Устройство для оценки работы операторов

(51) 5 С 09 В 9/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО изОБРетениям и ОТИРытиямРи ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ во 1 Р; (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института металлофизики АН УССР(56) Авторское свидетельст СССРВ 643957, кл. С 09 В 9/00, 976.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ АБОТЫОПЕРАТОРОВ(57) Изобретение относится ктике и вычислительной техникежет быть Использовано для обринформации, получаемой при психофизиологических исследованиях дляРоьреаениф профессионального отбора в обучающихи контролирующих устройствах. Цельизобретения - повышение точностиустройства. Устройство содержит информационное табло 1, пульт 2 управления, коммутатор 3 (символьной информации), блок 4 сравнения, блок 5определения ошибок, формирователь 6импульсов, коммутатор 7 (уставки предельного числа ошибок на режиме),блок 8 сравнения, задатчик 9 режима,блок 10 контроля текущей напряженности оператора, блок 11 оценки активности оператора, блок 12 заданияуставок, пороговый блок 13, блок 14регистрации, дифференциатор 15.Предложенное устройство снижает расходы,связанные с отбором, подготовкой иотбраковкой специалистов. 9 ил.1547018 Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано для обработки информации, получаемой при психофизиологических исследованиях для профессионального отбора в обучающих и контролирующих устройствах.Целью изобретения является повышение точности устройства п 1 ем опре 10деления как верхнего, так и нижнегопороговых значений психофизиологической напряженности, ограничивающихзону оптимальной деятельности операторов.15На Аиг.1 изображена схема устройства, на Аиг,2 - схема пульта управления; на Аиг.3 - схема первого коммутатора, на фиг.4 - схема блока определения ошибок, на Аиг,5 - схема20формирователя импульсов, на фиг,б -схема блока контроля величины текущейнапряженности оператора", на фиг.7,схема блока оценки активности оператора; на фиг8 - схема блока заданияграничных условий, на фиг,9 - схемапорогового блока и блока регистрации,Устройство оценки напряженностиоператоров автоматизированных системуправления (фиг.1) содержит информационное табло 1, пульт 2 управления, первый коммутатор 3 (символьной информации), блок 4 сравнения,блок 5 определения ошибок, формирователь 6 импульсов второй коммутаФ35тор 7 (уставки предельного числа ошибок на режиме), блок 8 сравнения,задатчик 9 режима, блок 10 контролявеличины текущей напряженности оператора блок 11 оценки активности опеУ40ратора, блок 12 задания уставок,пороговый блок 13, блок 14 регистрации, дифференциатор 15.Табло 1 выполнено в виде панелисемисегментных индикаторов, управляе 45мых транзисторами. Пульт 2 (фиг.2) .содержит переключатель 16, выполненный, например, на контактной кнопке с фиксацией, пер" вичный блок 17 физиологических датчиков, представляющий собой контактирующие медицинские электроды для снятия характеристик сердечного ритма, блок 18 физиологических датчиков, выполненный, например, на основе эн" цефалографа, обеспечивающего по меньшей мере два отведения ритмов, бтветчик 19, представляющийсобой 4панель контактных кнопок без фиксацииеПервый коммутатор 3 (фиг.3) содержит счетчик 20 и блок 21 памяти.Блок 4 сравнения может быть выполнен на основе микросхемы.Блок 5 определения ошибок (фиг.4) содержит элемент И 22, счетчик 23 ошибок, модуль 24 задержки, выполненный на интегрирующей схеме, включенной последовательно с двумя триггерами Шмитта, модуль 25 сравнения, триггер 26.Формирователь б импульсов (фиг.5) содержит сдвигающий регистр 27, преобразователь 28 кодов, цифроаналоговый преобразователь 29, генератор 30.Коммутатор 7 уставки (предельного числа ошибок на каждом режиме) выполнен, например, на базе ПЗУ, в ячейках которого хранится информация о предельном числе ошибок для каждого режима, которое передается с выхода коммутатора 7 на вход блока 5 после появления на адресном входе коммутатора 7 одного из восьми кодов (для примера конкретной реализации), поступивших с выхода регистра 27,Блок 8 выполнен на базе ПЗУ, в ячейках которого хранится информация о режимах, отнесенных к режимам,сравнительно с другими (из восьми) высоких скоростей.При появлении на адресном входе блока 8 кода, соответствующего одному из скоростных режимов, на его выходе формируется логческая "1" для инАормирования об этом режиме блока 12, Задатчик 9 выполнен на базе шестиразрядного делителя, частоты с программируемым коэффициентом деления, на программируемом входе которого (П 1 ф П 11 04Э 1 ф ППд) при соответствующем соединении с общей точкой может быть выставлено число от 1 до, 63, при достижении которого в период счета импульсов на выходе делителя следующим импульсом инициируется логическая "1", а задатчик 9 принимает исходное состояние.Блок 10 (фиг.б) содержит усилитель 31, элемент И 32, генератор 33, интегратор 34, аналого-цифровой преобразователь 35.Блок 11 (фиг.7) содержит первый 36 и второй 37 компараторы, первый 38 и второй 39 резисторы уставок информативной величины ритмов.5 154701Блок 12 (Фиг.8) содержит весть инверторов соответственно 40-45, тричетырехвходовых инвертируемых элемента И соответственно 46-48, элемент ИП 1 49, два двухвходовых элемента И 50 и 51.Блок 13 (фиг.9) содержит регистр52 для хранения величины максимальнойнапряженности; регистры 53 для хра Окения величины минимальной напряженности.Блок 14 (Фиг.9) содержит преобразователи 54 и 55 кодов и индикаторные панели 56 и 57.15Устройство работает следующимобразом.Оператору посредством индикаторов табло 1 (фиг,1) предъявляетсясимвольная информация, на которую 20он должен отвечать согласно известной ему инструкции, осуществляя своевременное нажатие на кнопки ответчика 19.Запуск устройства осуществляется 25руководителем при переводе переключателя 16 в положение "Пуск". Приэтом на вход коммутатора 3 поступает сигнал разрешения счета импульсов,на вход формирователя 6 - сформированный дифференциатором 15 одиночный импульс, который выставляет регистр 27 в состояние, обеспечивающеена его выходе и на выходе Формирователя 6 появление кода режима (в приме 35ре конкретной реализации (фиг.5) при 8-разрядном регистре таких кодов может быть только восемь, а следовательно, и восемь скоростных режимов устройства. С выхода регистра 27 код режима поступает на адресные входы преобразователя 28, коммутатора 7 и блока 8, в ячейках которых разме,щаются," в преобразователе 28 - информация об изменении частоты сле 45 дования импульсов на выходе формирователя 6 в зависимости от режима, установленного в регистре 27; в коммутаторе 7 " коды предельного чис-. ла ошибок, допустимых на каждом режиме, в блоке 8 - информация о кодах скоростных режимов, которые иницииру 11 е н ют на его выходе логическую 1 Одиночный импульс сфор рованй 55 дифференциатором 15, поступает также на первый вход задатчика 9, осуще,ствляя сброс и установку его в исходное нулевое состояние,1 8 6ИнФормация о выбранном режиме впреобразователе 28 определяет конкретное значение частоты следованияимпульсов в этом режиме, которое,преобразуясь в преобразователе 29в виде потенциального сигнала, пос"тупает на вход генератора 30, обеспе"чивая тем самым заданную для выбранного режима частоту следования им"пульсов на выходе Формирователя 6,С выхода Формирователя Ь импульсызаданного режима поступают на. входкоммутатора 3, на вход счетчика 20,в котором преобразуются в коды выборки случайных символов из блока21 (Фиг.3). Таким образом, укаэанныесимволы появляются на выходе последнего с частотой заданного режима,выбранной в Формирователе 6.С выхода коммутатора 3 символыпоступают на табло 1 для восприятияоператором. В примере конкретнонреализации воспринимаемую информациюоператор идентифицирует, например, потрем категориям: четные, нечетныечисла и числа, кратные пяти, с соблюдением приоритета чисел, кратных пяти(т,е., если представлены числа 25,40, 70,их следует относить к категории кратных пяти, а не к четным илинечетным).И этом случае на ответчике 19 оператор использует три кнопки, нажатие каждой из которых информируетблок 4 о выборе оператором признакавоспринимаемого символа (числа). Кодыпризнаков, поступающие в блок 4 свыхода пульта 2, сравниваются в блоке4 с кодами признаков символов (чисел),инициируемых на табло 1 коммутатором3, В случае несовпадения на выходе11 1блока 4 появляется логическаяфиксирующая ошибку в счетчике 23,куда она поступает с выхода блока 4через элемент И 22 при наличии импульсов соответствующего режима, поступающих на второи его входвх с выходаФормирователя 6,Код числа ошибок, зафиксированных счетчиком 23, в модуле 25 сравнивается с кодом предельного числаошибок, принятым для исполнения режима, который поступает на второйвход модуля 25 с выхода коммутатора7. При достижении предельного числаошибок на исполняемом режиме втриггере 26 устанавливается состояние готовности и с приходом сигналаоб окончании режима (выход задатчика 9) сигнал в Форме логической "1"поступает с выхода блока 5 на входблока 12;Сигнал об окончании каждого из ре 5жимов поступает также на вход модуля24, с выхода которого с выдержкойвремени направляется на вход счетчика23 для установки последнего в исходное состояние.Импульсы с частотой следования,определяемой данным (одним из восьми)скоростным режимом, с выхода Формирователя 6 поступают на вход задатчика 9. При этом число поступающихимпульсов сравнивается с кодом числа,установленного на программном входезадатчика 9 (от 1 до 63), те. счислом символов, которое может бытьпредставлено оператору на каждом режиме. При достижении заданного числана выходе задатчика 9 появляется сигнал (логическая "1"), который попервому входу Формирователя 6 обеспечивает переключение сдвигающего регистра 27 на очередной скоростной режим (в порядке возрастания частотыследования импульсов на выходе форми рователя 6 (фиг.5),30От режима к режиму с возрастаниемскорости представления информации оператору возрастает, как правило, и егопсихофизиологическая напряженность,что Фиксируется в блоке 17, аналоговый сигнал с которого поступает на35вход блока 10 (фиг.6), обрабатывается в указанном блоке и преобразуетсяв цифровой код, поступающий с выходаблока 10 на вход блока 13 (фиг.9).В ходе работы оператора по распознанию предъявляемых символов(чисел) изменяются также физиологические характеристики головного мозга, что выражается в наличии либоотсутствии ритма, характеризующегоактивность оператора, и ритма, соответствующего его усталости (заторможенности)При этом указанные сигналы с входов блока 18 поступают навходы блока 11 (фиг.7), в котором накомпараторах 36 и 37 сравниваются сосвоими информативными значениями,устанавливаемыми с помощью резисторов38 и 39. Наличие у оператора информативных ритмов идентифицируется ло 55гической "1", поступающей с соответствующих выходов блока 11 на входыблока 12 (фиг.8), на который с выхода блока 8 приходит информация о скоростной характеристике режима (для выбранных высоких скоростей логическая "1").Блок 12, используя полученную информацию о превышении количества ошибок на режиме сверх допустимого предела, о физическом состоянии активности либо заторможенности оператора, а также о режиме высоких скоростей предъявления информации, решает логическую задачу формирования граничных условий максимальной либо минимальной напряженности деятельности оператора.При этом возможны следующие варианты. В наличии один ритм, отсутствует другой ритм, число ошибок превышает заданное для данного режима. Вэтом случае с инвертора 43 (фиг.8) в элемент ИЛИ 49 поступает " 1" и при поступлении на вход блока 12 сигнала о записи (конец очередного режима) элемент 50 Формирует на выходе блока 12 условие наличия (логическая "1") предельной напряженности оператора. Отсутствует один ритм, в наличии другой ритм, число ошибок превышает заданное для данного режима. При таких условиях может быть два случая; ошибки оператора объясняются его пас- сивностью, недостаточным включением в работу, что, как правило, характерно для сравнительно низких скоростей предъявления информации либо сопутствует равнодушию оператора в результатах выполнения задания. В этом случае по цепи элемента И 48, инвертора 45, элемента И 51 на выходе блока 12 формируется условие наличия (логическая "1") минимальной напряженностью оператора. В случае высоких скоростей предъявления информации по цепи элемента И 47, инвертора 44, элемента ИЛИ 49 и элемента И 50 на выходе блока 12 формируется условие наличия максимальной напряженности.Наличием одного ритма, отсутствием другого ритма и ошибок характеризуется номинальный режим работы в пределах оптимальной зоны напряженности оператора, а другие сочетания представленных параметров практически не существуют.Сформированные условия о наличии. предельной напряженности у оператора поступают на входы блока 13 (фиг.9), 1541018Фна который с блока 10 поступает ин формация о величине текущей напряженности оператора, что записывается врегистрах 52 и 53. При поступлениисоответствующего условия регистр 52передает на один выход блока 13, арегистр 53 - на другой выход кодывеличин соответственхо максимальнойили минимальной величины напряженностиоператора, которые поступают на входыблока 14, преобразуются в первом 54или втором 55 преобразователях и фиксируются на соответствующих индикаторных панелях 56 или 57 блока 14(фиг. 9).При достижении величины максимальной напряженности на выходе блока13 отключается формирователь 6 икоммутатор 3 прекращает предъявлять20оператору информацию на табло 1. Приэтом повторный запуск коммутатора 3осуществляется нажатием на переключатель 16 "Пуск - Стоп" на пульте 2.Кроме того, в примере конкретной 25реализации предлагаемое устройствоможет быть выполнено на микропроцес"сорной и дисплейной технике,Получение пороговых значений напря".женности, ограничивающих зону оптимальной напряженности оператора приего работе в автоматизированных системах управления, повышает информативность и точность устройства засчет обработки дополнительной психофизиологической информации и формиро-.35вания граничных условий (критериев)оптимальной деятельности оператора.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективностьи точность систем автоматизированногообучения и отбора, так как информация о зоне оптимальной напряженности,индивидуальной для каждого обучаемого (обследуемого), помогает дифференцировать кандидатов в операторы породам возможной деятельности и темсамым снизить расходы, связанные сотбором, подготовкой и последующейотбраковкой специалистов.формула изобретения 50 Устройство для оценки работы операторов, содержащее блок регистрации, первый вход которого соединен с первьи выходом порогового блока, пер вьй вход которого подключен к выходу блока контроля величины текущей напряженности оператора, информационное табло, входы которого соединеныс соответствующими выходами первогокоммутатора, пульт управления н блокопределения ошибок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в неговведен второй коммутатор, первый блоксравнения, формирователь импульсов,второй блок сравнения, задатчик режимов,блок оценки активности оператора, блок задания уставок н дифференциатор, вход которого соединен с первым выходом пульта управления и первым входом первого коммутатора, авыход - с первыми входами формирователя .импульсов и задатчика режимов,входы группы которого являются соответствующими входами устройства,второй вход подключен к выходу формирователя импульсов, первому входублока определения ошибок и второмувходу первого коммутатора, а выход -к вторым входам формирователя импульсов и блока определения ошибок и,к первому входу блока задания уставок,второй, третий, четвертый и пятыйвходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходамиблока оценки активности оператора ивыходами второго блока сравнения иблока определения ошибок, а первыйи второй выходы - соответственно свторым и третьим входами пороговогоблока, первый.и второй выходы которого подключены к третьему входу формирователя импульсов и второму входублока регистрации, второй, третий ичетвертый выходы пульта управлениясоединены соответственно с входомблока контроля величины текущей напряженности оператора и первым и вторым входами блока оценки активностиоператора, а выходы группы - с соответствующими входами первой группыпервого блока сравнения, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам первого коммутатора, а выход - к третьему входублока определения ошибок, четвертыйвход которого соединен с выходом второго коммутатора, выходы группы формирователя импульсов подключены ксоответствующим входам второго коммутатора и второго блока сравнения.1547018 дактор п Тираж 393 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 твенн ои аказ 83 НИИПИ Го осхавитель А. Карловехред И.Ходанич Корректор О. Ципл тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101