Устройство для психологическихисследований

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскни Социалистических Республик(51)М, Кл,. (22) Заявлено 28.03. 78 (21) 2595692/28-13 с присоединением заявки Нов А 61 В 5/16 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий,на Трудового Красного Знамений университет им.В.И.Ульянова-Лейн аявитель Казанскийгосударств на: ф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПСИХОЛОГИЧЕСКИССЛЕДОВАНИЙ Изобретениской техникевано в диагно 10 20 2 ериментатор относится к медицинможет быть использоических целях. Известно устройство для психологических исследований, содержащее блок управления и синхронизации, пульт экспериментатора, пульт испытуемого, шифратор, первый блок стимулов, блок измерения времени реакции, блок выделения ошибок, блок регистрации, блок задания длины предъявляемой последовательности стимулов, причем блок управления и синхронизации соединен с блоком задания длины предъявляемой последовательности стимулов, пультом экспериментатора, пультом испытуемого и блоком измерения времени реакции, пульт испытуемого соединен с пультом экспериментатора, блоком измерения времени и блоком выделения ошибок, а через шифратор - с блоком регистрации,блоком выделения ошибок и пультом экспериментатора, последний также соединен с блоком задания длины предьявляемой последовательности стимулов, блок выделения ошибок соединен с блоком регистрации-и пультом экс 3 Однако известное устройство не позволяет оценивать способности усвоения испытуемымвероятностной структуры.Цель изобретения - оценка способности человека к вероятностному прогнозированию путем исследования способности усвоения вероятностной структуры среды и оптимального использования знаний о структуре среды для организации ответной деятельности.Поставленная цель достигается тем, что устройство для психологических исследований, содержащее бЛок управления и синхронизации, пульт экспериментатора, пульт испытуемого, шифратор, первый блок стимулов, блок измерения времени реакции, блок выделения ошибок, блок регистрации, блок задания длины предъявляемой последовательности стимулов, причем блок управления и синхронизации соединен с блоком задания длины предъявляемой последовательности стимулов, пультом экспериментатора, .пультом испытуемого и блоком измерения времени реакции, пульт испытуемого соединен с пультом экспериментатора, блоком измерения времени реакции и блоком выделения ошибок, а через шифратор сблоком регистрации, блоком выделения ошибок и пультом экспериментатора, последний также соединен с блоком задания длины предъявляемой последовательности стимулов, блок выделения ошибок соединен с блоком регистрации и пультом экспериментатора, имеет блок изменения взаимной корреляции моментов предъявленик стимулов, блок оперативной памяти, датчик случайных чисел, второй блок стимулов, причем датчик случайных чисел соединен с выходом блока управления и синхронизации и со входом блока изменения взаимной корреляции моментов нредь-явления стимулов, выходы последнего соединены с блоками стимулов и блоком выделения ошибок, а через блок измерения времени реакции с регистратором, блок оперативной памяти соединен с блоком задания длины последовательности предъявляемых стиму лов и блоком изменения взаимной корреляции моментов предъявления стимулов, последние также соединены между собой.На чертеже представлена схема 25 предлагаемого устройства.Устройство для психологических исследований включает пульт 1 экспериментатора, пульт 2 испытуемого, шифратор 3, блок 4 задания длины 3 О предъявляемой последовательности стимулов, индикатор 5 числа стимулов, датчик 6 случайных чисел, блок 7 оперативной памяти, блок 8 изменения взаимной корреляции моментоь5 предъявления стимулов, первыи блок 9 стимулов, второй блок 10 стимулов, блок 11 измерения времени реакции,. блок 12 выделения ошибок, блок 13 регистрации, блок 14 управления и синхронизации. 40Блок 4 задания длины предъявляемой последовательности стимулов включает узел 15 сравнения узел 16 переключения и счетчик 17.