Обучающее устройство

(5114 С 09 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕТ ССС И ОТНРЫ ЙЭОБРЕТЕНИЯЪ .(56) Авторское свидетельство СССР У 287423, кл. С 09 В 7/00, 1970Авторское с етельство СССР В 959136, кл. 9 В 9/00, 1982 (прототип).(54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к эргономике, в частности к техническим средвид 6 0 ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С ствам обучения, и может быть использовано в системах человек-машина.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.Сущность изобретения основана наобеспечении возможности контроля иоценки индивидуальной сложности решаемой задачи для создания учебныхгрупп из обучаемых с одинаковыми способностями к усвоению программы. Этодостигается введением в известнуюструктуру дополнительного канала вычислений оценки индивидуальной слож.ности задачи и канала управления моделированием изучаемого объекта. 4 ил.1Изобретение относится к эргономи -ке, в частности, к устройствам обучения и тренажа операторов и можетбыть использоьано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих системы человек-машина, атакже для проведения инжейерно-психологических исследований,Цель изобретения - г:овышение точности и эффективности процесса обучения за счет ввег;ения объективнойоценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучаемым.На фиг.1 изображена структура устройства; нг фиг.2 - схема блока моделирования изучаемого объекта; наФиг.3 и 4 - структуры вычислительныхблоков,Обучающее устройство содержитблок 1 моделирования изучаемого объекта, индикатор 2, блок 3 ручного управления, вычислительнь,й блок 4,блок 5 сравнения, генератор б шума,блок 7 регистрации и отображения результатов контроля, блок 8 вводаэталонов (эталонных импульсных переходных Функций), сумматор 9, вычислитель .ый блок 10, служащий для оценки ин,ивидуальной сложности задачи,узел 11 фильтров низкой частоты,цифроаналоговый преобразователь 12,узел 13 памяти, коммутатор 14.Блок 1 моделирования изучаемогообъекта включает элементов 15 задержки, умножитель 16, интегратор 1/,сумматор 18.Вычислительный блок 4 содержитузел 19 памяти, узел 20 временныхзадержек, узел 21 сверток, сдвигающий регистр 22, узел 23 вычислений,распределитель 24 импульсов, узел25 регистрации.1Блок 10 включает узел 26 памяти,узел 27 временных задержек, сдвигаю.щий регистр 28, узел 29 вычислений,узел 30 регистрацй, узел 31 сверток, распределитель 32 импульсов,узел 33 сравнения,После включения устройство дляобучения операторов работает следующим образом.Для совершенствования и оценкихарактеристик деятельности оператора, работающего в недетерминированной системе, человек-машина, в узел13 записана соответствующая программа деятельности обучаемого операторав виде цифровых кодов. Сигналы с вы 4699 2х 1 да у .1 н , 1, косрьк а 11 ннт н;чальи 1 е г 111 т о я н 1 е 1 бъ е к 1 л 1 р е н аж а, ч е -ре ци 11 нс;шало "оный преобраз ватель12 поступают на один вход сумматора5 9, на другой вход которого подаютсясигналы, имитирующие воздействующиефакторы внешней среды, с выхода генератора б через коммутатор 14 иузел 11, формирующий сигналы воздействующей среды с определенными параметрами по интенсивности и частотному диапазону. Результирующий сигналвоздействия с выхода сумматора 9 подводится на один из входов блока 1.15 Последний вырабатывает сигнал реакции, который поступает на индикатор2 для визуализации,Оператор, в соответствии с вынесенной информацией на индикатор 2,2 О формирует образ управления (алгоритмуправляющих действий) и реализуетего посредством воздействия на органы блока 3. Сигналы с выхода блока 3подаются на один из входов блокаи на один вход блока 4; на другойвход которого поступает сигнал с выхода узла 11, По сигналам, поступившим на входы блока 4, в нем количественно определяется текущее состояниеЗ 0 управляющих действий оператора в виде импульсной переходной Функции1.ГЙ = ух (г.- ),где 1;,Г) -импульсная переходная функция, усредненная по времени35 и характеризующая текущеесостояние управляющих действий оператора;у (1) - сигналы управляющих действий оператора, фиксируемые40 на выходе блока 3;х(1:-) - сигналы воздействующей внешней среды, Фиксируемые навыходе узла 11;временные задержки.Для оценки соответствия текущегосостояния управляющих действий оператора требуемому состоянию сигналы1,(1.) сравнивают в блоке 5 с эталон -ными сигналами Ь(Т), которые вырабатываются блоком 8, Результирующийсигнал с выхода блока 5 поступаетна вход блока 7 для документирования, визуализации и принятия решенияинструктором (педагогом).Для оценки индивидуальной сложности задачи, решаемом обучаемыми операторами, необходимо сигналы воздействующей внешней среды, фиксируемые на1244699 4 Формула изобре тения визуализации. выходе узла 11, подать ндив из входов блока 1 О, на другой вход которого подводятся сигналы реакции блока 1, По поступившим сигналам в нем определяется текущее состоя. е изучаемого объекта в виде текущей импульсной переходной функции Ь ., (. ), Сигналы Ь,-, ) сравниваются в узле 33 с сигналами Ь 1 ), характеризую гшими те кущее со стояние управляющих 10 действий оператора и поступающими с выхода блока 4. Результирующий си. нал с выхода блока 1 О затем постут ет на один . из входов блока 8 для документирования и 15 Предлагаемое изобретения позволяет в 4-5 раз сократить сроки обучения операторов и во столько же раэ 2 С повысить эффективность управляющих действий операторов вследствие того, что введение объективной оценки индивидуальной сложности задачи, решаемой обучаемыми операторами, позво ляет, во-первых, отобрать и сформировать гомогенные группы обучаемых; во-вторых, организовать управляемый учебный процесс внутри гомогенных групп, поскольку объективная оценка ЗО позволяет дифференцированно ставить задачи учебного характера в зависи мости от успешности усвоения учебного материала операторами той или иной гомогенной группы.35 Обучающее устройство, содержащее последовательно включенные блок ввода эталонов, блок сравнения и блок регистрации и отображения результатов контроля последовательно соединенные блок ручного управления, блок моде. пирования изучаемого объекта и индикатор, генератор шума и вычислительный блок, первый вход которого соединен с выходом блока ручного управления, а выход - с вторым входом бпока сравнения, о т л и ч а ю щ ес я тем, что, с целью повышения ;очности обучения, в него введены последовательно включенные коммутатор, узел фильтров низкой частоты и дополнительный вычислительный блок второй вход которого соединен с выходом основного вычислительного блока, третий вход - с вьгходом блока моделирования изучаемого объекта, а выход - с вторым входом блока регистрации и отображения результатов контроля, и последовательно включенные узел памяти, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования изучаемого объекта, а второй вход - с выходом узла фильтров низкой частоты, подключенйым к второму входу основного вычислительного блока, вход коммутатора соединен с восходом генератора шума.1214 б 99 а,У ЮфтяхРд: у ир Составитель АТехредЛ.Олейник лов .рректор В.Бутя Редактор И.Ка аказ 3921/53 е ическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектна роизводственно-по НИИПИ Государственног по делам изобретений13035, Москва, Ж,аж 455 Подпи комитета СССР открытии ушская наб , д, 4/