Устройство для моделирования деятельности человека оператора

СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3473 19) (11 1)4 С 06 Р 15/20 ЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЧ МОДЕЛИРОВАНИЧДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к усройствам для моделирования деятельности человека-оператора в. системечеловек - машина. Цель иэобретения -расширение функциональных возможностей за счет моделирования деятельности человека-оператора с учетомвременной напряженности при выполнении заданий. При этом процесс выполи ния заданий представляется системой массового обслуживания, в которой время обслуживания заявки зависит от текущих показателей обслуживания зая- вок, Устройство содержит имитатор 3 выполнения заданий, поступающих в не, го с генератора 1 заданий, счетчик 2 заданий, счетчик 7 выполненных заданий, блок 6 оценки загрузки оператора, таймер 8, блок 4 управления, а также датчик 9 чисел, задающий число, заданий, которое необходимо выполнить оператору, время, за которое их надо, выполнить, и среднее заданное время выполнения одного задания. Время вы- полнения задания, формируемое блоком, 5 случайной временной задержки, зави- сит от того, сколько времени осталось в данный момент на выполнение оставшихся заданий. Эта зависимость формируется с помощью блока 13 оцен" ки среднего времени выполнения работы, блока 12 вычисления коэффициента временной напряженности и блоков 10, 11 вычитания. 6 ил 1 табл.15134 3 Состояние схемыуправления Состояние Сигналтриггера на первомсх.упр. Исходное С,Рабочее С,Завершения СКонечное Сз 1 О О 0 1 1 1 1 1 1, О 0 зИзобретение относится к вычисли-тельной технике, а именно к устройствам моделирования деятельности опег.ратора в системе человек - машина.(СЧМ),5Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет моделирования дея,тельности человека-оператора с учетом временной напряженности при вы-. 1 Ополнении заданий.На фиг.1 приведена схема устройст- ва; на фиг. 2 - схема блока вычисления коэффициента временной. напряженности; на фиг. 3 - схема блока оценки среднего времени выполнения задания; на фиг.4 - схема блока случайной временной задержки; на фиг. 5 -схема блока управления; на фиг. 6 -схема имитатора выполнения задания.Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 заданий, счетчик 2 заданий,имитатор 3 выполнения заданий, блок 4управления, блок 5 случайной времен",ной задержки (формирователь) блок 6оценки загрузки оператора, счетчиквыполненных заданий, таймер 8, датчик9 чисел, второй 10 и первый 11 блокивычитания, блок 12 вычисления коэффициента временной напряженности иблок 13 оценки среднего времени выполнения работы. Блок 12 вычисления коэффициента,временной напряженности (фиг.2) со, держит узел 14 умножения и узел 15 де ления,Блок 13 оценки среднего временивыполнения работы (фиг.3) содержит щкусочно-линейный функциональныйпреобразователь 16 и узел 17 умножения,Блок 5 случайной временной задержки (фиг,4) содержит триггер 18, датчик 19 случайных кодов, генератор 20импульсов, элемент И 21, счетчик 22,сумматор 23 и схему 24 сравнения,Блок 4 управления (фиг.5) содержитэлемент ИЛИ 25, первый элемент И 26,первый 27 и второй 28 триггеры, вторую схему 29 сравнения, второй элемент И 30 и первую схему 31 сравнения,Имитатор 3 выполнения задания(фиг.6) содержит элемент И 32 и триг-гер 33.Устройство работает следующим образом. Блок управления имеет четыре внутренних состояния: исходное-С; рабочее - С, завершения работы - С, конечное - С . Этим состояниям соответствуют состояния триггеров, указанные в таблице. Переход из состояния в состояниеосуществляется при приходе импульсана входы: 1 - из Со-"ф С ; 4 - изС, -Сд , 3 - из С- Сз )(2 Л 5)из С - Сз.Имитатор 3 имеет два внутренних,состояния: свободное состояние Об(при этом на его втором выходе сигнал"Лог.1") и состояние имитации выполнения задания(при этом на егоцвтором выходе сигнал Лог.О").В исходном состоянии таймер 8, всесчетчики и сумматоры устройства обнулены, датчик 9 задает количество заданий, которое необходимо выполнитьоператору И, нормативное время выполнения заданияи время, выделенное оператору на выполнение всей работы Т по,н, функциональный преобразователь 16 реализует заданную функциональную зависимость Р (Я). Блок 4 уп"равления находится в состоянии С аимитатор 3 - в состоянии Оо . Триггер18 блока 5 находится в нулевом состоянии, т.