Блок 8 изменения взаимной корреляции моментов предъявления стимулов включает регистры 18-20, схему 21 сравнения, схему 22 переключения, цифровой селектор 23, дешифратор 24, регистр 25 маски. Блок 12 выделения ошибок включает блок 26 сравнения, схемы И 27-29, схему И-НЕ 30, схему НЕ 31, коммутатор 32.Блок 13 регистрации содержит ре(гистратор 33, узел 34 согласования, индикатор 35 ошибок, счетчик 36 ошибок.Предлагаемое устройство может работать:а) в режиме исследования вероятностного прогнозирования с предъяв лением двух стимулов, первый из которых выбирается из некоторого множества стимулов, по вероятностному закону, задаваемому экспериментатором, а второй находится в условно-ве- Я роятностной зависимости от первого, или с предъявлением стимулов с заранее заданным экспериментатором законом распределения вероятностей появления последних или с опережающим отражением испытуемым предъявляемой последовательности стимулов;б) в режиме исследования отражения в памяти последовательности стимуловРв) в режиме определения закономерностей предъявления стимулов.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы на пульте 1 экспериментатора устанавливают режим работы и записывают информацию, соответствующую выбранному режиму в блок 7 оперативной памяти.В режиме исследования вероятностного прогнозирования с предъявлением двух стимулов, первый из которых ,выбирается из некоторого множества ,стимулов по вероятностному закону, задаваемому экспериментатором, а второй находится в условно-вероятностной зависимости от первого, цикл измерения времени реакции проводится з.а два такта с определенным интервалом времени между предупредительным и исполнительным стимулами. В первый такт формируется предупредительный стимул, во второй такт - исполнительный.В первый такт работы датчик б случайных чисел по сигналу, поступающему из блока 14 управления и синхронизации, вырабатывает и-разрядное случайное двоичное число В,1 , которое через схему 22 переключения поступает в регистр 19 блока 8 изменения взаимной корреляции моментов предъявления стимулов. Последний преобразует число К в единичный сигнал, который появляется на )-ом выходе дешифратора 24 с вероятностью и по команде от блока 14 управления и синхронизации записывается в соответствующий разряд регистра 25 маски. При этом один из триггеров регистра 25 маски переходит в единичное состояние и возбуждает первый блок 9 стимулов, причем время экспозиции стимула определяется длительностью импульса, поступающего на первый блок 9 стимулов с блока 14 управления и синхронизации.Предъявление данного стимула предулреждает испытуемого о том, что через заранее заданный промежуток времени предъявлен с вероятностьюЮисполнительный стимул.Коды распределения ц хранятся вьоперативной памяти.После предъявления первого предупредительного стимула блок 14 управления и синхронизации устанавливает регистры 18-20 в нулевое состояние и подключает к регистру 20 вторую зону5 блока 7 оперативной памяти, в которой записаны коды распределения с Во втором такте укаэанного режима работы устройства датчик 6 случайных чисел по сигналу, поступающему с блока 14 управления и синхронизации, вырабатывает второе случайное число, которое через схему 22 переключения поступает в регистр 19 блока 8 изменения взаимной корреляции моментов предъявления стимулов. Последний преобразует число В как ,описано. Результат преобразования ,числа В с выхода регистра 20 по ,ступает на адресный вход цифрового ,селектора 23, на другую группу входов которого поступают сигналы с триггеров регистра 25 маски. Одновременно на цифровой селектор 23 по шине С поступает стробирующий импульс с блока 14 управления и синхронизации. Если результат преобразования, полученный в первом такте, совпадает с результатом, полученным во втором такте, то на выходе цифрового30 селектора 23 появляется единичный сигнал, который поступает на второй блок 10 стимулов, блок 11 измерения времени реакции и схему И-НЕ ЗО.При этом второй блок 10 стимулов генерирует исполнительный стимул, время экспозиции которого определяется длительностью импульса, поступающего на этот блок по шине С с блока 14 управления и синхронизации, а40 блок 11 измерения времени реакции начинает измерять время.