Устройство для тренировки памяти операторов

(9)в)ю 6 0 ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ьй 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ А. КирюРОВКИ ПАя к автоматике и частности к устального отбора и ь иэобретения - х возможностей ления прочности временной памяации и ее логичеиг.4(56) Авторское свидетельство ССМ 1695360, кл. 6 09 В 9/00, 1989(54) УСТРОЙС МЯТИ ОПЕРА (57) Изобрете вычислительн ройствам для тренировки и расширение устройства и удержания сл ти при воспри ТВО ДЛЯ ТТОРОВние относитой технике,профессионамяти. Целдидактическутем опредееда в краткоятии информ ских преобразованиях на фоне шумов. Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления информации, блок 3 определения времени реакций, сумматор 4, формирователь 5 импульсов, блок 6 сравнения, блок 7 формирования шумовых сигналов, формирователь 8 случайной последовательности кодов, блок 9 регистрации, пульт 10 оператора, генератор 11 тактовых импульсов и индикатор 12. Изобретение определяет прочность удержания результатов алгебраического сумми" рования (сенсорных следов) в памяти оператора при воздействии шумов (звуковых помех) и выявляет степень приспособляемости организма к изменяющимся условиям окружающей среды, 2 з.п. ф-лы, 7 ил, 1824647Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам для профессионального отбора итренировки памяти,Целью изобретения является расширение дидактических воэможностей устройств путем определения прочностиудержания следа в кратковременной памяти при восприятии информации (цифр) и еелогических преобразованиях (выполненииоперации сложения и вычитания) на фонешумов, а также путем определения приспосабливаемости организма к изменяющимсяусловиям среды (вспышка - помеха в тишине и при шумах), т,е. степени адаптации впроцессе тренировки,На фиг.1 изображена структурная схемаустройства; на фиг.2 - функциональнаясхема определения времени реакций; нафиг,З - схема сумматора; на фиг.4 - схемаформирователя импульсов; на фиг,5 - схемаблока формулирования шумовых сигналов; нафиг.б - схема формирователя случайной последовательности кодов; на фиг,7 - схемаблока регистоации,Устройство для тренировки операторовсодержит формирователь 1 двоичных кодов,блок 2 предъявления информации, блок 3;сределения времени реакций. сумматор 4.формирователь 5 импульсов, блок 6 сравнения, блок 7 формирования шумовых сигналов, формирователь 8 случайнойпоследовательности кодов, блок 9 регистрации, пульт 10 оператора, генератора 11 тактовых импульсов и индикатор 12.Блок 3 содержит таймеры 13 и 14, элемент 15 запрета и элемент 16 И,Сумматор 4 включает регистр 17, сумматоры 181-18 т, элемент 19 задержки,Формирователь 5 содержит формирователь 20 одиночных импульсов, генератор21 серии импульсов (четыре импульса), регистр 22 сдвига и элементы 23 и 24 задержки,Блок 7 включает генератор 25 шума,элемент 26 И, делитель 27 напряжения соступенчатой регулировкой (от 40 до 120 дБ),усилитель 28 и электроакустический преобразователь 29 (громкоговоритель динамик).Формирователь 8 случайной последовательности кодов содержит элемент 30 задержки, генератор 31 псевдослучайнойпоследовательности, формирователь 32одиночного (короткого) импульса, включатель 33, лампу-вспышку 34, светодиоды35-35 т, регистр 36 сдвига. элемент 37 задержки (с семью выходами), группу элементов И 381 - 38 т и элемент ИЛИ 39,Блок 9 включает счетчики 40 и 41 (верных и неверных ответов соответственно),счетчик 42 циклов, счетчики 43 и 44 (вспышек) и верных ответов соответственно нафоне шумов), элемент ИЛИ 45, элемент 46задержки и элементы И 47 - 50.5 Устройство работает следующим образом.Предварительно переключателем нэ делителе 27 задается величина шума, например, при первой тренировке(испытаний) 4010 дБ (минимальное значение),Включают питание. Счетчики 40-45, регистры 17, 22 устанавливаются в исходное,а таймеры 13 и 14 - в начальное положение,в регистр 36 записывается "1" в первый раз 15 ряд, обеспечивая включение элемента задержки 37 на минимальную величину (1 с), напервом выходе блока 2 - единичный потенциал.Первый тактовый импульс с выхода ге 20 нератора 11 поступает на вход генератора31, на входы формирователей 1 и 5 и входблока 2, обеспечив свечение на его табло "+"и появление на первом выходе нулевого потенциала.25 Двоичный код с выходов формирователя 1 прикладывается к соответствующимвходам группы блока 2 и к информационнымвходам группы регистра 22. На табло блока2 высвечивается цифра (со знаком "+"), кото 30 рая предъявляется операторудля запоминания,Одновременно нулевой потенциал с выхода блока 2 поступает на вход элемента И26, прекратив подачу шума с выхода генера 35 тора 25, а единичный потенциал с второговыхода подается на вход элемента И 16,подготовив цепь для запуска таймера 14,фиксирующего время на помех - вспышкупри отсутствии шумов.40 Двоичный код, поданный на вход группы регистра 22, записывается в нелл импульсом с выхода формирователя 20,сформированным передним фронтом тактового импульса с выхода генератора 11, кото 45 рый поступает на вход элемента 23 и напервый управляющий входрегистра 22, осуществив перевод последнего в режим параллельной записи, а задержанный импульсс выхода элемента 23, поданный на второй50 управляющий вход регистра 22, обеспечитзапись двоичного кода (формализованногочисла) с выходов формирователя 1 в регистр 22.Импульс с выхода элемента задержки55 23 также подается на вход элемента 24, Задержанный импульс с выхода элемента 24поступает нэ вход генератора 21, обеспечивподачу серии импульсов на третий (сдвиговый) вход регистра 22 и на сдвиговый входрегистра 17, осуществив перемещение ин 182464740 45 50 55 акции при шумах. формации с выхода регистра 22 на вход регистра 17 и ее запись в первую группу. Двоичный код с выхода первой группы регистра 17 прикладывается к второму входу группы сумматра 181.Второй тактовый импульс обеспечит свечение на табло блока 2 "-" и появление на первом его выходе единичного потенциала. Двоичный код с выхода группы формирователя 1 поступает на соответствующие входы группы блока 2, высветив на его табло следующую цифру (со знаком "-").Обучаемый должен из первого числа (цифры) вычесть второе число (цифру), сохранив результат в уме.Одновременно единичный потенциал с первого выхода блока 2 поступает на второй вход элемента И 26, обеспечив подачу шумов, с выхода генератора 25, через элемент И 26, делитель 27 и усилитель 28 - на вход преобразователя 29, а нулевой потенциал с второго выхода блока 2 подготовит цепь для запуска таймера 13, фиксирующего время реакции на помеху - вспышку при наличии шумов.Импульс с выхода формирователя 20 осуществляет запись двоичного кода с выходов формирователя 1 в регистр 22, а задержанный импульс с выхода элемента 24 включит генератор 21, серия импульсов с выхода которого передвинет информацию с выхода регистра 22 на информационный вход регистра 17, произведя запись двоичного кода второй цифры в первую группу регистра 17, а двоичный код первой цифры на второй группу регистра 17, Двоичные коды с выходов первой и второй групп (второй и первой цифры соответственно) регистра 17 прикладываются к вторым входам групп сумматоров 181 и 182 соответственно, при этом выходы сумматора 182 соединены с входами первой группы сумматора 181,Пусть при высвечивании второй цифры на выходе генератора 31 появится единичный импульс. Передний фронт этого импульса вызовет появление на выходе формирователя 32 короткого импульса, который поступит на вход элемента 37, на вход счетчика 42, зафиксировав первую вспышку- помеху в цикле, на вход элемента И 49, на второй вход которого подан единичный потенциал с первого выхода блока 2, и на вход элемента 19, Импульс с выхода элемента И 49 поступает на вход счетчика 43, зафиксировав появление вспышки - помехи при наличии шумов.Импульс опроса с седьмого выхода элемента 19 поступает на управляющий вход сумматора 187, разрешив выполнение операции вычитания (т.к. вторая цифра идет со 5 10 1520 25 30 35 знаком "-"). На обеих группах входов сумматора 187 информация отсутствует, на выходе группы - нули, Появление импульса опроса на шестом выходе элемента 19 разрешит выполнение операции суммирования на сумматоре 186 (эа "-" идет "+"). На обеих группах входов сумматора 186 тоже нулевые потенциалы, следовательно, на выходе группы - нули.Аналогично происходит на выходах сумматоров 185 - 18 Э.На одной группе входов сумматора 182 имеется двоичная кодовая комбинация, которая при приходе импульса опроса с второго выхода элемента 19 появляется на его выходах группы, т.к. на входах первой группы - нули. Зтот двоичный код подается на входы первой группы сумматора 181, к входам второй группы которого приложена информация с выходов первой группы регистра 17.При поступлении с первого выхода элемента 19 импульса опроса на управляющий вход сумматора 181,на входе переноса которого имеется логическая единица с первого выхода блока 2, производится операция вычитания, Двоичная комбинация разности с выходов группы сумматора 181 поступает на входы группы индикатора 12 и на входы первой группы блока 6, Импульс с восьмого выхода элемента 19 возвратит регистр 17 в исходное положение.Задержанный импульс опроса с первого выхода элемента 37 через элемент И 381. на второй вход которого подан единичный потенциал с первого выхода регистра 36, и через элемент ИЛИ 39, поступит на вход включателя 33, который включит лампу - вспышку 34, и через элемент 15, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с второго выхода блока 2, поступит на вход таймера 13, запустив последний, Идет отсчет времени ответной реакции на фонешумов.Световая вспышка, возникшая сразу жепосле высвечивания второй цифры на табло блока 2, предупреждает оператора о немедленном воспроизведении результата вычитания (суммирования) путем нажатия клавиши с соответствующей цифрой на пульте 10, Импульс с выхода клавиши пульта 10 обеспечивает появление на выходе группы четырехэлементного двоичного кода, который прикладывается к входам второй группы блока 6, поданный на управляющий вход блока 6, осуществляет сравнение кодовых комбинаций, а поступив на вход блока 3, выключает таймер 13, зафиксировав время ре 182464755 Если оператор верно воспроизвел результат алгебраического вычитания (сложения), то на первом выходе формирователя 5 появится импульс, который поступит на вход счетчика 40, зафиксировав правильный ответ, через элемент И 50, на второй вход которого подан единичный потенциал с первого выхода блока 2, на вход счетчика 44, зафиксировав верный ответ на фоне шумов, и через элемент ИЛИ 45, на вход элемент И 47, но дальше не пройдет, т,к. на второй его вход подан нулевой потенциал с выхода счетчика 42.Если обучаемый неверно воспроизвел результат алгебраического сложения, то на втором выходе блока 6 появится импульс, который поступит на вход счетчика 41, зафиксировав неправильный ответ, и на вход индикатора 12, высветив на мгновение верный ответ (г 1 одсказка).Если единичный импульс на выходе генератора 31 полнится при поступлении, например, третьего тактового импульса, то включение лампы-вспышки 34 произойдет при отсутствии шума, т.к. на второй вход элемента И 26 подан нулевой потенциал с первого выхода блока 2, Импульс с второго выхода формирователя 8 через элемент И 16, на второй вход которого подан единичный потенциал с второго выхода блока 2, поступает на вход таймера 14, запустив последний. Идет отсчет времени ответной реакции без шумов. В этом случае информация в счетчики 43 и 44 не поступает,При воспроизведении результата импульс с выхода пульта 10 поступает на вход таймера 14, выключив последний и зафиксировав время реакции без шумов.По окончании цикла произошла десятая вспышка лампы 34, на выходе счетчика 42 появится импульс. Наличие одного и более неверных ответов предотвратит появление импульса на выходе счетчика 40, т.е. в следующем цикле задержка импульса ощ оса в формирователе 8 не изменится,Импульс с выхода блока 6 через элемент ИЛИ 45, элемент ИЛИ 47, на второй вход которого подан единичный потенциал с выхода счетчика 42, и элемент 46 поступает на обнуляющие входы счетчиков 40 и 42, возвратив их в исходное состояние.Если оператор (испытуемый) все ответы в цикле воспроизвел верно, на выходах счетчиков 40 и 42 появятся импульсы, которые поступают на входы элемента И 48, импульс с выхода которого подается на сдвиговый вход регистра 36, передвинув "1" во второе положение. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В следующем цикле световые вспышки будут предъявляться спустя 0,5 с после начала высвечивания информации на табло блока 2,В зависимости от результата в последующих тренировках увеличивают величину помех изменением положения переключателя на делителе 27 напряжения.После окончания тренировки (испыта. ния) снимают показания со счетчиков 41, 43 и 44 и таймеров 13 и 14, определяют выработку навыка приспособляемости организма к изменяющимся условиям и возможность дальнейшей тренировки с увеличением шумов, а также оставляют рекомендации (после испытаний) по использованию операторов в тех или иных системах управления.Использование изобретения н устройствах для тренировки памяти и профессио наль ного отбора дает возможность определять прочносгь удержания результатов алгебраического суммирования сенсорных следов) н кратковременной памяти оператора при воздействии звуковых помех - шумов, выявлять степень адаптации приспособляемости организма по результатам реакции на случайную световую вспышку при наличии и отсутствии шумов - к изменяющимся условиям окружающей среды, судить о результативности тренировок по показаниям с;етчиков 41, 43 и 44 и т аймеров 13 и 14 и составлять рекомендации по квалификации операторов для работы в системах автоматизированного управления.Формула изобретения 1. Устройство для тренировки памяти операторов. содержащее генератор тактовых импульсов, выход когорого соединен с управляющими входами формирователей импульсов, случайной последовательности импульсов и двоичных кодов и блока предьявления информации, информационные входы которого подключены к соответствующим входам формирователя импульсов и выходам формирователя двоичных кодов, сумматор, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами формирователя импульсов, третий вход - с первым выходом формирователя случайной последовательности импульсов, четвертый и пятый входы - с первым и вторым выходами соответственно блока предъявления информации, а выходы - с соответствующими информационными входами индикатора и информационными входами первой группы блока сравнения, информационные входы второй группы и такговый вход которого подключены к соответствующим выходам пульта оператора, первый выход - к соотнетЯ 2 лб (7ствующему входу блока ре(истпации, а лтоРОй ВЫХОД - К СИНХРОНИВИРУ(аЩЕь(У ВХО,;У индикатора и соответству(ощему входу блока регистрации, третий вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом и информационным входом формирователя случайной послгдоваяельности импульсов, отл и чд го щеес я тем, что, с целью расширения дидактических воэможностей устройства. в него введены блок формирования а(умовых помех и блок определения времени реакций, тактовый Вход которого соединен с соответствук)1 цим Выкодом (сульта оператора, первый информационный Вход с соответствующим выходом формирователя случайной после. довательности кодов, В(орой инфопмацион. ный Вход - с вторым Выходом блока предъявления информации, первый Выход которого подключен (; Входу блока формирования шумовых помех и к четвертому входу блока регистрации. 2, Усц)о(1(,гв( г(о 1, ( О г л и ч л(ъ ес я тем, по блок фор 1 алан 1 1 нучовх 1 гомех содер)ки 7 1 ВНР,)лтр (пума эР.1 ент И, Один вход которого является Вх(дпч бло ка, делитель напряжения, усилитгль и 1 лектроакустический (1 реобраэовзтель, Рход которого соединен с выходом усилителя, выход делителя нацрях ения полклк)цен к входу усили(еля, е вход - к выходу элемента 11, О другой вход которо(о соединен с выходомгенератора аумз3, Устройство по (1.1, о 7 л и" а:о н 1 е ес я тем, то блок оредел 11 времени реакций содержит первый и в(орой тайме ры, Входн ос)ано(1 а которых явля(отея тактовым входоч блока, алеман( запрета и элемент И, выходы которых соединены с входами запуска соответственно первого и В 7 орого таймеров, информационные вхсды 20 являОтся первь(м инфорчационныч Входомблока, а управля(оиие Входы вторым информационным Входом блока.1824647Составитель О. Болдырев Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова Заказ 2226 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101