Устройство для обучения операторов

Их СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН х 13 О(57) Изобретени тике и вычисли быть использов ративной памят зированных сис ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ е относится к автомаельной технике и може но для тренировки опе операторов автоматием управления. ТренаЫч .НИЯйй,;жер содержит первый 1 и второй 4 блоки задания учебной информации, делитель 2 частоты, пульт 3 оператора,блок 5 анализа ответов, формирователь6 псевдослучайной последовательностиимпульсов, блок 7 управления, блок12 индикации, таймер 11 и три регистра 8,9, 10. Устройство обеспечиваеттренировку оператора, способствующуювыявлению объема оперативной памятипри изменении числа контролируемыхпеременных путем скачкообразного изменения числа мешающих стимулов (контролируемых переменных) при постепенном изменении числа информационныхстимулов (объема оперативной памяти)по мере достижения положительных результатов, 5 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано для тренировки оперативной памяти операторов автоматизиро 5ванных систем управления.Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройстваза счет обеспечения тренировки операторов, способствующей выявлению объема оперативной памяти при изменениичисла контролируемых переменных, путем скачкообразного изменения числамешающих стимулов (контролируемыхпеременных) при постепенном изменении числа информационных стимулов(объема оперативной памяти) по мередостижения положительных результатов.На фиг.1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная электрическая схема блоказадания учебной информации; на фиг.З "схема делителя частоты; на Фиг,4то же, блока анализов ответов; нафиг.5 - то же, таймера; на фиг.6 - 25то же, блока управления.Устройство содержит блок 1 заданияучебной информации, делитель частоты2, пульт 3 оператора, блок 4 заданияучебной информации, блок 5 анализаответов, формирователь 6 псевдослучайной последовательности импульсов,блок 7 управления, регистры 8,9, 10,таймер 11, блок 12 индикации.В состав блоков 1 и 4 входят счетчик 13, сдвигающий регистр 14, элемент И 15, элемент ИЛИ 16, триггер17, элемент 18 запрета.В состав делителя 2 входят счетчи.ки 19,20,21, триггер 22, элемент 23запрета.40В состав блока 5 входят элементыИ 24, элементы ИЛИ 25,26, счетчик 27,элементы И 28, одновибратор 29,В состав таймера 11 входят генератор 30 тактовых импульсов, элементыИ 31, накопительные элементы 32,триггер 33.В состав блока 7 входят формирователь 34 импульсов, сдвигающий регистр 35, триггеры 36 и 37, элементыИ 38,39, элемент 40 задержки, генератор 41.Устройство работает следующим образом.При включении питания все элементы устройства устанавливаются в исходное положение. При нажатии кнопки "Пуск" пульта 3 импульс с его выхода поступает на вход триггера 33, устанавливая его в единичное состояние, обеспечивающее запуск генератора 30, на вход регистра 10, производя запись "1" в его первый разряд, и на входы блоков 1 и 4, записав "1" в первый разряд регистров 14. Единичный потен" циал с первого выхода регистра 4 блока 4 поступает на вход элемента 28, подготовив цепь для прохождения импульса правильного ответа на один мешающий стимул. Единичный потенциал с выхода регистра 10 поступает на вход таймера 11, задав минимальную скорость предъявления тактовых импульсов, Формируемых генератором 30, и на вход блока 12, высветив индика" тор числового значения скорости предъявления стимулов.После прохождения пятого импульса с выхода Формирователя 6, через информационный вход элемента 18, на запрещающий вход которого с выхода триггера 17 подается нулевой потенциал, в регистр 8, следующий за ним пятый импульс с выхода Формирователя 6 поступает на вход счетчика 13 и вызывает появление единичного потенциала на его выходе, который через элемент И 15,и элемент ИЛИ 16 посту" пает на единичный вход триггера 17. Единичный потенциал с выхода триггера 7, поданный на запрещающий вход элемента 18, прекращает поступление импульсов с выхода формирователя 6 в регистр 8. После прохождения первого импульса с выхода Формирователя 6, через информационный вход элемента 18 блока 4, на запрещающий вход которого с выхода триггера 17 подается нулевой потенциал, в регистр 9, следующий эа ним первый импульс с четвертого выхода Формирователя 6 поступает на вход счетчика 13 и вызывает появление единичного потенциала на его первом выходе, который через элементы 15 и 16 поступает на вход триггера 17. Единичный потенциал с выхода триггера 17, поданный на запрещающий вход элемента 18, прекращает поступление импульсов с третьего выхода Формирователя 6 в регистр 9. Единичный потенциал с выхода регистра 9 подается на входы блока 5. Так обеспечивается задание определенного числа информа" ционнык и мешающих стимулов.99801 510 15 20 25 30 40 45 50 55 з 13При включении генератора 30 н таймере 11 первые три тактовых импульса обеспечивают автоматический контроль работоспособности тренажера, а каждые четыре последующих - цикл работы.При поступлении первого тактового импульса с выхода таймера 11 на вход блока 7 на ньмоде последнего появляется импульс, который включает индикатор "Ответ" на блоке 12, а поступая на вход пульта 3, разрешает оператору ввод ответа. Следующий за нцм импульс с ныхода блока 7 подается на вход блока 2 и на вход регистра 9, установив его в исходное состояние и подготовив для заполнения новой последовательности импульсов, ца вход блока 5, установив счетчик 27 н исходное положение, ца входы блоков 1 и 4, установив счетчики 13 в исходное состояние, а триггеры 17 - н нулевое положение. На индикаторе блока 12 высвечивается "0" циклов.При поступлении второго тактового импульса импульс, поданный с выхода блока 7 ца вход блока 8, обеспечивает поступление едшшчцых потенциалов с его выходов на входы блока 12, а импульс, поданный с выхода блока 7 ца вход блока 9, обеспечивает поступление единичных потенциалов с его выходов ца входы блока 12, высветив на индикаторах последнего информационные и мешающие стимулы. Импульс, поданный с выхода блока 7 на вход блока 2, устанавливает триггер 22 в нулевое положение.При поступлении третьего тактового импульса в устройстве происходят процессы, аналогичные поступлению первого тактового импульса, но при этом импульс с выхода блока 7, поступивший на вход блока 2, проходит через элемент 23 на вход счетчика 19 и устанавливает последний в исходное состояние. На этом заканчивается контроль работоспособности тренажера.Первый тактовый импульс первого цикла с выхода генератора 30 обеспечивает появление на первом и втором выходах блока 7 единичных потенциалов. Единичный потенциал через формирователь 34 преобразуется в последнем в короткий импульс и с блока 7 пода" ется на вход блока 12, зафиксирован в индикаторе первый цикл и на вход формирователя 6, изменив последовательность на его выходах. Единичный потенциал с выхода блока 7 поступаетца вход регистра 8, обеспечив прохождение сигналов с выходов регистра8 ца входы блока 12 и высвечиваниеца индикаторе комбинации из пяти информационных стимулов, предъявляемыхобучаемому для запоминания. По окончании первого тактового импульсапервого цикла предъявление информационных стимулов прекращается.Второй тактовый импульс первого цикла не вызывает изменений в схеме, так как только на первом выходе блока 7 имеется единичный потенциал .Третий тактовый импульс первого цикла вызывает появление на выходах блока 7 единичных потенциалов, которые прикладываются к соответствующим входам регистров 8 и 9 и осуществляют прохождение сигналов (единичных потенциалов) с выходов регистров 8 и 9 на входы блока 12, высветив на ин" дикаторах информационные и мешаняцие стимулы, Обучаемый на фоне информациоцных стимулов отыскивает мешающийстимул и запоминает. По окончаниитретьего тактового импульса первогоцикла отображение стимулов прекращается,Четвертый тактовый импульс первого цикла вызывает появление на выходе блока 7 единичного потенциала, обеспечивающего засвечивание в блоке 12 индикатора "Ответ" и разрешающего работу пульта 3. Обучаемый с помощьюклавиш пульта 3 воспроизводит мешающий стимул,Если обучаемый правильно воспроизвел мешающий стимул и уложился новремени, то импульс выхода пульта 3поступает на один вход элемента 24,на другой вход которого подается единичный потенциал с выхода регистра9, Импульс с выхода элемента 24 через элемент 25 поступает на входсчетчика 27, обеспечив появление единичного потенциала на его выходе, который прикладывается к входу первогоэлемента 28, через элемент 26 поступает на вход одновибратора 29 (с потенциальным входом), вызвав появлениена выходе последнего импульса. Этотимпульс поступает на вход блока 2,зафиксировав первый правильный ответ в счетчике 19, и перебрасываеттриггер 22 в единичное положение,обеспечив подачу единичного потенциала на запрещающий вход элемента 23, 1399801предотвращающий сброс счетчика 19 при поступлении единичного потенциала с выхода блока 7.После окончания четнертого такто 5 ного импульса первого двдкла на выходе блока 7 появляется едицичный потенциал, который поступает на входы регистров 8 и 9, возвратив их в исходное состояние, на входы блоков 10 1 и 4, возвратив счетчики 13 в исходное состояние и перебросив триггеры 17 в нулевое положение, подготовив тем самьпд регистры 8 и 9 для заполнения новой псевдослучайной последовательностью импульсов, на вход блока 5, возвратив в исходное состояние счетчик 27, и ца вход блока 2 информационный вход элемента 23, 11 а этом заканчивается перныйд дндкгд, 20При поступлении первого тактового импульса второго цдгкгда ецддгцдчдьпг потенциал с выхода б:дока 7, преобразованный фордгдронателем 34 н короткий импульс, поступает ца вход формддро нателл 6, изменив последовательность импульсов на его выходах,. и на вход блока 12, заФиксировав в индцкатотде следУющий цикл. Обучаемому будет предъявлено то же число стддмулон, но в другой последовательности.Работа блоков и элементов н последующих циклах аналогична опцсаццомувыше.Если обучаемый неправильно носпро 35извел мешающий стимул илд не уложился во времени, то нулевой потецциална выходе блока 5 це изменится, с выхода триггера 22 на запрещающий входэлемента 23 подается нулевой потенциал. После окончании второго циклаимпульс с выхода блока 7 через элемент 23 поступает на вход счетчика19, установив последний н исходноесостояние.Если обучаемый пять раз ответилправильно, то пятый правильный импульсс выхода блока 5, поступивший на входсчетчика 19, вызывает появление навыходе последнего импульса переполнения. Этот импульс поступает на входрегистра 14, передвинув единицу спервого выхода на второй выход и обеспечив подачу с выхода формирователя6 на вход регистра 8 шести информационньх стимулов и на вход счетчика20, гафиксировав в последнем единицу,Эти. же импульсов счетчик 19 устанав 0лиьается в исходное состояние,Оператору (обучаемому) будут предьявлень шесть информационных и один1мешающий стимул, Каждый пятый правильцый ответ подряд записывает единицу н счетчик 20 и увеличивает числоинформационных стимулов на один - додесяти при одном мешающем стимуле.Если оператор при десяти информа"циоцных и одном мешающем стимулахпять раз подряд ответит правильно,то иьгпульс переполнения с выходасчетчика 19, поступивший на вход регистра 14 блока 1, передвинет едини"цу с шестого выхода (десятого разряда) на первый выход (пятый разряд),обеспечив подачу с выхода формирователя 6 на вход регистра 8 пяти информаццоцгпдх стимуггон, а импульс поступивший и вход счтяпка 20, вызываетгдоянлецие ца его выходе импульса переполнения, который поступает ца входргцстра 14 блока 4 и передвигаетединицу с ггервого выхода ца второйвыход, обеспечив подачу с дзыхода формирователя б на вход регистра 9 двухмешающддх стимулон Одцовремеццо импучьс с дцкода счетчика 20 поступаети счет гддк 21 ц фиксирует н ддем единицу. 11.гпульсами со своих выходов счетчики 19 и 20 устанавливаются н исходное состояцц.Единичный потенциал с ддыхода редистра 14 блока 4 поступает ца входвторого элемента 28, подготовив цепьдля прохождения импульса правильногоответа ца два мешающих стимула,Обучаемому будут предъявлены пятьинформационных и два мешающих стимула. При правильном опознании и воспроизведении обоих мешающих стимуловца выходе одновибратора 29 появляется ддмпульс правильного ответа. Каждый пятый правильный ответ подрядзаписывает единицу в счетчик 20 иувеличивает число информационных стимулов на один - до десяти при двухмешающих стимулах, а затем при трехмешающих стимулах,На пятом правильном ответе придесяти информационных и трех мешающих стимулах импульс с выхода счетчика 19 передвигает единицу в регистре14 блока 1 с шестого выхода на первый выход, импульс с выхода счетчика20 передвигает единицу в регистре 14блока 4 с третьего выхода на первыйвыход, а импульс, который появляетсяна выходе счетчика 2 1, поступает навход регистра 10 и передвигает единицу с первого выхода на второй выход. Единичный потенциал с второго выхода регистра 10 высвечивает на индикаторе блока 12 цифру более высо 5 кой скорости предъявления стимулов, а поступив на вход таймера 11, увеличивает скорость предъявления тактовых импульсов с выхода генератора 30.Оператору с выше описанной последовательности будут предъявляться информациоссньсе и мешающие стимулы, После второго повышения скорости (если обучаемый правильно отыскивает меша ющие стимулы) на выходе регистра 10 появляется импульс, которысс поступает на вход триггера 23, выключив нулевым потенциалом с выхода последнего генератор 30, н на вход блока 12, высветив на последнем индикатор "Ко нец"Испольэовани изобретения в устройствах для тренировки памяти операторов автоматизированных систем управления позволяет более полно выявить объем оперативной памяти, т.е. способности оператора к поглощению и удерживанию входной информашссс, объем которой изменяют увеличением числа стимулов от минимального до максимального усредненного значения путем постепенного наращивания числа информационных стимулов, предъявляемых в случайной последовательности, в которых выявляются введенные один, два или три мешающих стимула. Процесс повторяется до пятикратного безошибочного закрепления предъявленной информации.По числу информационных и мешающих стимулов, которые обучаемый правильно распознает за определенное время, учитывая скорости предъявления (ответа), определяют объем оперативной памяти, оператора и его способность к логической переработке данных при случайном пространственном размещении стимулов.Данное техническое решенс 1 е наиболее целесообразно использовать при тренировках и исследовании памяти операторов сложных АСУ, в которых имеются контролируемые переменные, носящие случайный характер.55 Формула изобретения1. Устройство для обучения операторов, содержащее пульт оператора,вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выходкоторого подключен к входу формирователя псевдослучайной последовательности импульсов и первому входу блока индикации, второй вход которогосоединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу таймера, и блок анализа ответов9о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введеныпервый и второй блоки задания учебнойинформации, делитель частоты, первый второй и третий регистры, причем первьп, второй, третий и четвертый выходы третьего регистра подключены соответственно к третьим, четвертым, пятым и шестым входам блока индикасссси и первым, вторым, третьим и четвертым входам таймера, пятый вход ко" торого соединен с управляющим выходом пульта оператора, подключенным к первым информационным входам первого и второго блоков задания учебной информации и информационному входу третьего регистра, тактовый вход которого соединен с первым выходом делителя частоты, второй и третий выходы которого подключены к тактовым входам соответственно первого и второго блоков задания учебной информации, а информационный и первый и второй управляющие входы - соответственно к выходу блока анализа ответов и третьему и четвертому выходам блока управления, пятый выход которого соединен с тактовым входом первого регистра, информационный вход которого подключен к выходу первого блока задания учебной информации, а выходык соответствующим входам первой группы блока индикации, входы второй группы которого соединены с соответствующими выходами первой группы второго регистра, третий выход блока управления подключен к тактовому входу второго регистра, а четвертый выход - к установочным входам первого и второго блоков задания учебной информации, первого и второго регистров и блока анализа ответов, информационные входы первой, второй и третьей групп которого соединены соответственно с информационными выходами пульта оператора, выходами группы второго блока задания учебной инфор" мацки и выходами второй группы второ 1399801г о регистра, ицформаионный вход второго регистра подключен к выходувторого блока задания учебной информации, второй и третий информационныевходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя псевдослучайной лоследова"тельности импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены к вто Орому и третьему информационным входамсоответственно первого блока заданияучебной информации.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок задания учебной информации содержит счетчик, С- и К -входы которого являются первым информационным и устацовоч"ным входами блока соответстео авыходы подключены к первым входам со ответствующих элементов И, вторыевходы которого соединены с соответствующими выходами сдвигающего регистра, тактовый и информациоццьп входы которого являются соответственнотактовым и вторым информационнымивходами блока соответственно, элементИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И,а выход - к. Б-входу триггера, К-входкоторого соединен с соответствующимвходом счетчика, а выход - с управляющим входом элемента ЗАПРЕТ, пфррмционный вход и выход которого являются соответственно третьим ицформа 35ционным входом и выходом блока, выходы сдвигающего регистра являютсясоответствующими выходами группы блока,3. Устройство по и,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что делитель частоты содержит первый счетчик, С-входкоторого и Б-вход триггера являютсявходом делителя, К"вход подключен квыходу элемента ЗАПРЕТ, а выход является вторым выходом делителя и соеди,нен с входом второго счетчика, выход которого является первым выходомделителя и подключен к входу третьего. счетчика, выход которого являетсятретьим выходом делителя, управляющий вход элемента ЗАПРЕТ являетсяпервым управляющим входом делителя,а информационный вход - соединен свыходом триггера, К-вход которогоявляется вторым управляющим входомделителя.4. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа отетон содержит элементы первойгруппы И, первые и вторые входы которого являются соответствуоцми информацонььи входами первой и третьей групп блока, а выходы - соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом счетчика, К-входкоторого является устацовочцым входом блока, элементы И второй группы,первые входы которых являются соответствующими ин 4 орациоьпэходамивторой группы блока, вторье входыподключены к соответствующим вьходамсчетчика, а выходы - к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновцбратора, эход котороголяетсявыходом блока,5, Устройство по .1 о т л ич а юе е с я тем, что таймер содержит геератор тактоэхмпульсовпер второй третий иетяертыйвходы которого следие сэьходамисоответствонцо лерого второго итретьего элемецтоз И и триггера, авыход является эыходом таймера, первые входы первого, второго и третьего злемецтоц И являются соотэетственцо первым, вторым и третьим входами таймера, а вторые входы полкючены кэ,ходам сооэетствео первого, второго и третьего накопительных зле ментов, входы которых соединены с шиной питания, К- н Б-входы триггера являотся соответственно четвертым и пятым входами таймера.6, Устройство по л.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит сдвигаощий регистр, установочный вход которого соединен с вьходом переключателя, тактовый вход - с выходом генератора, второй выход - с управляющим входом формирователя импульсов, третий выход - с К-входамэ первого и второго триггеров, первый и четвертый выходы являются первым выходом блока, а информацоць вход, входы генератора, элемента задержки Б-вход второго триггера и первый вход второго элемента И являются входом блока, первый вход первого элемента И подключен к выходу первого триггера, Б-вход которого соединен с выходом элемента задержки, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходу генератора, соединенному с информационным.3 входом формирователя импульсов, выход которого является вторым выходомблока, выход второго триггера и выходы первого и второго элементов Иявляются соответственно третьим, четвертым и пятым выходами блока.1399801Составитель А,КарловРедактор В.Ковтун Техред Ч.Ходанич Корректор Г,Решетник Заказ 2672/52 Тираж 459 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4