При нажатии на пульте 2 испытуемого одной из кнопок, предназначенных для ответных реакций, пульт 2 ис пытуемого вырабатывает два сигнала, один из которых несет информацию о стимуле (такой. информацией может служить условный номер кнопки) и поступает на шифратор 3, а другой появляется при нажатии любой кнопки и поступает на один из входов блока 26 сравнения, на схемы И 27 и 29 блока 12 выделения ошибок и на блок 14 управления и синхронизации, В ответ на этот сигнал, несущий информацию о факте нажатия испытуемым на кнопку ответной реакции, блок 14 управления и синхронизации вырабатывает сигнал, который поступает на блок 11 измерения времени реакции и прекращает из мерение времени. Время, зафиксированное блоком 11 измерения времени реакции, представляет собой время реакции испытуемого. Для блока 12 выделения ошибок и блока .26 сравнения си гнал, поступающий с пульта 2 испыту,емого, является стробирующим. По этому сигналу блок 26 сравнения осуществляет сравнение условного номера предупредительного стимула, который хранится в регистре 25 маски с условным номером кнопки, нажатой испытуемым, Условный номер кнопки, формируемый шифратором 3, поступает на один иэ входов блока 26 сравнения. Если но. мер кнопки не совпадает с номером предупредительного стимула, на выходе блока 26 сравнения появляется нулевой сигнал, который поступает на вход схемы НЕ 31 и один из входов схемы И-НЕ 30 блока 12 выделения ошибок. При этом на выходах схем И 27 и 26 возникает единичный сигнал, что свидетельствует о наличии ошибки, сделанной испытуемым. В случае, когда номер предупредительного стимула совпадает с номером кнопки, а исполнительный стимул при этом отсутствует, с цифрового селектора 23 на схему И-НЕ 30 блока 12 выделения ошибок поступает сигнал с нулевым уровнем, что приводит к появлению логической единицы на выходе схемы И-НЕ 30 и, как следствие - единичного уровня на выходе схемы И 27, что свидетельствует о реакции испытуемого в отсутствии исполнительного стимула (ложная тревога). Сигнал на выходе схемы И 27 возникает при любой ошибке испытуемого, а сигнал на выходе схемы И 29 появляется только при несовпадении номера предупредительного стимула с номером нажатой испытуемым кнопки, Блок выделения ошибок 12 классифицирует ошибки испытуемого . Количество ошибок фиксирует счетчик 36 ошибок и показывает индикатор 35 ошибок. Блок 14 управления и синхронизации управляет работой узла 34 согласования по шине С и обеспечивает запись регистратором 33 времени реакции испытуемого, количества сделанных им ошибок и номеров кнопок, на которые нажимал испытуемый. Количество регистрируемых параметров определяется экспериментатором, что обеспечивается связью между пультом 1 экспериментатора и узлом 34 согласования. Связь между пультом 2 испытуемого и пультом 1 экспериментатора обеспечивает возможность испытуемому, при наличии разрешения экспериментатора, управлять темпом предъявления стимулов и их экспозицией.Общее количество стимулов,предьявляемых испытуемому, устанавливает блок 4 задания длины предъявляемой цоследовательности стимулов. Счетчик 17 подсчитывает число циклов работы устройства. Результат с выхода счетчика 17 через узел 16 переключения поступает на узел 15 сравнения, где сравнивается с числом, заранее за 839488данным экспериментатором, и поступающим на узел 15 сравнения с пульта 1 экспериментатора. Если узел 15 сравнения фиксирует равенство чисел, поступивших на входы, то на его выходе появляется сигнал, который про)- ходит на блок 14 управления и синхронизации и прекращает Формирование стимулов. Одновременно осуществляется перевод устройства в исходное состояние.10Число. циклов работы устройства индицируется.индикатором 5 числа стимулов, а через узел 34 согласования записывается в регистраторе 3 .Работд устройства в режиме исследования вероятностного прогнозирования с предъявлением стимулов с заранее заданным экспериментатором законом распределения вероятностей появ-ления последних отличается от выше рассмотренной тем, что условные сти мулы с выхода второго блока 10 стимулов отсутствуют. Испытуемому предьявляют стимулы, поступающие с выхода первого блока 9 стимулов с заранее заданной вероятностью, а блок 11 измерения времени реакции запускается при предъявлении каждого стимула.