е. на выходе. блока 5 сигналотсутствует,По сигналу "Пуск" таймер 8 начина-.ет отсчитывать время моделирования,блок 4 переходит в состояние С навход генератора 1 поступает сигнал,и на его выходе появляется случайнаяпоследовательность импульсов, посту-,пающая на вход счетчика. 2 и вход запуска имитатора 3. Если последний находится в состоянии Оо ,пришедший импульс переводит его в состояние 0 ,а на втором выходе имитатора 3 появляется импульс, поступающий на первый вход формирователя 5, который через случайный интервал времени вырабатывает импульс, переводящий имита73 40 5 15134 тор 3 в состояние 0,и увеличивающий на единицу содержимое счетчика 7.Если в момент прихода импульса от генератора 1 ииитатор 3 находится в состоянии Яего состояние не меня 5 ется, и импульс на второй его вход не проходит г ( т,е. имитируется отказ от выполнения задания).В момент прихода на первый вход формирователя 5 1 -го импульса (это соответствует моменту начала выполнения-го задания) в счетчике 7 находится величина (-1) и поскольку на первый вход блока 10 вычитания от датчика 9 поступает величина И ,то на второй вход блока 12 поступает величина, равная количеству заданий, которое предстоит выполнить оператопичина 1 1 - 1 + 1 20В блоке 11 вычитания выполняется операция определения разности междузначением Т и текущим временемТ ,. ;,поступающим с таймера 8,т,е, на выходе блока 4 формируется 25величина Т ст = Т полн ТзатрУзел 14 умножения, входящий в состав блока 12, вычисляет величинуТ набоб =(М - 1 + 1), а на делителе15, т.е, на выходе блока 12, форми-руется значение коэффициента временной напряженности при выполнении(Т полн Т ьатр; ). Величина Я . поступает на второй вход блока 13, гдена выходе функционального преобразо-вателя.16 формируется величина Р(Б,),а на выходе узла умножения 17+ и Р ( Ц ) Таким образом, в момент прихода-го импульса на первый вход формирователя 5 на втором его входе,.имеется сигнал, соответствующий величинеПришедший на первый вход формиро вателя 5 (фиг. 6) импульс, переводит триггер 18 в единичное состояние, обнуляет счетчик 22 и запускает генератор 19 случайного кода, число с выхода которого суммируется в сумматоре 23 с величиной 7 , а затем поступает на вход схемы 24 сравнения. Через открытый элемент И 21 импульс с генератора 20 поступает на счетчик 22 и затем на вход схемы 24 сравнения, которая в момент совпадения содержимого счетчика 22 с выходом. сумматора 23 вырабатывает импульс, который переводит триггер 18 в нулевое состояниеЭтот же импульс поступает на выход.В процессе работы устройства на выходе блока 6 формируется сигнал, соответствующий времени нахождения имитатора 3 в состоянии Я а именно времени реальной занятости оператора выполнением заданий,Завершение работы устройства происходит следующим образом, Если длявыполнения всей работы потребовалосьвремя, меньшее отведенного, пороговый элемент (схема сравнения 29) блока 4, на который поступает сигнал отблока 10, в момент завершения выполнения последнего задания сформирует импульс (в ответ на появление нуля наего входе), который переведет блок 4в состояние С з и остановит таймер 8,Если время, отпущенное для выполнения всей работы, будет исчерпаноранее, чем выполнены все задания, навход порогового элемента 31 с выходаблока 11 поступает нулевой сигнал, иэлемент 31 вырабатывает импульс, который изменит состояние триггера 27и переведет блок 4 в состояние С.Если в этот же момент времени имитатор 3 находится в состоянии О через открытый элемент И 30 этот же импульс переведет блок 4 в состояниеС и завершит моделирование остановкой таймера 8. Если же имитатор 3 вэтот момент был в состоянии ( тов момент его перехода в состояние Яимпульс от формирователя 5 через теперь открытый элемент И 26 переведетблок 4 в состояние С и остановиттаймер 8.В результате работы устройства насчетчике 2 сформируется сигнал, соответствующий количеству выданных, а насчетчике- количеству выполненныхзаданий. На таймере 8 зафиксируется,общее время, затраченное оператором,а в блоке 6 - время реальной занятости оператора выполнением заданий,Устройство позволяет получить характеристики деятельности операторапри различном уровне дефицита времени в процессе работы и различной индивидуальной реактивности человекаоператора на данный стрессовый фактор. Рассматривая различные вариантыхарактеристики Р (Я) и варьируя количество выдаваемых оператору заданий,вероятностные свойства потока этихзаданий, а также величину времени, 1513473Отпущенного на выполнение всей рабо" 1 ы, можно определить оптимальные условия деятельности для конкретного человека-оператора применительно к специфическим условиям решаемой им задачи.