Устройство для обучения операторов

Устройство для обучения операторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов на тренажерах.

Известно устройство для обучения операторов по ав. св. СССР №1320833, G 09 В 9/00, 1986, содержащее регистр адреса, блок памяти, регистр микрокоманды, блок сравнения, пульт оператора, счетчик, элемент И, элементы ИЛИ, блок давления, регистр числа и блок памяти.

Недостатком данного устройства является узкий перечень решаемых задач обучения, направленных лишь на обучение устранению неисправностей, что обуславливает относительно невысокую дидактическую способность устройства.

Известно устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса (микрокоманды), блок памяти, регистр микрокоманды, панель органов индикации, выполненную в виде информационного табло, панель органов управления, выполненную в виде блока ввода ответных действий оператора, два блока сравнения, три элемента ИЛИ, генератор, элементы задержки, счетчик, триггер и блок звуковой сигнализации (см. ав. св. СССР №1437897, G 09 В 9/00, 1988).

Однако данное устройство имеет узкую область применения, поскольку на этапе отработки навыков пооперационной своевременной деятельности частое включение звуковой сигнализации не позволяет закрепить навыки при отработке оператором сложных алгоритмов управления, имеющих место в современных автоматизированных системах управления (АСУ).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство для обучения операторов (см. патент РФ №2011229, 5 G 09 В 9/00, 1994, бюл.7), содержащее блок задания программы обучения, блок ответных действий оператора, стартовый, главный и установочный элементы ИЛИ, элемент задержки, главный и ответный блоки сравнения, блоки стартовых и опросных элементов И, регистр числа, стартовый и главный счетчики, дешифратор, триггер, элемент И и табло, m≥2 информационных входов которого соединены с соответствующими m выходами дешифратора, m входов которого подключены к соответствующим m выходам блока опросных элементов И, m счетных входов которого соединены с соответствующими m выходами главного счетчика, установочный вход «Уст.«0» которого соединен с первым входом стартового элемента ИЛИ, вторым входом установочного элемента ИЛИ, первым входом главного элемента ИЛИ и является входом «Запуск» устройства, выход главного элемента ИЛИ подключен к счетному входу «Уст.«1» главного счетчика и первому управляющему входу блока задания программы обучения, m индикаторных выходов которого соединены с соответствующими m индикаторными входами табло, первый контрольный вход которого подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым контрольным входом табло, m информационных выходов блока задания программы обучения соединены с соответствующими m информационными входами главного блока сравнения, m ответных входов которого подключены к соответствующим m выходам блока ответных действий оператора, первый выход главного блока сравнения соединен с вторым входом стартового элемента ИЛИ и вторым управляющим входом блока задания программы обучения, второй выход главного блока сравнения подключен к второму входу главного элемента ИЛИ, входу элемента задержки и второму входу элемента И, выход которого соединен с счетным входом «Уст.«1» стартового счетчика, установочный вход «Уст.«0» которого подключен к выходу стартового элемента ИЛИ, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра числа и с m информационными входами блока стартовых элементов И, m счетных входов которого соединены с соответствующими m выходами стартового счетчика, m выходов блока стартовых элементов И подключены к соответствующим m информационным входам ответного блока сравнения, m ответных входов которого соединены с соответствующими m выходами регистра числа, выход ответного блока сравнения подключен к первому входу установочного элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом триггера, сбрасывающий вход которого подключен к контрольному выходу блока задания программы обучения и к m информационным входам блока опросных элементов И.

В прототипе реализуется возможность более обоснованного принятия решения о переводе обучаемого с этапа «Упражнение» к этапу «Тренировка», тем самым осуществляется расширение дидактических возможностей и области применения устройства.