Частным случаем режимов исследования вероятностного прогнозирования с предъявлением двух стимулов являет ся режим изменения времени сенсомоторной реакции, когда вероятность появления -ого стимула в первом и во втором тактах задают равной единице.В режиме исследования вероятностного прогнозирования с опережающим отражением испытуемым предъявляемой последовательности стимулов предлагаемое устройство Фиксирует ошибки предугадывания испытуемым появления 40 очередного стимула и измеряет время принятия им решения.В этом режиме на блок 26 сравнения по шине С с блока 14 управления и синхронизации поступает стробирую щий сигнал.При этом результат сравнения навыходе блока 26 сравнения присутствует всегда, а не только в момент нажатия кнопки ответной реакции на 50 пульте 2 испытуемого; Формирование стимулов происходит так же,как в описанных выше режимах. В момент. появления очередного стимула включается. блок 11 измерения времени реакции, испытуемый проверяет правильность предыдущего своего прогноза и принимает решение о том, какой из стимулов появится в следующий раз, после чего он нажимает на пульте 2 испытуемого кнопку с условным номе-ром этого стимула. Условный номер стимула, который запоминают триггера, находящиеся в пульте испытуемого 2, через шифратор 3 поступает на один из входов блока сравнения 26. у Одновременно пульт 2 испытуемого вырабатывает второй сигнал, появляющийся при нажатии любой из кнопок, предназначенных для ввода условного номера стимула. Этот сигнал поступает в блок 14 управления и синхронизации, который в свою очередь посылает в блок 11 измерения времени реакции импульс, прекращающий измерение времени. Зафиксированное блоком 11 измерения времени реакции значение представляет собой время принятия испытуемым решения. При появлении следующего стимула блок 26 сравнения сравнивает условный номер стимула, выбранного испытуемым, с условным номером появившегося стимула, который поступает на блок 26 сравнения с выхода регистра 25 маскиЕсли условные номера стимулов не совпадают, блок 26 сравнения вырабатывает сигнал нулевого уровня, что приводит к появлению сигнала единичного уровня на выходе схемы НЕ 31 блока 12 выделения ошибок. Одновременно с появлением стимула блок 14 управления и синхронизации посылает сигнал на схему И 28, второй вход которой соединен с выходом схемы НЕ 31. На выходе схемы И 28 появляется единичный сигнал, свидетельствующий обошибке испытуемого. Через коммутатор 32 этот сигнал поступает на счетчик 36 ошибок и индикатор 35 ошибок.В режиме исследования отражения в памяти последовательностей стимулов устройство для психологических исследований сначала генерирует серию стимулов, а затем, когда испытуемый ее воспроизводит, фиксирует ошибки испытуемого и измеряет время, потраченное им на воспроизведение серии.Блок 7 оперативной памяти при этомслужит для запоминания закона распределения стимулов в серии для хранения предъявляемой испытуемому серии.Экспериментатор.с пульта 1 экспериметнатора через блок 14 управления и синхронизации записывает на шине С в блок 7 оперативной памяти закон распределения стимулов в серии, устанавливает темп предъявления стимулов, экспозицию и число стимулов в серии. Последнее с пульта 1 экспериментатора поступает на узел 15 сравнения блока 4 задания длины предьявляемой последовательности стимулов. В течение времени предъявления испытуемому серии стимулов по шине С на схему И 28 подается сигнал нулевого уровня. На блок 26 сравнения на шине С поступает сигнал единичного уровня.После включения устройства датчикб случайных чисел формирует число, которое в блоке 8 изменения взаимнойкорреляции моментов предъявления стимулов преобразуется в число . попринципу, рассмотренному для первогоиз рассмотренных режимов исследования вероятностного прогнозирования с предъявлением двух стимулов. Полученное число , через регистр 25 маски поступает на первый блок 9 стимулов.На выходе последнего появляется сти 5 мулЦифровой селектор 23 при этомзаперт сигналом нулевого уровня,поступающим по шине С. Блок 11 измерения времени реакции выключен. Этоже число . с регистра 20 поступает1в блок 7 оперативной памяти. Адресзаписи числаформируется счетчиком 17, которыи подсчитывает числотактов, в каждый из которых Формируется сигнал. С выхода счетчика 17число стимулов через узел 16 переключения поступает на узел 15 сравнения,на другой вход которого с пульта 1экспериментатора поступает число, 20заданное экспериментатором. Если узел15 сравнения Фиксирует равенство чисел, то на его выходе появляетсясигнал, который поступает в блок 14управления и синхРонизации и прекращает процесс образования серии. Одновременно блок 14 управления и синхронизации выдает на цифровой селектор23 по шине С единичный сигнал. Поскольку на оба входа цифрового селектора 23 поступает одно и то же число,на его выходе вырабатывается единичный сигнал, который включает блок 11измерения времени реакции и возбуждает второй блок 10 стимулов, При этомблок 11 измерения времени реакции на- З 5чинает измерять время, а второй блок10 стимулов вырабатывает условныйстимул, который в данном случае служит для испытуемого сигналом к началу воспроизведения серии. В момент40появления этого сигнала счетчик 17по команде, поступающей с блока 14управления и синхронизации, перево-дится в исходное состояние.Длина серии может быть задана случайной, Для этого экспериментатор с помощью пульта 1 экспериментатора через блок 14 управления и синхронизации устанавливает узел переключения 16 в режим приема информации с выхода регистра 20 и набирает на сбоем пульте двоичный код одного иэ возможных чисел. При этом образу 1,ющиеся в регистре 20,числа черезузел 16 переключения поступают на узел 15 сравнения, где сравниваются с числом, заданным экспериментатором. Если узел 15 сравнения фиксирует равенство чисел, то на его выходе вырабатывается сигнал, который посту пает в блок 14 управления и синхронизации и прекращает формирование серии. Длина серии в этом случае зависит от вероятности появления заданного числа65 После предъявления серии испытуе" .мый воспроизводит ее, нажимая на кнопки пульта 2 испытуемого. При нажатии испытуемым на кнопку, соответствующую требуемому стимулу, номер стимула преобразуется шифратором 3 в двоичный код и поступает на блок 26 сравнения. Одновременно пульт 2 испытуемого вырабатывает второй сигнал, который появляется при нажатиилюбой из кнопок, предназначенный длявыбора стимулов. Второй сигнал поступает в блок 14 управления и синхронизации. Последний, в свою очередь, посылает импульс на вход счетчика 17, а затем выдает команду на считывание одного числа из бликса 7 оперативной памяти. Адрес числа, как ипри записи, формирует счетчик 17.Этообеспечивает считывание чисел в порядке их записи. Считываемое число иэ блока 7 оперативной памяти поступает непосредственно в регистр 20, затем через дешифратор 24 и регистр 25 маски поступает на первый блок 9 стимулов и блок 26 сравнения, Есливоспроизводимый испытуемым 1-й стимулне соответствует коду, записанному в -й ячейке блока 7 оперативной памяти, то блок 26 сравнения вырабатывает сигнал нулевого уровня, что приводит к появлению единичного уровня на выходе схемы НЕ 31 блока 12 выделения ошибок. Одновременно на схему 28 И по шине С поступает единичныйсигнал с блока 14 управления и синхронизации. На выходе схемы И 28 появляется единичный сигнал, свидетельствующий о наличии ошибки в действиях испытуемого, который через коммутатор 32 поступает в счетчик 36 ошибок и на индикатор 35 ошибок.Конец воспроизведения. серии стимулов испытуемый отмечает нажатием на специально предусмотренную для этого кнопку, расположенную на пульте 2 испытуемого. Сигнал с этой кнопки поступает на блок .11 измерения времени реакции и блок 14 управления и синхронизации. При этом измерение времени воспроизведения серии стимулов прекращается и на узел 34 согласования по шине С с блока 14 управления и синхронизации поступает разрешение на регистрацию регистратором 33 зафиксированных значений времени воспроизведения испытуемым серии стимулов, числа сделанных им ошибок иколичества воспроизведенных стимулов.В режиме определения закономерностей предъявления стимулов устройство для психологических исследований преобразует по заданному экспериментатором закону, вводимые испытуемым стимулы, каждому иэ которых соответствует своя кнопка, при нажатии на которую вырабатывается условный номер стимула.Б этом режиме схема 22 переключения установлена на прием чисел с выхода шифратора 3, которые рассматри - ваются как случайные, Закон преобразования этих чисел задается в виде матрицы переходных вероятностей. 5Генератор темпа в блоке 14 управления и синхронизации отключен, а на второй блок стимулов по шине С подается сигнал нулевого уровня. При нажатии кнопки, соответствующей вводимому стимулу, условный номер стимула переводится шифратором 3 в двоичный код и поступает на вход схемы 22 переключения блока 8 изменения взаимной корреляции моментов предъявления 15 стимулов. Одновременно пультиспытуемого выдает второй сигнал, который появляется при вводе испытуемым любого стимула. Этот сигнал поступает в блок 14 управления и синхронизации и 2 О используется там в качестве сигнала генератора темпа, то есть посредством шины С вызывает процесс преобразования числа, поступившего на вход блока 8 изменения взаимной корреляции моментов предъявления стимулов. Полученное в результате преобразования число " . через регистр 25 маски поступает на первый блок 9 стимулов, где преобразуется в стимул, и на циф-, ровой селектор 23. Одновременно по шине С на цифровой селектор 23 с блока 14 управления и синхронизации поступает единичный сигнал. На выходе цифрового селектора 23 тоже появляется единичный сигнал, который включает блок 11 измерения времени реакции. После выявления закономерности преобразования стимулов испытуемый нажимает кнопку окончания работы на пульте 2 испытуемого, сигнал 40 которой поступает на блок 11 измерения времени реакции и блок 14 управления и синхронизации. При этом измерение времени прекращается, а на узел 34 согласования с блока 14 управления и синхронизации по шине С поступает разрешение на регистрацию зафиксированного времени и количества попыток с выхода счетчика 17.Ошибки в этом режиме не регистрируются. Предлагаемое устройство для психологических исследований позволяет оценивать способности человека к вероятностнолу прогнозированию путем иссл 4 ования его способности усвоения вероятностной структуры среды и оптимального использования знаний о структуре реди для организации ответной деятельности.Формула изобретенияУстройство для психологическихисследований, содержащее блок управления и синхронизации, пульт экспериментатора, пульт испытуемого, шифратор, первый блок стимулов, блокизмерения времени реакции, блок выделения ошибок, блок регистрации,блок задания длины предъявляемой последовательности стимулов, причемблок управления и синхронизации соединен с блоком задания длины предьявляемой последовательности стимулов, пультом экспериментатора, пультом испытуемого и блоком измерениявремени реакции, пульт испытуемого соединен с пультом экспериментатора,блоком измерения времени реакции иблоком выделения ошибок, а черезшифратор - с блоком регистрации,блоком выделения ошибок и пультом эксперимЕнтатора, последний также соединен с блоком задания длины предьявляемой последовательности стимулов,блок выделения ошибок соединен с блоком регистрации и пультом экспериментатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью оценки способности человека к вероятностному прогнозированию путем исследования способностиусвоения вероятностной структурысреды и оптимального использованиязнаний о структуре среды для организации ответной деятельности, оно имеетблок изменения взаи лной корреляциимоментов предъявления стимулов, блокоперативной памяти, датчик случайныхчисел, второй блок стимулов, причемдатчик случайных чисел соединен свыходом блока управления и синхронизации и со входом блока изменениявзаимной корреляции моментов предьявления стимулов, выходы последнегосоединены с блоками стимулов и блоком выделения ошибок, а через блокизмерения времени реакции с регистратором, блок оперативной памяти соединен с блоком задания длины последовательности предъявляемых стимулов иблоком изменения взаимной корреляциимоментов предъявления стимулов, последние также соединены между собой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 204493,. кл. А 61 В 5/16, 1964.839488 581/2 Тираж 687 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс