Устройство для моделирования системы человек-машина

Устройство для моделирования системы человек-машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для имитации операторской деятельности. Целью изобретения является повышение точности оценки качества деятельности путем учета влияния загруженности оператора на надежность его работы. Эта цель достигается введением в устройство второго триггера Шмитта, пятого и шестого элементов И, трех блоков элементов И, второго преобразователя "временной интервал-код", второго сумматора, дешифратора, пяти элементов ИЛИ, пятого триггера и пяти элементов задержки. Сущность изобретения заключается в том, что на основе периодического определения текущей загруженности оператора выявляются условия его деятельности. В зависимости от степени загруженности оператора по разному моделируется деятельность оператора по безошибочному решению задачи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4479476/24-24 (22) 30.05.88 (46) 15.05.90. Бюл. К - 18 (72) Г.П.Попов, В.Н.Максименко и Г.А.Немешаев (53) 681.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н - 966701, кл. G 06 F 15/20, 19Sl.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1!88749, кл. С 06 F 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИCTEMbI ЧЕЛОВЕК вЂ” МА1ЦИНА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для имитации операторской деятельности. Целью изобретения является повышение точности оценки качества деяИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека-оператора системы человек — малина.

Цель изобретения — повышение точности оценки качества деятельности путем учета влияния загруженности на надежность его работы.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Схема содержит генератор 1 случайного потока импульсов заявок, счетчик 2 поступивших заявок, второй элемент И 3, первый триггер 4, блок

5 случайной временной задержки, датчик 6 интервалов времени, третий триггер 7, четвертый элемент И 8,чет„„SU„„3 564644 А 1 тельности путем учета влияния загруженности оператора на надежность его работы. Эта цель достигается введением в устройство второго триггера Шмитта, пятого и шестого элементов И, трех блоков элементов И, второго преобразователя временной интервал код, второго сумматора, дешифратора, пяти элементов ИЛИ, пятого триггера и пяти элементов задержки. Сущность изобретения заключается в том, что на основе периодического определения текущей загруженности оператора выявляются условия его деятельности. В зависимости от степени ".агруженности оператора по разному моделируется деятельность оператора по безошибочному решению задачи. 1 ил. вертый триггер 9, первый элемент И

10, первый преобразователь временной интервал — код 11, первый сумматор

12, счетчик 13 обслуженных заявок, датчик 14 случайных чисел, преобразователь 15 код — напряжение, первый триггер Шмитта 16 второй триггер

17, третий элемент И 18, первый 19 и второй 20 элементы задержки, первый блок элемента И 21, третий элемент задержки 22, второй преобразователь временной интервал — код 23, второй блок элемента И 24, второй сумматор 25, третий блок элементов И 26, дешифратор 27, третий 28 и четвертый 29 элементы ИЛИ, пятый триггер 30, четвертый 31, пятый 32 и шестой 33 элементы задержки, пятый 34 и шестой 35 элементы И, четвертый элемент ИЛИ 36, 1564644 второй триггер Шмитта 37, первый 38 и второй 39 эпементы ИЛИ.

Оператор представляется одноканальной системой массового обслуживания с отказамя.

Генератор случайного потока импульсов имитирует вхоцчой поток зая.— вок, счетчик ? считает общее число поступивших на обслуживание операто1О ру заявок. Блок 5 случайной временной задержки имитирует случайное время обслуживания заявки опера. тором. Сумматор 12 подсчитывает общее время работы оператора по обслуживанию заявок. Общее время моделирования и период контроля с целью определения текущей загруженности оператора задаются с помощью датчика 6 временных интервалов. Датчик 14 случайных чисел, преобразователь код — напряжение 15 и триггер Шмитта имитируют процесс безошибочной (ошибочной) работы оператора. Сумматор 25 подсчитывает время работы оператора в пери- 25 оде контроля с целью определения текущей загруженности оператора. Дешифратор 2? расшифровывает значение текущей загруженности оператора и с помощью триггера 30 обеспечивает учет влияния загруженности оператора на надежность его работы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 8, 30 находятся в нулевом состоянии, триггеры 4, 7 находятся в единичном состоянии. На датчике 6 интервалов времени набирается примерное время моделирования и период контроля рабо- 4 ты оператора для определения его текущей загруженности. По сигналу "Пуск датчик 6 начинает отсчитывать время и вырабатывать импульсы с периодом контроля. Этот z

Импульсы с генератора 1 через открытый элемент И 10 поступают на счетчик

2, который подсчитывает их общее количество, и на элемент И 3. На второй вход элемента И 3 с выхода триггера 4 подается разрешающий потенциал, поэтому первый импульс генератора 1 проходит через элемент И 3, перебрасывает триггер 4 в нулевое состояние, запускает блок 5 случайной временной задержки и датчик 14 случайных чисел и устанавливает триггер 17 в нулевое состояние. Теперь с выхода триггера

4 на второй вход элемента И 3 подается запрещающий потенциал и пока триггер 4 будет находится в нулевом состоянии (имитируется процесс решения оператором задачи) на один импульс, формируемьй генератором 1, не пройдет через элемент И 3, т.е. пока генератор занят решением очередной задачи, всем последующим, возникающим в это время, будет отказано в обслуживании. Преобразователи временной интервал — код ll и 23 преобразовывают время, в течение которого триггер 4 находится в нулевом состоянии, в код, соответствующий времени работы оператора над решением задачи.

Точность решения задачи оператором определяется с одной стороны его индивидуальными особенностями, а с другой стороны — информационным потоком, который определяет его загруженность. С точки зрения субъективных факторов величина ошибки, допускаемая оператором, обычно распределена по нормальному закону. Поэтому датчик

14 случайных чисел по импульсу с выхода элемента И 3 формирует код числа, распределенного по нормальному закону. Этот код с помощью преобразователя код — напряжение 15 преобразовывается в напряжение, которое поступает на входы триггеров Шмитта 16 и 37. Датчик 14 импульсом с выхода элемента И 3, задержанным с помощью элемента задержки 19 на время преобразования кода в напряжение, устанавливается в исходное состояние. Считается, что оператор решил задачу правильно, если величина допущенной им ошибки не превысила какого-то допустимого (порогового) значения.Так как перегруженность и недогруженность оператора способствуют снижению точности его работы, то естественно, что оптимальной загруженности оператора (0,2 _#_ y (0,75) соответствует

1 один порог (допустимое значение оп1ибки„при которой правильное решение

1564644

6 решает очередную задачу . Этот импульс поступает на элемент И 24, чем обеспечивается подача кода времени работы оператора в данном периоде конт5 роля с преобразователя временной интервал — код 23 на суммирующий вход сумматора 25. Через время задержки, определяемое элементом задержки 31, этим же импульсом преобразователь временной интервал — код обнулится с тем, чтобы продолжать преобразовывать время работы оператора, но уже в следующем периоде контроля. После того, как на сумматоре 25 закончилось суммирование (это время определяет элемент задержки 32), код времени рат- боты оператора в данном периоде контроля через открытый. элемент И 26 поЮ ступит на вход дешифратора 27. Сумматор 25 импульсом с элемента задержки 33 установится в нулевое состояние. г- Логика работы дешифратора 27 сле25 дующая. Если íà его вход поступает код времени работы оператора, изменяющийся в пределах от 0 до 0,2 T . или от 0,75 Т„ до Т, то возбуждаются те его выходы, которые подключены к эле3Q менту ИЛИ 28, и в этом случае триггер 30 устанавливается в нулевое состояние. Тем самым обеспечивается мо5 задачи еще возможно), а загруженности, лежащей в пределах у О, 75 и

g (0,2, соответствует другой порог, по величине меньший чем первый. Два таких пороговых значения хранят два триггера Шмитта 16 и 37, причем порог срабатывания триггера 16 по величине меньше порога срабатывания триггера 37.

Предполагается, что в начале работы оператор недогружен, поэтому разрешающий потенциал триггера 30, находящегося B нулевом состоянии, бу дет поступать только на элемент И 34 а триггер 17 в этом случае может переброситься в единичное состояние только при срабатывании триггера Шми та 16. Последний срабатывает только в том случае, если амплитуда импульса напряжения, поступающего íà его вход с выхода преобразователя код— напряжение 15, превысит величину порога, хранимого им. Срабатывание три гера Шмитта 16 произойдет по переднему фронту импульса входного напряжения, чем обеспечится устансвка че рез открытый элемент И 34 и элемент

ИЛИ 36 триггера .17 в единичное состояние. По срезу импульса входного напряжения триггер Шмитта 16 установится в исходное состояние. Таким об разом, когда оператор недогружен (перегружен), то вероятность возникновения ошибки у него больше, чем в оптимальных условиях, поэтому для определения возможности безошибочного решения задачи его ошибка сравнивается с меньшим пороговым значением.

Если величина напряжения превысит пороговое значение, хранимое триггером Шмитта 16, то триггер 17 перебрбсится в единичное состояние и на вход элемента И 13 будет подаваться запрещающий потенциал . 45 Для определения текущей загруженности датчик 6 интервалов времени вырабатывает импульсы, следующие с постоянным периодом. Так как период контроля постоянен, то о загруженности оператора можно судить по времени работы оператора в периоде контроля.

Время работы оператора в периоде контроля определяется следующим образом.

Пусть импульс контроля датчик 6 интервалов времени выработал в момент времени, когда триггер 14 находится в нулевом состоянии, т.е. оператор делирование деятельности оператора с большей вероятностью совершения им ошибки ° Если на вход дешифратора 27 поступает код, изменяющий в пределах от 0,2 Тк до 0,75 Т„, то возбуждаются выходы дешифратора 27, подключенные к элементу ИЛИ 29, и в этом случае триггер 30 устанавливается в единичное состояние. Тем самым обеспечивается моделирование деятельности оператора в оптимальных (с точки зрения загруженности) условиях.

Установленный в нулевое состояние преобразователь временной интервал— код 23 в силу того, что на его выход продолжает поступать разрешающий потенциал с выхода триггера 4, снова начнет преобразовывать время работы оператора, но уже для очередного периода контроля. По окончании решения очередной задачи оператором блок 5 случайной временной задержки выработает импульс, который: перебросит триггер 4 в единичное состояние, в результате чего преобразователи временной интервал — код ll и 23 остановятся, причем на преобразователе

1564644

11 будет зафиксирован код времени работы оператора при решении очередной задачи, а на преобразователе 23— код времени занятости оператора в текущем периоде контроля; обеспечит передачу этих кодов на суммирующие входы сумматоров 12 и 25 соответственно, в результате чего на сумматоре 12 получится сумма времени ра10 боты оператора, а на сумматоре 25 сумма времени работы оператора в текущем периоде контроля,и поступит на один из входов элемента И 18. На другой вход элемента И !8 может поступать как разрешающий, так и запрещающий потенциал с выхода триггера 17 в зависимости от условий моделирования безошибочной деятельности, Поэтому этот импульс пройдет на счетный код счетчика 13 и увеличит количество своевременно и безошибочно обслуженных задач на единицу,, если триггер 17 будет находится в нулевом состоянии; поступит на один из входов элемента И 8, но пока время моделирования не закончилось, на второй вход элемента И 8 с выхода триггера будет поступать запрещающий потенциал и этот импульс дальше не прой- 30 дет, задержавшись на элементах задержки .2О и 22, установит в нулевое состояние преобразователи временной интервал — код 11 и 23 соответственно.

С приходом очередного импульса контроля с датчика 6 интервалов времени код времени работы оператора в данном периоде контроля с сумматора 25 поступит на вход дешифратора 27. В зависимости от значения этого кода триггер 30 установится в одно из двух устойчивых состояний, что в свою очередь определит условия моделирования безошибочной деятельности в следующем периоде контроля. 45

По окончании времени моделирования, предварительно установленного на датчике 6, последний вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 7 в единичное состояние. В результате этого на элемент И 8 с выхода триггера 7 поступает разрешающий потенциал. После этого устройство готово закончить процесс моделирования. Но моделирование заканчивается только после окончания обслуживания заявки, т.е. только после того, как импульс с блока 5 проходит через открытый элемент И 8 и поступает на датчик 6 и триггер 9. Латчик 6 останавливается, фиксируя точное время моделирования, триггер 9 перебрасывается .в нулевое состояние, в результате чего на элемент И 10 подается запрещающий потенциал. На этом процесс моделирования заканчивается.

Вероятные характеристики работы устройства определяются известными методами по показаниям счетчиков, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для моделирования системы человек — машина„ содержащее генератор, случайного потока импульсов заявок, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И, блок случайной временной задержки, датчик интервалов времени, первый преобразователь временной интервал — код, счетчик поступивших заявок, счетчик обслуженных заявок, первый сумматор, датчик случайных чисел, преобразователь код — напряжение, первый триггер Шмитта и первый элемент задержки, причем выход генератора случайного потока импульсов заявок соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика поступивших заявок и первым входом второго элемента И, вы-ход которого соединен с единичным входом первого триггера, входом блока случайной временной задержки, с нулевым входом второго триггера, с входом запуска датчика случайных чисел и входом первого элемента задержки, выход которого подключен к установочному входу датчика случайных чисел, выход которого соединен с входом преобразователя код — напряжение, выход которого подключен к входу первого триггера Шмитта, прямой выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика обслуженных заявок, а. второй вход третьего элемента И соединен с выходом блока случайной временной задержки, с первым входом четвертого элемента И и нулевым входом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с входом запуска первого преобразователя временной интервал— код, вход запуска датчика интервалов

9 15 времени, нулевой вход третьего триггера и единичный вход четвертого триг гера объединены и являются входом запуска устройства, выход окончания времени моделирования датчика интервалов времени соединен с единичным входом третьего триггера, прямой выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом сброса датчика интервалов времени и с нулевым входом четвертого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности оценки качества деятельности путем учета влияния загруженности оператора на надежность его работы, оно дополнительно содержит второй триггер Шмитта, три блока; элементов И, пятый и шестой элементы И, второй преобразователь временной интервал — код, второй сумматор, дешифратор, шесть элементов ИЛИ, пятый триггер и с второго по шестой элементы задержки, причем выход блока случайной временной задержки через второй элемент задержки подключен к входу сброса первого преобразователя временной интервал — код, а непосредственно — к управляющему входу первого блока элементов И, информационные входы которого соединены соответственно с выходами первого преобразователя временной интервал — код, а выходы первого блока элементов И соединены с информационными входами первого сумматора, прямой выход первого триггера соединен с входом запуска второго преобразователя временной интервал — код, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого через третий элемент задержки подключен к выходу блока случайной времен64644 !О ной задержки и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ через четвертый элемент задержки соединен с тактовым выходом датчика интервалов времени, вторым входом второго элемента ИЛИ н вхоцом пятого элемента задержки, выходы второго преобразователя временной ин10 тервал — код соединены соответственно с информационными входами второго блока элементов И, вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента задержки подключен к управляющему входу третьего блока элементов Ии входу шестого элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом второго сумматора, информационные входы Ко

2О торого соединены с выходами второго блока элементов И, а выходы — с информационными входами третьего блока элементов И, выходы которого подключены соответственно к входам дешиф25 ратора, первая группа выходов которого подключена к входам третьего элемента ИЛИ, а вторая группа выходов — к входам четвертого элемента

ИЛИ, выходы которых соединены с нулевым и единичным входами пятого тригг ера соответственно, нулевой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера Шмитта, а выход пятого элемента

И подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, второй вход четвертого элемента ИЛИ подключен к выходу шестого элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом пятого триггера, а второй вход — с выходом второго триггера Шмитта, выход

45 которого подключен к выходу преобразователя код — напряжение.

1564644

Составитель В.Фукалов

Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 1 161

Тираж 564

Подписное

ВН11ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101