Однако прототип имеет недостаток - относительно низкую достоверность оценивания правильности (безошибочности) действий оператора (обучаемого) при отработке сложных алгоритмов управления в условиях неоднозначности (нечеткости) параметров, характеризующих текущее состояние объекта управления (АСУ) и окружающей среды. Данное устройство позволяет с высокой достоверностью оценивать правильность (безошибочность) действий оператора (обучаемого), принимающего однозначные, четко идентифицируемые управленческие решения, в рамках которых параметры системы управления и, следовательно, параметры управляющих воздействий заданы количественно, в то время как подавляющее большинство управленческих решений, принимаемых в реально функционирующих современных АСУ, объективно основаны на качественно (неоднозначно, нечетко) идентифицированных параметрах текущего состояния объекта управления и окружающей среды, а значит, сами управленческие решения носят неоднозначный, нечеткий характер, традиционно описываемый с привлечением лингвистической переменной.

Под «параметрами, характеризующими текущее состояние объекта управления и окружающей среды» понимаются исходные данные, используемые оператором (обучаемым) для принятия решения - множество параметров (числовых значений характеристик свойств) АСУ и окружающей среды (как правило, существенно влияющих на эффективность функционирования АСУ) в данный момент времени.

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства для обучения операторов, обеспечивающего повышение достоверности оценивания правильности (безошибочности) действий оператора (обучаемого) при отработке сложных алгоритмов управления в условиях неоднозначности (нечеткости) параметров, характеризующих текущее состояние объекта управления (АСУ) и окружающей среды, устройства, способного с высокой достоверностью оценивать навыки оператора по принятию решений в условиях, присущих реальному процессу управления - когда исходные данные и принимаемые на их основе управленческие решения имеют как количественно, так и качественно (неоднозначно, нечетко, с привлечением лингвистической переменной) выраженный физический смысл.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для обучения операторов, содержащее блок задания программы обучения, блок ответных действий оператора, стартовый, главный и установочный элементы ИЛИ, элемент задержки, главный и ответный блоки сравнения, блоки стартовых и опросных элементов И, регистр числа, стартовый и главный счетчики, дешифратор, триггер, элемент И и табло, m≥2 информационных входов которого соединены с соответствующими m выходами дешифратора, m входов которого подключены к соответствующим m выходам блока опросных элементов И, m счетных входов которого соединены с соответствующими m выходами главного счетчика, установочный вход «Уст.«0» которого соединен с первым входом стартового элемента ИЛИ, вторым входом установочного элемента ИЛИ, первым входом главного элемента ИЛИ и является входом «Запуск» устройства, выход главного элемента ИЛИ подключен к счетному входу «Уст.«1» главного счетчика и первому управляющему входу блока задания программы обучения, m индикаторных выходов которого соединены с соответствующими m индикаторными входами табло, первый контрольный вход которого подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым контрольным входом табло, m ответных входов главного блока сравнения подключены к соответствующим m выходам блока ответных действий оператора, первый выход главного блока сравнения соединен с вторым входом стартового элемента ИЛИ и вторым управляющим входом блока задания программы обучения, второй выход главного блока сравнения подключен к второму входу главного элемента ИЛИ, входу элемента задержки и второму входу элемента И, выход которого соединен с счетным входом «Уст.«1» стартового счетчика, установочный вход «Уст.«0» которого подключен к выходу стартового элемента ИЛИ, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра числа и с m информационными входами блока стартовых элементов И, m счетных входов которого соединены с соответствующими m выходами стартового счетчика, m выходов блока стартовых элементов И подключены к соответствующим m информационным входам ответного блока сравнения, m ответных входов которого соединены с соответствующими m выходами регистра числа, выход ответного блока сравнения подключен к первому входу установочного элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом триггера, сбрасывающий вход которого подключен к контрольному выходу блока задания программы обучения и к m информационным входам блока опросных элементов И, дополнительно включены блок сравнения нечетких кодов, блок обработки, предназначенный для трансформирования нечетких исходных данных к виду, пригодному для принятия решения оператором, и блок проверки. Причем первый и второй выходы блока сравнения нечетких кодов подключены соответственно к первому и второму выходам главного блока сравнения, m информационных входов которого подключены к соответствующим m информационным выходам блока проверки, m информационных входов которого соединены с соответствующими m информационными выходами блока задания программы обучения, m проверочных выходов блока проверки соединены с соответствующими m входами блока обработки, m индикаторных выходов которого подключены к соответствующим m индикаторным выходам блока задания программы обучения. При этом m информационных выходов блока обработки подключены к соответствующим m информационным входам блока сравнения нечетких кодов, m ответных входов которого подключены к соответствующим m ответным входам главного блока сравнения.

