренажера, в него введены формирователь кодов, блок предъявления шумовых помех, коммутатор, второй и третий блоки сравнения, блок предъявления информации, блок классийикации ответов и блок контроля времени, первый, второй, третий и четвертый информационные входы которого соединены с соответствуюшими выходами блока классификации ответов, а управляющий вход - с первым выходом третьего блока сравпения, входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим выходам блока регистрации, входы с первого по шестой которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления, вторым и первым выходами третьего блока сравнения, Первым выходом пульта оператора и пятым выходом блока классификации ответов, входы с первого по седьмой которого подключены соответственно к первому ивторому выходам пульта оператора, первому выходу формирова-. теля кодов, третьему выходу блока управления, перв;.м выходам первого14 1 З 164 и второго блоков сравнения и информационному выходу блока памяти, входы с первого по пятый блока формирования меток времени соединены с соответствующими выходами пульта оператора, вторым выходом таймера, первым выходом коммутатора и синхровыходом блока памяти соответственно, а первый и второй выходы - соответственно с информационным и тактовым входами блока памяти, входы с третьего по седьмой блока управления подключены соответственно к первому выходу формирователя кодов, вторым выходам первого и второго блоков сравнения, первому выходу коммутатора и второму выходу третьего блока сравнения, а первый и четвертый выходы - к управляющим входам первого и второго блоков сравнения соответственно, первый, второй, третий и четвертый выходы коммутатора соединены с соответствующими выходами формирователя кодов, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому информационному входу таймера и первому входу блока предъявления шумовых помех, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторыми первым выходами третьего блокасравнения и третьим выходом таймера,информационные входы группы первогои второго блоков сравнения подключены к соответствующим выходам группыформирователя кодов и соответствующим входам группы блока предъяв"ления информации, а информационныеи тактовые входы - соответственно квторому, третьему, четвертому и пятому выходам коммутатора, шестойвыход которого соединен с первым вхо" 15 доя пульта оператора, второй вход которого подключен к первому выходукоммутатора, а третий вход - к второму выходу таймера, входу блока предьявления информации и первому инфорщ мационному входу формирователя кодов,второй информационный вход которогосоединен с первым выходом третьегоблока сравнения, а третий информационный вход - с соответствующим выходом 25 пульта оператора, второй информационный вход таймера подключен к соответствующему выходу третьего блока сравнения, синхровходы формирователя кодов, таимера и коммутатора являются ЗО соответствующим входом тренажера,