Устройство для обучения операторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 714654 А 1 т) Я ч л (1) 09 В 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕТЕНИЯ 2 1(21) 4828670124нажерах. Цель изобретения - расширение (22) 234)5.90дидактических возможностей устройства,. (46) 23,02.92. Бал. Ь 7, Устройство для обучения операторов содер- (71)Научно-производственноеобъединение жит регистр адреса, блок памяти, регистр "Импульс" . микрокоманды, информационное табло, (72) В.И.Балабай, В.И.Глушков, В.А.Бирю- первый блок сравнения, блок ввода ответков, А,А.Новиков, Ю.А.Голик и С.И;Севасть- ных действий оператора, первый триггер, яновсчетчик, второй блок сравнения, второй (53) 681,3,071(088.8),: триггер, два кольцевых регистра, третий (56)Авторскоесвидетельство СССР .элемент задержки, третий элемент ИЛИ, М 1425760, кл. 6 09 В 9(00, 1986, второй элемент задержки, элемент запрета,Авторское свидетельство СССР: генератор, второй элемент ИЛИ, первый Ь 1320833, кл. 8 09 В 9 УОО, 1986, элемент задержки, первый элемент ИЛИ,Устройство позволяет оценивать качество (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРА- деятельности обучаемых на этапе упражне- ТОРОВ ния как по показателю количества безоши- .(57) Изобретение относится к техническимбочных операций, так и по способности средствам подготовки операторов систем оператора завершить задачу управленияс управленияиможетбытьиспользованодля подсказками инструктора при минимальпрактического обучения операторов в тре- ном числе допускаемых ошибок. 1 ил.иа Изобретение относится к техническим нения задачи управления информации о сосредствам обучения операторов и может . ответствии выбранного-им темпа, обеспечибыть использовано в тренажерах для подго- ва ю щего искл юч ение возможности товки операторов систем управление. лоявления "дефицита" времени для выполнеИзвестно устройство для обучений опе-. ния оставшихся операций алгоритма, что сни- (Л раторов, содержащее первый регистрйдре-жает дидактические возможности фь. са, первый элемент ИЛИ, первый блок устройства, поскольку значительная часть памяти, первый блок сравнения, пульт опе обучающихся оперетороетеким "аефицитом" ратора, регистр микрокоманды, счетчик, располагает и не скоро от него избавляется.второй блок сравнения, группу элементов Наиболее близким. техническим реше- ИЛИ, второй блок памяти, второй элемент нием к предлагаемому является устройство ИЛИ, регистр числа, третий элемент ИЛИ, для обучения операторов, содержащее ретриггер, два элемента И, второй регистр ад- гистр адреса, блок памяти, регистр микрокореса, элемент ИЛИ-НЕ, манды, информационное табло, первыйНедостатком известного устройства яе- блок сравнения, блок ввода ответных дейст- ляется отсутствие. возможности оценки и вий оператора, первый триггер, счетчик, предьявления оператору в процессе выпол- второй блок сравнения, второи триггер,1714 б 54 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 10 3блок звуковой сигнализации, третий элемент задержки, третий элемент,ИЛИ, второй элемент задержки, элемент запрета, генератор, второй элемент ИЛИ, первый элемент задержки, первый элемент ИЛИ.Данное устройство позволяет оценить и предьявить оператору информацию в ходе обучения о степени соответствия выбранного темпа оптимальному. Однако устройство использует статистические данные, кОторые могут быть получены на основе сбора информации о процессе подготовки за некоторый промежуток времени, что ограничивает его дидактические возможности в период обучения на новых образцах в начальный период подготовки, т.е. когда достаточной статистики результатов еще не имеется, Для устранения данного недостатка предлагается сравнивать результаты обучения оператора в данной тренировке с результатами, достигнутыми им же в предыдущей тренировке,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, информацион.ные выходы которого подключены к соответствующим адресным входам блока памяти, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого. подключены к соответствующим входам информационного табло, а выходы второй группы - к соответствующим входам первой группы первого блока сравнения, Входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами блока ввода ответных действий оператора, первый, второй, третий элементы ИЛИ, триггер, генератор, элемент задержки, счетчик и блок сравнения, дополнительно содержит первый и второй элементы И, группу элементов И,. первый и второй кольцевые регистры. первый и второйиндикаторы, соединенные с выходами второго блока сравнения, вторые входы которого связаны с группой выходов второго регистра, информециониый вход которого связан с выходом первого кольцевого регистра, группа входов которого подключена к выходам элементов И группы, первым входам второго блока . сравнения и входам третьего элемента Иг 1 И, выход которого связан с управляющими Входами первого и второго кольцевых регистров, выход второго регистра соединен с входом первого элемента ИЛИ и Я- входом триггера, нулевой выход которого ,подключен к входу второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика, а другой вход соединен с выходом генератора и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу первого кольцевого регистра, а второй вход - к входу второго элемента ИЛИ и единичному выходу триггера, Я-вход которого связан с входом запуска устройства, группа входов второго элемента ИЛИ соединена с первой группой выходов регистра микрокоманды, а выход - с входом запуска генератора, вход останова которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого блока сравнения; первыми входами элементов И группы и входом элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выходы которого подключены к вторым входам элементов И группы. Сущность изобретения состоит в возможности сравнения результатов обучения оператора в данной тренировке с результатами, достигнутыми им же в предыдущей тренировке.,Для достижения сущности изобретения в устройство введены первый и второй элементы И, группа элементов И, первый и второй кольцевые регистры, первый и второй индикаторы, второй блок сравнения.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, блок 5 ввода ответных действий оператора, первый блок б сравнения, первый элемент ИЛИ 7, элемент 8 задержки, второй элемент ИЛИ 9, триггер 10, генератор 11, третий элемент ИЛИ 12, счетчик 13, первый элемент И 14; второй элемент И 15, второй блок 16 сравнения, первый кольцевой регистр 17, группу злементов И 18, второй кольцевой регистр 19, первый 20 и второй 21 индикаторы (элементы табло 4), Позицией 22 отмечен вход запуска устройства.регистр 1 предназначен для хранения данных об управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора. Регистр 1 хранит адреса микрокоманд в блоке 2, соответствующих операциям алгоритма. Регистр 1 имеет столько ячеек, сколько операцийсодержит алгоритм деятельности. При появлении сигнала на установочном входе регистра 1 производится выбор пер. вой микрокоманды, соответствующей первой операции алгоритма. С поступлением сигналов на информационный вход регист.-ра 1 производится сдвиг и считывание следующей микрокоманды соответствующейочередной операции алгоритма.5 10 15 20 25 30 35 45 50 Блок 2 служит для хранения параметровалгоритма деятельности, В блоке 2 хранятсяв виде микропрограммы микрокоманды, соответствующие операциям алгоритма деятельности оператораРегистр 3 предназначен для кратковременного хранения параметров текущей операции алгоритма деятельности оператора,Каждая микрокоманда состоит из двух мик-.роопераций, в первой из которых хранитсякод органа индикации табло 4, который изменяет свое состояние а данной операции.Во второй микрооперации Х находится кодоргана управления блока 5, на который оператор обязан воздействовать в даннойоперации, алгоритма.Табло 4 и блок 5 являются физическоймоделью оператора реальной, излучаемойАСУ, по внешнему виду и расположениюсоответствующих органов.Блок 6 предназначен для оценки безошибочности действий оператора за счетсравнения кодов требуемого органа управления блока 5, задействованного оператором,.поступающих на соответствующиевходы блока 6.Триггер 10 служит для организации прерывания а работе счетчика 13 на время подсчета информации в нем, а также- дляперезаписи информации из первого кольцевого регистра 17 во второй регистр 19 передначалом, тренировки,Генератор 11 предназначен для представления значения времени действий оператора по выполнению операций алгоритмав код,Счетчик 13 предназначен для подсчетачисла импульсов, выработанных генератором 11 за время, прошедшее с началатренировки (запуска устройства) до выполнения текущей операции алгоритма,Блок 16 предназначен для сравнениявремени, затраченного оператором на всеоперации, включая текущую, от начала тренировки, со значением времени, потребовавшимся обучаемому на эти же операции впредыдущей тренировке,Первый кольцевой регистр 17 служитдля хранения значений текущего времени,затраченного на выполнение алгоритма отего начала до каждой операции в текущейтренировке. /Второй кольцевой регистр 19 предназначен для аналогичных целей, но дяя результатов предыдущей тренировки.Первый индикатор 20 и второй индикатор 21 представляют обучаемому информацию о том, быстрбе или медленнеесоответственно работает он в данной тренировке по сравнению с предыдущей. Устройство функционирует следующим образом.При включении устройства на вход регистра 1 поступает сигнал с внешнего входа 22 при его запуске. Кроме того, данный сигнал поступает на Я-вход триггера 10, с еди- . ничного выхода которого он подается на первый элемент И 14 и через второй элемент ИЛИ 9 на вход запуска генератора 11, Импульс с выхода генератора через первый элемент И 14 поступает на управляющий вход первого кольцевого регистра 17. Выход данного регистра подключен к информационному входу второго кольцевого регистра 19, Таким образом осуществляется подготовка устройства к работе, заключающаяся. в перезаписи содержимого кольцевого регистра 17 во второй регистр 19. После перезаписи всей информации сигнал появляется на управляющем выходе второго регистра 19 и поступает на В-вход триггера 10 и через первый элемент ИЛИ 7+га вход останова генератора 11.По сигналу с выхода регистра 1 адреса производится выбор микрокоманды в блоке 2, соответствующей первой операции алгоритма деятельности, Содержимое данной микрокоманды из блока 2 перезаписывается в регистр 3, что приводит к появлению сигналов на его выходах, Содержимое,первой микрооперации поступает на панель 4 индикации, производя смену состояния соответствующих органов, Кроме того, сигнал с первых выходов регистра 3 через второй элемент ИЛИ 9 поступает на вход запуска генератора 11, Импульсы с выхода генератора 11 через открытый сигналом с нулевого выхода триггера 10 второй элемент И 15 поступают на счетный вход счетчика 13. Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на орган управления блока 5. Код задействованного органа управления поступает на входы первого блока 6 сравнения, на другие входы которого подается код требуемого органа панели 5 управления, т.е, содержимое второй микро- операции микрокоманды регистра 3,В случае ошибки оператора сравнения кодов, поступивших на входы блока 6, не происходит и сигнала. на его выходе нет, Если оператор выполняет требуемое действие правильно, то на выходе блока 6 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 7 поступает на вход останоаа генератора 11,через элемент 8 задержки на управляющий вход счетчика 13 и на первые входы группы элементов И 18. Содержимое счетчика 13 через элементы И 18 группы записывается в первую ячейку первого кольцевого регистра 17 и по первым входам подается на вход"ъ1714654 10 15 20 25 30 35 40 50 второго блока 16 сравнения и, кроме того,.этот сигнал через третий элемент ИЛИ 12 вкачестве синхроимпульса поступает нэ вход первого кольцевого регистра 17 для освобождения первой его ячейки и перезаписи ее содержимого по кольцу в соседнюю. Во втором регистре 19 по этой команде содержимое последней ячейки (что гасле начэльной перезаписи из первого регистра 17 соответствует значению времени выполнения первой операции) переписывается по вторым входам во второй блок 16 сравнения. При этом производится сдвиг по кольцу и в данную ячейку будет переписано значение времени, затраченного оператором навыполнение двух (первый и второй) операций алгоритма деятельности,Во втором блоке 16 происходит сравнение значений времени, затраченного на выполнение первой операции в данной тренировке(поступает на его первые входы) со временем, затраченным на выполнение этой же операции в предыдущей тренировке (подается на вторые входы блока 16). В этом случае, если в текущей тренировке оператор затрачивает меньше времени на выполнение операций алгоритма, то сигнал появляется на первом выходе блока 16 сравмения и индикатор 20 представляетданную информацию обучаемому. В противном случае, т.е., если оператор затратил больше времени, сигнал появится на втором выходе второго блока 16 сравнения и соответствующая информация также будет представлена тренирующемуся с помощью индикатора 21. Кроме того, сигнал с выхода первого блока 6 сравнения поступает на второй вход ; регистра 1 адреса, что приводит к сдвигу к следующей ячейке и выбору адреса микро- команды в блоке 2 памяти микропрограммы, соответствующей очередной операцииалгоритма деятельности. В дальнейшем процесс повторяетсяциклически в описанном порядке до эаверщения алгоритма. Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным состоят в возможности оценки качества освоения оператором навыков своевременной работы на образцах аппаратуры, не имеющей достаточной статистики результатов обучения предшествующих групп операторов, которые могли бы быть взяты за эталон при определении успешности работы обучающегося оператора в данной тренировке.Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого устройства, состоит в уменьшении времени, которое необходимо затрачивать на качественную подготовку операторов к работе на новой аппаратуре АСУ, Данное устройство актуально в связи с сокращением сроков морального старения технической части АСХ и частой сменой образцов аппаратуры, по которой зачастую нет возможности собрать достаточно достоверное множество результатов обучения операторов. Обеспечение оператора информацией с помощью индикаторов после каждой элементарной операции позволяет ему своевременно в ходе управления принимать меры по повышению качества деятельности.Методическое использование предлагаемого метода оценки целесообразно производить после того, как оператором приобретены необходимые навыки безошибочной деятельности, а навыки своевременности работы пока не удовлетворяют нормативным значениям. Формула изобретения Устройство.для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограммы, регистр микрокоманды, блок ввода ответных действий, информационное табло, три элементаИЛИ, счетчик, элемент задержки, два блока сравнения, генератор импульсов, триггер и регистр адреса микрокоманды, выходы которого соединены с входами блока памяти микропрограммы, выходы которого соединены с входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого соединены с входами группы инфор- . мационного абло, э выходы второй группы подключены к входам первой группы первого блока сравнения, входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий, а выход - с входом элемента задержки, от л и ча ющ ее ся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены два элемента И; два кольцевых сдвигающих регистра, входы сдвига которых соединены с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого соединены с информационными входами первого кольцевого сдвигающего регистра, входами первой группы второго блока сравнения и выходами элементов И группы, первые входы которых соединены с выходами счетчика, а вторые входы - с первым входом второго элемента ИЛИ, со.сдвигающим входом регистра адреса микрокоманды и через элемент задержки с установочным входом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходомтриггера, а второй вход подключен к первому входу второго элемента И и выходу генератора импульсовпервый управляющий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, один из входов которого со единен с прямым выходом триггера и вторым входом второго элемента И., а другие входы - с выходами первой группы регистра микрокоманды, установочный вход регист- ра адреса микрокоманды является входом 10 устройства и соединен.с единичным входом триггера, нулевой вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго кольцевого сдвигающего регистра; выходы группы которого соединены с входами второй группы второго блока сравнения, первый и второй выходы. которого соединены соответственно с первым и вторым входами информационного табло, выход второго элемента. ИЛИ - с вторым управляющим входом генератора импульсов, выход второго элемента И - с управляющим входом пер вота кольцевого сдвигающего регистра, .выход которого соединен с информационным входом второго кольцевого сдвигающего рагистра.