Блок сравнения нечетких кодов состоит из компаратора и запоминающего элемента. При этом m входов запоминающего элемента являются соответствующими m информационными входами блока сравнения нечетких кодов, m выходов запоминающего элемента подключены к соответствующим m информационным входам компаратора, m ответных входов которого являются соответствующими m ответными входами блока сравнения нечетких кодов. Первый и второй выходы компаратора являются соответственно первым и вторым выходами блока сравнения нечетких кодов.

Блок обработки, предназначенный для трансформирования нечетких исходных данных к виду, пригодному для принятия решения оператором, состоит из регистра, элемента расчета дополнения, главного и вспомогательного элементов хранения, главного и вспомогательного анализаторов, предназначенных для определения пересечения нечетких множеств, элемента расчета объединения и вычислителя, предназначенного для однозначного выбора количественных значений нечетких параметров. При этом m индикаторных выходов вычислителя являются соответствующими m индикаторными выходами блока, m информационных выходов вычислителя являются соответствующими m информационными выходами блока, m входов регистра являются соответствующими m входами блока, m первичных выходов регистра подключены к соответствующим m первичным входам элемента расчета дополнения и к соответствующим m входам главного элемента хранения, m вторичных выходов регистра подключены к соответствующим m вторичным входам элемента расчета дополнения и к соответствующим m прямым входам вспомогательного элемента хранения, m выходов главного элемента хранения подключены к соответствующим m основным входам главного анализатора, m выходов вспомогательного элемента хранения подключены к соответствующим m основным входам вспомогательного анализатора, m дополнительных входов главного анализатора подключены к соответствующим m первичным выходам элемента расчета дополнения. Причем m вторичных выходов элемента расчета дополнения соединены с соответствующими m дополнительными входами вспомогательного анализатора, m выходов главного анализатора подключены к соответствующим m первичным входам элемента расчета объединения, m вторичных входов которого соединены с соответствующими m выходами вспомогательного анализатора, m выходов элемента расчета объединения соединены с соответствующими m дополнительными входами элемента расчета дополнения, соответствующими m дополнительными входами вспомогательного элемента хранения и соответствующими m входами вычислителя.

Блок проверки состоит из регистра хранения и счетчика. При этом m входов счетчика являются соответствующими m информационными входами блока, m выходов счетчика соединены с соответствующими m входами регистра хранения. Причем m транзитных выходов регистра хранения являются соответствующими m информационными выходами блока, m проверочных выходов регистра хранения являются соответствующими m проверочными выходами блока проверки.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, за счет введения блока сравнения нечетких кодов, блока обработки и блока проверки, обеспечивающих соответственно оценку безошибочности сформированного оператором нечеткого управляющего воздействия, трансформирование нечетких исходных данных к виду, пригодному для достоверной оценки безошибочности, осуществления процедуры принятия оператором управленческого решения и проверки исходных данных (параметры системы управления и среды, поступающие в виде микрокоманд, заданы параметрически или с использованием функции принадлежности, характерной для нечетких множеств), в заявленном устройстве, в рамках оценивания навыков обучаемого, достигается возможность предварительного анализа и преобразования (верификации) результатов контроля действий оператора, обуславливающие повышение достоверности оценивания правильности (безошибочности) действий обучаемого при отработке сложных алгоритмов управления в условиях неоднозначности (нечеткости) параметров, характеризующих текущее состояние объекта управления (АСУ) и окружающей среды.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг.1 - структурная схема устройства для обучения операторов;

на фиг.2 - структурная схема блока сравнения нечетких кодов;

на фиг.3 - структурная схема блока обработки;

на фиг.4 - структурная схема блока проверки;

на фиг.5 - структурная схема блока задания программы обучения;

на фиг.6 - структурная схема блока стартовых элементов И;

на фиг.7 - структурная схема блока опросных элементов И.

Устройство для обучения операторов, изображенное на фиг.1, состоит из блока задания программы обучения 1, блока ответных действий оператора 2, стартового 7, главного 13 и установочного 18 элементов ИЛИ, элемента задержки 21, главного 3 и ответного 19 блоков сравнения, блоков стартовых 8 и опросных 10 элементов И, регистра числа 20, стартового 6 и главного 11 счетчиков, дешифратора 12, триггера 9, элемента И 5, блока сравнения нечетких кодов 22, блока обработки 23, блока проверки 24 и табло 4. При этом m≥2 информационных входов 44₁-44_m табло 4 соединены с соответствующими m выходами 121₁-121_m дешифратора 12, m входов 122₁-122_m которого подключены к соответствующим m выходам 103₁-103_m блока опросных элементов И 10, m счетных входов 101₁-101_m которого соединены с соответствующими m выходами 111₁-111_m главного счетчика 11. Установочный вход «Уст.«0» главного счетчика 11 соединен с первым входом 71 стартового элемента ИЛИ 7, вторым входом 182 установочного элемента ИЛИ 18, первым входом 131 главного элемента ИЛИ 13 и является входом «Запуск» устройства. Выход 133 главного элемента ИЛИ 13 подключен к счетному входу «Уст.«1» главного счетчика 11 и первому управляющему входу 013 блока задания программы обучения 1, m индикаторных выходов 011₁-011_m которого соединены с соответствующими m индикаторными выходами 232₁-232_m блока обработки 23 и подключены к соответствующим m индикаторным входам 43₁-43_m табло 4. Первый контрольный вход 41 табло 4 подключен к прямому выходу 91 триггера 9, инверсный выход 92 которого соединен с первым входом 51 элемента И 5 и вторым контрольным входом 42 табло 4, m ответных входов 31₁-31_m главного блока сравнения 3 соединены с соответствующими m ответными входами 221₁-221_m блока сравнения нечетких кодов 22 и подключены к соответствующим m выходам 021₁-021_m блока ответных действий оператора 2. Первый выход 33 главного блока сравнения 3 подключен к первому выходу 223 блока сравнения нечетких кодов 22, второму входу 72 стартового элемента ИЛИ 7 и второму управляющему входу 014 блока задания программы обучения 1. Второй выход 34 главного блока сравнения 3 подключен к второму выходу 224 блока сравнения нечетких кодов 22, второму входу 132 главного элемента ИЛИ 13, входу 211 элемента задержки 21 и второму входу 52 элемента И 5, выход 53 которого соединен с счетным входом «Уст.«1» стартового счетчика 6. Установочный вход «Уст.«0» стартового счетчика 6 подключен к выходу 73 стартового элемента ИЛИ 7. Выход 212 элемента задержки 21 соединен с управляющим входом 201 регистра числа 20 и с m информационными входами 82₁-82_m блока стартовых элементов И 8, m счетных входов 81₁-81_m которого соединены с соответствующими m выходами 61₁-61_m стартового счетчика 6, m выходов 83₁-83_m блока стартовых элементов И 8 подключены к соответствующим m информационным входам 191₁-191_m ответного блока сравнения 19, m ответных входов 192₁-192_m которого соединены с соответствующими m выходами 202₁-202_m регистра числа 20. Выход 193 ответного блока сравнения 19 подключен к первому входу 181 установочного элемента ИЛИ 18, выход 183 которого соединен с установочным входом 93 триггера 9, сбрасывающий вход 94 которого подключен к контрольному выходу 015 блока задания программы обучения 1 и к m информационным входам 102₁-102_m блока опросных элементов И 10. При этом m информационных входов 32₁-32_m главного блока сравнения 3 подключены к соответствующим m информационным выходам 243₁-243_m блока проверки 24, m информационных входов 242₁-242_m которого соединены с соответствующими m информационными выходами 012₁-012_m блока задания программы обучения 1, m проверочных выходов 241₁-241_m блока проверки 24 соединены с соответствующими m входами 231₁-231_m блока обработки 23, m информационных выходов 233₁-233_m которого подключены к соответствующим m информационным входам 222₁-222_m блока сравнения нечетких кодов 22.

Число «m (m≥2)» (входов, выходов, элементов И, счетчиков и т.п.) определяется в соответствии с необходимой и достаточной для обучения операторов степенью детализации (полноты) состояний объекта управления, представляет собой количество учитываемых параметров объекта управления и окружающей среды и, как правило, составляет от 2 (двух) до 20 (двадцати).

Блок сравнения нечетких кодов 22 (фиг.2) предназначен для хранения информации и оценки безошибочности сформированного оператором нечеткого управляющего воздействия - оценки правильности решения, принятого обучаемым на основе неоднозначно (нечетко) заданных параметров, характеризующих текущее состояние объекта управления (АСУ) и окружающей среды.

Блок сравнения нечетких кодов 22 состоит из компаратора 22.1 и запоминающего элемента 22.2. При этом m входов 22.2-1₁-22.2-1_m запоминающего элемента 22.2 являются соответствующими m информационными входами 222₁-222_m блока сравнения нечетких кодов 22, m выходов 22.2-2₁-22.2-2_m запоминающего элемента 22.2 подключены к соответствующим m информационным входам 22.1-2₁-22.1-2_m компаратора 22.1, m ответных входов 22.1-1₁-22.1-1_m которого являются соответствующими m ответными входами 221₁-221_m блока сравнения нечетких кодов 22. Первый 22.1-3 и второй 22.1-4 выходы компаратора 22.1 являются соответственно первым 223 и вторым 224 выходами блока сравнения нечетких кодов 22.

Компаратор 22.1 блока сравнения нечетких кодов 22 предназначен для получения итоговой оценки безошибочности сформированного оператором нечеткого управляющего воздействия. Компаратор 22.1 представляет собой цифровой узел сравнения и может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого цифрового компаратора, как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.149-152, рис.5.19].

Запоминающий элемент 22.2 блока сравнения нечетких кодов 22 предназначен для хранения поступающей информации (в виде микрокоманд), содержащей верифицированные данные о неоднозначно (нечетко) заданных параметрах, характеризующих текущее состояние объекта управления и окружающей среды. Техническая реализация запоминающего элемента 22.2 возможна по аналогии с типовым, серийно выпускаемым динамическим оперативным запоминающим устройством, описанным в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.194-196, рис.6.9].

Блок обработки 23, изображенный на фиг.3, предназначен для решения задачи трансформирования нечетких исходных данных (нечетко заданных параметров, характеризующих текущее состояние объекта управления и окружающей среды) к виду, пригодному для осуществления процедуры принятия оператором управленческого решения.