о р м у л а изобретения1 ОУстройство для моделирования деяельности человека-оператора, содеращее генератор заданий, счетчик зааний, таймер, счетчик выполненных аданий, имитатор выполнения заданий, 15 остоящий из последовательно соедиенных элемента И и триггера, блок . ценки загрузки оператора, состоящий з последовательно соединенных преобазователя временной интервал - кодсумматора, блок случайной временной адержки и блок управления, состояий из первого и второго триггеров и ервого элемента И, первый вход коорого соединен с прямым выходом пер . вого триггера, нулевой вход первого триггера, нулевой вход второго тригера и вход запуска таймера. объединены и являются входом запуска устойства, прямой выход второго триггера блока управления подключен кходу запуска генератора заданий, выход которого подключен. к счетному Входу счетчика заданий и первому вхоДу элемента И имитатора выполнения заданий, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера имитатора выполнения заданий, инверсный выход которого подключен к входу преобразоВателя временной интервал - код блока оценки загрузки оператора, выход40 элемента И имитатора выполнения заданий соединен с входом запуска блока случайной временной задержки, выход которого подключен к другому входу триггера имитатора выполнения заданий, счетному входу счетчика выполненных заданий и второму входу первого элемента И блока управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования деятельности человека-оператора с учетом временной напряженности при выМ ,полнении заданий, оно дополнительно содержит датчик чисел, два блока вычитания, блок оценки среднего времени выполнения работы, состоящий из после 1 довательно соединенных кусочно-линейного функционального преобразователяи узла умножения, блок вычисления коэффициента временной напряженности,состоящий из последовательно соединенных узла умножения и узла деления,,1 а блок управления дополнительно содержит элемент ИЛИ, второй элемент И и,две схемы сравнения, причем в блокеуправления выход "Равно" первой схе,мы сравнения подключен к единичномувходу первого триггера и первому входу второго элемента И, второй входкоторого подключен к инверсному выхо,ду триггера имитатора выполнения за,даний, а выход второгоэлемента И,блока управления соединен с первымвходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первогоэлемента И блока управления, третийвход элемента ИЛИ соединен с выходом"Равно" второй схемы сравнения, а выход элемента ИЛИ подключен к единичному входу второго триггера блока управления и входу останова таймера,выход которого подключен к первомувходу первого блока вычитания, второй вход которого соединен с первымвыходом датчика чисел, второй выходкоторого подключен к первому входувторого блока вычитания, второй входкоторого подключен к информационному,а выход второго блока вычитания подвключен к информационному входу второй,схемы сравнения, блока управления ипервому входу узла умножения блокавычисления коэффициента временнойнапряженности, второй вход узла умножения которого подключен к третьемувыходу датчика чисел и другому входу,узла умножения блока оценки среднего,времени выполнения задания, вход кусочно-линейного функционального преобразователя которого соединен с выходом узла деления блока вычисления1 коэффициента временной напряженности,(выход первого блока вычитания подклю;чен к информационному входу первойсхемы сравнения блока управления идругому входу узла деления блока вычисления коэффициента временной напряженности, а выход узла умноженияблока оценки среднего времени выполнения задания соединен с установочным входом блока случайной временнойзадержки.1513473 Составитель В.Фукаловредактор Н,Рогулич Техред М.Дидык Корректор Л.Па Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 . Заказ 6081/49 Тираж 668 6 НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР