Устройство для обучения операторов

Устройство для обучения операторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быт использовано для тренировки оперативной памяти операторов автоматизированных систем управления. Тренажер содержит первый 1 и второй 4 блоки задания учебной информации, делитель 2 частоты, пульт 3 оператора, блок 5 анализа ответов, формирователь 6 псевдослучайной последовательности импульсов, блок 7 управления, блок 12 индикации, таймер 11 и три регистра 8,9,10. Устройство обеспечивает тренировку оператора, способствующую выявлению объема оперативной памяти при изменении числа контролируемых переменных путем скачкообразного изменения числа мешакицих стимулов (контролируемых переменных) при постепенном изменении числа информационных стимулов (объема оперативной памяти) по мере достижения положительных результатов . 5 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1399801 А1 и> 4 С 09 В 9 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ р;. :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4161251/24-24 (22) 15. 12.86 (46) 30. 05. 88. Бюл. У 20 (72) В.А.Кухарский (53) 681.3 ° 071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1005155, кл. G 09 В 9/00, 1981, Авторское свидетельство СССР

В 1226513, кл. G 09 В 9/00, 1984. (54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для тренировки оперативной памяти операторов автоматизированных систем управления. Тренажер содержит первый 1 и второй 4 блоки задания учебной информации, делитель 2 частоты, пульт 3 оператора, блок 5 анализа ответов, формирователь

6 псевдослучайной последовательности импульсов, блок 7 управления, блок

12 индикации, таймер 11 и три регистра 8,9, 10. Устройство обеспечивает тренировку оператора, способствующую выявлению объема оперативной памяти при изменении числа контролируемых переменных путем скачкообразного изменения числа мешающих стимулов (контролируемых переменных) при постепенном изменении числа информационных стимулов (объема оперативной памяти) по мере достижения положительных результатов. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1399801

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для тренировки оперативной памяти операторов автоматизиро5 ванных систем управления.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет обеспечения тренировки операторов, способствующей выявлению объе- ið ма оперативной памяти при изменении числа контролируемых переменных, путем скачкообразного изменения числа мешающих стимулов (контролируемых переменных) при постепенном измене" нии числа информационных стимулов (объема оперативной памяти) по мере достижения положительных результатов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — функ- 20 циональная электрическая схема блока задания учебной информации; на фиг.3 "схема делителя частоты; на фиг,4 то же, блока анализов ответов; на фиг.5 — ; на фиг.6 - 25 то же, блока управления.

Устройство содержит блок 1 задания учебной информации, делитель частоты

2, пульт 3 оператора блок 4 задания учебной информации, блок 5 анализа ответов, 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, триггер

17, элемент 18 запрета.

В состав делителя 2 входят счетчи. ки 19,20,21, триггер 22, элемент 23 запрета.

В состав блока 5 входят элементы

И 24, элементы ИЛИ 25,26, счетчик 27, элементы И 28, одновибратор 29.

В состав таймеРа 11 входят генера- 45 тор 30 тактовых импульсов, элементы

И 31, накопительные элементы 32, триггер 33.

В состав блока 7 входят формирователь 34 импульсов, сдвигающий регистр 35, триггеры 36 и 37, элементы

И 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 индикатор 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 поступает на единичный вход триггера 17.

Единичный потенциал с выхода триггера 17, 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 информационных и мешающих стимулов.

99801

10

30

3 13

При 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 ним 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, на вход блока 5, установив счетчик 27 н исходное положение, на 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 на вход блока 8, обеспечивает поступление едшшчных потенциалов с его выходов на входы блока 12, а импульс, поданный с выхода блока 7 на вход блока 9, обеспечивает поступление единичных потенциалов с его выходов на 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 подается 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 поступает на вход регистра 8, обеспечив прохождение сигналов с выходов регистра

8 на входы блока 12 и высвечивание на индикаторе комбинации из пяти информационных стимулов, предъявляемых обучаемому д»я запоминания. По окончании первого тактового импульса первого 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 индикаторах информационные и мешакяцие стимулы, Обучаемый на фоне информационных стимулов отыскивает мешающий стимул и запоминает. По окончании третьего тактового импульса первого цикла 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 помощью клавиш пульта 3 воспроизводит мешающий стимул, Если обучаемый правильно воспроизвел мешающий стимул и уложился но времени, то импульс выхода пульта 3 поступает на один вход элемента 24, на другой вход которого подается единичный потенциал с выхода регистра

9. Импульс с выхода элемента 24 через элемент 25 поступает на вход счетчика 27, обеспечив появление единичного потенциала на его выходе, который прикладывается к входу первого элемента 28, через элемент 26 поступает на вход одновибратора 29 (c потенциальным входом), вызвав появление на выходе последнего импульса. Этот импульс поступает на вход блока 2, зафиксировав первый правильный ответ в счетчике 19, и перебрасывает триггер 22 в единичное положение, обеспечив подачу единичного потенциала на запрещающий вход элемента 23, 1399801 предотвращающий Сброс счетчика 19 при поступлении единичного потенциала с выхода блока 7.

После окончания четвертого такто5 вого импульса первого»»г»кла на выходе блока 7 появляется единичный 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 самьпч регистры 8 и 9 для заполнения новой псевдослучайной после-15 довательностью импульсов, на вход блока 5, возвратив в исходное состояние счетчик 27, и на вход блока 2 информационный вход элем»»»та 23, JJQ этом эаканчь»вается первый г»г»кг». 20

При поступлении первого тактового импульса второго цикла е,ц»»»»»»ч»»ьь"»»»отенциал с выхода б:гока 7, преобразованный форьг»рователем 34 в короткий импульс, поступает на вход»pop» G»po- 25 нателл 6, изменив последовательность импульсов на его вь»ходах,. и на вход блока 12, зафиксировав в индикаторе следующий цикл. Обучаемому будет предъявлено то же число ст»»мулов, íî 30 в другой последовательности.

Работа блоков и элементов в послециклах R»» " » r »U»»»3 o»I»fc»HHGM выше.

Если обучаемый неправильно воспро35 извел мешающий стимул ил»» не уложился во времени, то нулевой потенциал на выходе блока 5 не изменится, с выхода триггера 22 на запрещающий вход элемента 23 подается нулевой потенциал. После окончании второго цикла импульс с выхода блока 7 через элемент 23 поступает на вход счетчика

19, установив последний в исходное состояние.

Если обучаемый пять раз ответил правильно, то пятый правильный импульс с выхода блока 5, поступивший на вход счетчика 19, вызывает появление на выходе последнего импульса переполнения. Этот импульс поступает на вход регистра 14, передвинув единицу с первого выхода на второй выход и обеспечив подачу с выхода формирователя

6 на вход регистра 8 шести информационнх< стимулов и на вход счетчика

20> зафиксировав в последнем единицу.

Эти. же импульсов счетчик 19 устанаво лиьается в исходное состояние.

Оператору (обучаемому) будут предьявлень» шесть информационных и один ! мешающг»й стимул. Каждый пятый правильный ответ подряд записывает единицу в счетчик 20 и увеличивает число информационных стимулов на один — до десяти при одном мешающем стимуле.

Если оператор при десяти информационных и одном мешающем стимулах пять раз подряд ответит правильно, то и гпульс переполнения с выхода счетчика 19, поступивший на вход регистра 14 блока 1, передвинет едини" цу с шестого выхода (десятого разряда) на первый выход (г»ятый разряд), обеспечив подачу с выхода формирователя 6 на вход регистра 8 пяти инфор»»ац»»онных стг»мулов, а импульс, поступ»»в»»»»»»» н» вход сч»тяпка 20, вь»зь»пает г»ояг»ление»»a его выходе импульса перепоя»»ения, который поступает на вход

p»r»»c rpa I 4 блока 4»» п»редвигает единицу с г»ервого выхода па второй выход, обеспечив подачу с выхода формирователя 6 на вход регистра 9 двух

»»е»»»а»о»»»»»х стимулов „Одновременно импу»1)c с в».схода счетчика 20 поступает в сч»т »ик 2! и фиксирует г нем единицу. IJ. »пульсами со своих выходов счетчики 19 и 20 устанавливаются в исходное состояние.

Единичный потенциал с выхода регистра 14 блока 4 поступаеr на вход второго элемента 28, подготовив цепь для прохождения импульса правильного ответа на два мешающих стимула.

Обучаемому будут предъявлены пять информационных и два мешающих стимула. При правильном опознании и воспроизведении обоих кеша»сщих стимулов на выходе одновибратора 29 появляется »»мпульс правильного ответа. Каждый пятый правильный ответ подряд записывает единицу в счетчик 20 и увеличивает число информационных стимулов на один - до десяти при двух мешающих стимулах, а затем при трех мешающих стимулах.

На пятом правильном ответе при десяти информационных и трех мешающих стимулах импульс с выхода счетчика 19 передвигает единицу в регистре

14 блока 1 с шестого выхода на первый выход, импульс с выхода счетчика

20 передвигает единицу в регистре 14 блока 4 с третьего выхода на первый выход, а импульс, который появляется на выходе счетчика 2 1, поступает на

1399801 вход 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 высо5 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 информационные и мешающие стимулы, После второго повышения скорости (если обучаемый правильно отыскивает меша15 ющие стимулы) на выходе регистра 10 появляется импульс, который 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 информации, 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 решение наиболее целесообразно использовать при тренировках и исследовании памяти операторов сложных АСУ, в которых имеются контролируемые переменные, носящие случайный характер.

Формула изобретения !

1. Устройство для обучения операторов, содержащее пульт оператора, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к входу формирователя псевдослучайной последовательности импульсов и первому входу блока индикации, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, вход которого подключен к выходу таймера, и блок анализа ответов

Э о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены первый и второй блоки задания учебной информации, 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 индикации 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 второ1399801 г о регистра, информа»»ионный» вход второго регистра подключен к выходу второго блока задания учебной информации, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя псевдослучайной последовательности импульсов, третий и четвертый выходы которого подключены к вто- 1ð рому и третьему информационным входам соответственно первого блока задания учебной информации.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок задания учебной информации содержит счетчик, С- и В -входы которого являются первым информационным и установочным входами блока соответстве шо> а выходы подключены к первым входам со-go ответствующих элементов И, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами сдвигающего регистра, тактовый и информационный входы которого являются соответственно тактовым и вторым информационными входами блока соответственно, элемент

ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И, а выход — к. S-входу триггера, R-вход которого соединен с соответствующим входом счетчика, а выход — с управляющим входом элемента ЗАПРЕТ, информационный вход и выход которого являются соответственно третьим информа35 ционным входом и выходом блока, выходы сдвигающего регистра являются соответствующими 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-вход которого и S-вход триггера являются входом делителя, R"âõîä подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ, а выход является вторым выходом делителя и соеди,нен с входом второго счетчика, вы ход которого является первым выходом делителя и подключен к входу третьего счетчика, выход которого является третьим выходом делителя, управляющий вход элемента ЗАПРЕТ является первым управляющим входом делителя, а информационный вход - соединен с выходом триггера, R-вход которого является вторым управляющим входом делителя.

4. Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа от»>етон содержит элементы первой группы И, первые и вторые входы которого являются соответствуклц»»ми информацион»»ь»»»и входами первой и третьей групп блока, а выходы — соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом счетчика, R-вход которого является установочным входом блока, элементы И второй группы, первые входы которых являются соответствующими инфор»»ациоп»»ьп»»» входами второй группы блока, вторые входы подключены к соответствующим выходам счетчика, а выходы — к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновнбратора, выход которого является выходом блока.

5. Устройство по »».1> о т л и ч а ю щ е е с я тем, что таймер содержит генератор тa«zn»»» х импульсов> пер»»ьп», второй третий и»етяертый входы которого соединены с вьг»одами соответств-.нно первого, второго и третьего элементо-з И и триггера, а выход является выходом таймера, первые входь первого, второго и третьего элементов И являются соотпетственно перв».»м> вторым и третьим входами таймера, а вторые входы подключены к нь»ходам соотнетстве»»»»о первого, второго и третьего накопительных эле ментов, входы которых соединены с шиной питания, R- u S-входы триггера являются 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 сдвига1ощий регистр, установочный вход которого соединен с выходом переключателя, тактовый вход - с выходом генератора, второй выход — с управляющим входом формирователя импульсов, третий выход — с

R-входам»» первого и второго триггеров, первый и четвертый выходы являются первым выходом блока, а информационнь»»» вход, входы генератора, элемента задержки> S-вход второго триггера и первый вход второго элемента

И являются входом блока, первый вход первого элемента И подключен к выходу первого триггера, S-вход которого соединен с выходом элемента задержки, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходу генератора, соединенному с информационным

ll

12

1399801 входом формирователя импульсов, выход которого является вторым выходом блока, выход второго триггера и выходы первого и второго элементов И являются соответственно третьим, четвертым и пятым выходами блока.

1399801

Риз. 5

Составитель А.Карлов

Редактор В.Ковтун Техред Я.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 2672/52 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4