Блок обработки 23 состоит из регистра 23.1, элемента расчета дополнения 23.2, главного 23.3 и вспомогательного 23.4 элементов хранения, главного 23.5 и вспомогательного 23.6 анализаторов, элемента расчета объединения 23.7 и вычислителя 23.8. При этом m индикаторных выходов 23.8-3₁-23.8-3_m вычислителя 23.8 являются соответствующими m индикаторными выходами 232₁-232_m блока обработки 23, m информационных выходов 23.8-2₁-23.8-2_m вычислителя 23.8 являются соответствующими m информационными выходами 233₁-233_m блока 23, m входов 23.1-1₁-23.1-1_m регистра 23.1 являются соответствующими m входами 231₁-231_m блока 23, m первичных выходов 23.1-2₁-23.1-2_m регистра 23.1 подключены к соответствующим m первичным входам 23.2-1₁-23.2-1_m элемента расчета дополнения 23.2 и к соответствующим m входам 23.3-1₁-23.3-1_m главного элемента хранения 23.3, m вторичных выходов 23.1-3₁-23.1-3_m регистра 23.1 подключены к соответствующим m вторичным входам 23.2-2₁-23.2-2_m элемента расчета дополнения 23.2 и к соответствующим m прямым входам 23.4-1₁-23.4-1_m вспомогательного элемента хранения 23.4, m выходов 23.3-2₁-23.3-2_m главного элемента хранения 23.3 подключены к соответствующим m основным входам 23.5-1₁-23.5-1_m главного анализатора 23.5, m выходов 23.4-2₁-23.4-2_m вспомогательного элемента хранения 23.4 подключены к соответствующим m основным входам 23.6-1₁-23.6-1_m вспомогательного анализатора 23.6, m дополнительных входов 23.5-2₁-23.5-2_m главного анализатора 23.5 подключены к соответствующим m первичным выходам 23.2-3₁-23.2-3_m элемента расчета дополнения 23.2. Причем m вторичных выходов 23.2-4₁-23.2-4_m элемента расчета дополнения 23.2 соединены с соответствующими m дополнительными входами 23.6-2₁-23.6-2_m вспомогательного анализатора 23.6, m выходов 23.5-3₁-23.5-3_m главного анализатора 23.5 подключены к соответствующим m первичным входам 23.7-1₁-23.7-1_m элемента расчета объединения 23.7, m вторичных входов 23.7-2₁-23.7-2_m которого соединены с соответствующими m выходами 23.6-3₁-23.6-3_m вспомогательного анализатора 23.6, m выходов 23.7-3₁-23.7-3_m элемента расчета объединения 23.7 соединены с соответствующими m дополнительными входами 23.2-5₁-23.2-5_m элемента расчета дополнения 23.2, соответствующими m дополнительными входами 23.4-3₁-23.4-3_m вспомогательного элемента хранения 23.4 и соответствующими m входами 23.8-1₁-23.8-1_m вычислителя 23.8.

Регистр 23.1 блока обработки 23 предназначен для регистрации и сортировки поступающей нечеткой информации на две составляющие, по начальному количеству мнений экспертов о каждом из m нечетко заданных параметров объекта управления и окружающей среды. Регистр 23.1 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого двоичного счетчика с последовательным переносом на Т-триггерах, как описано в [Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. - M.: Высшая школа, 1987. С.138-141, рис.9.1].

Элемент расчета дополнения 23.2 блока обработки 23 предназначен для реализации процедуры арифметического вычитания из единицы значений функций принадлежности нечетких множеств. Частным случаем технической реализации элемента расчета дополнения 23.2 может служить обычное арифметико-логическое устройство (АЛУ), описанное, например, в [Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1987. С.196-198, рис.11.15].

Главный 23.3 и вспомогательный 23.4 элементы хранения блока обработки 23 предназначены соответственно для хранения нечеткой исходной информации, поступающей от первого и второго эксперта (от эксперта А и В), т.е. для хранения количественно выраженных двух (по начальному числу экспертов) мнений экспертов о каждом из m нечетко заданных параметров объекта управления и окружающей среды. Главный элемент хранения 23.3 может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого динамического оперативного запоминающего устройства, как показано в литературе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.194-196, рис.6.9(б)]. Вспомогательный элемент хранения 23.4 отличается от главного элемента хранения 23.3 лишь наличием дополнительных m входов (23.4-3₁-23.4-3_m), которые технически могут быть легко объединены с соответствующими m прямыми входами (23.4-1₁-23.4-1_m), что позволяет осуществить реализацию вспомогательного элемента хранения 23.4 аналогично главному элементу хранения 23.3 в виде динамического оперативного запоминающего устройства, как описано в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.194-196, рис.6.9(б)].

Главный анализатор 23.5 блока обработки 23 предназначен для определения пересечения нечетких множеств - пересечения дополнения нечеткого множества, сформулированного экспертом А, с нечетким множеством, сформулированным экспертом В. Главный анализатор 23.5 может быть технически реализован на базе цифрового узла сравнения, как показано в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.149-152, рис.5.22(а)].

Вспомогательный анализатор 23.6 блока обработки 23 предназначен для определения пересечения нечетких множеств - пересечения нечеткого множества, сформулированного экспертом А, с дополнением нечеткого множества, сформулированного экспертом В. Вспомогательный анализатор 23.6 также может быть технически реализован на базе цифрового узла сравнения, как описано в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.149-152, рис.5.22(а)].

Элемент расчета объединения 23.7 блока обработки 23 предназначен для реализации завершающего цикла дизъюнктивного суммирования - определения объединения нечетких множеств. Элемент расчета объединения 23.7 представляет собой цифровой узел сравнения и может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого быстродействующего цифрового узла сравнения, как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров A.M. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.149-152, рис.5.19].

Вычислитель 23.8 блока обработки 23 предназначен для однозначного выбора (присвоения) количественных значений анализируемых нечетких параметров объекта управления и окружающей среды (исходных данных для принятия обучаемым управленческого решения). Вычислитель 23.8 представляет собой серийно выпускаемый программируемый ТТЛ-компаратор типа 74LS85, описанный в [Янсен Й. Курс цифровой электроники: Сложные ИС для устройств передачи данных. Т.3. - М.: Мир, 1987. С.38-40, рис.1.21].

Блок проверки 24, изображенный на фиг.4, предназначен для осуществления процедуры последовательного сравнения (по количеству разрядов) поступающих в двоичном коде исходных данных (параметров системы управления и среды, заданных в виде микрокоманд) и принятия решения о их математической природе - исходные данные заданы параметрически или с использованием функции принадлежности, характерной для нечетких множеств.

Блок проверки 24 состоит из регистра хранения 24.1 и счетчика 24.2. При этом m входов 24.2-1₁-24.2-1_m счетчика 24.2 являются соответствующими m информационными входами 242₁-242_m блока 24, m выходов 24.2-2₁-24.2-2_m счетчика 24.2 соединены с соответствующими m входами 24.1-2₁-24.1-2_m регистра хранения 24.1. Причем m транзитных выходов 24.1-3₁-24.1-3_m регистра хранения 24.1 являются соответствующими m информационными выходами 243₁-243_m блока 24, m проверочных выходов 24.1-1₁-24.1-1_m регистра хранения 24.1 являются соответствующими m проверочными выходами 241₁-241_m блока проверки 24.

Регистр хранения 24.1 блока проверки 24 предназначен для принятия решения о математической природе исходных данных, заданных в виде микрокоманд - параметры системы управления и среды заданы количественно или с использованием функции принадлежности, характерной для нечетких множеств. Регистр хранения 24.1 может быть реализован на базе типового регистра хранения на D-триггерах, описанного в литературе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.156-158, рис.5.27].

Счетчик 24.2 блока проверки 24 предназначен для регистрации и последовательного сравнения (по количеству разрядов) поступающих в двоичном коде исходных данных. Техническая реализация счетчика 24.2 возможна на базе серийно выпускаемого счетчика с параллельным переносом на TV-триггерах, как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.172-175, рис.5.40].

Блок задания программы обучения 1, входящий в общую структурную схему и изображенный на фиг.5, предназначен для записи и хранения параметров алгоритма управления, отрабатываемого человеком-оператором. Схема блока задания программы обучения 1 и принцип его действия известны и подробно описаны в прототипе (см. патент РФ №2011229, 5 G 09 В 9/00, 1994, бюл.7).

Блок ответных действий оператора 2, входящий в общую структурную схему, предназначен для набора (формирования) оператором кода управляющего воздействия (кода очередного количественного или качественного управляющего воздействия, кода управленческой микрокоманды) и передачи сформированного сигнала для проверки в соответствии с алгоритмом обучения. Блок ответных действий оператора 2 представляет собой типовую клавиатуру, которая в традиционном сочетании с панелью индикации 14 табло 4 (экраном, монитором) является физической моделью пульта оператора реальной АСУ. Структурная схема и принцип действия блока ответных действий оператора 2 известны и описаны, например, в прототипе (см. патент РФ №2011229, 5 G 09 В 9/00,1994, бюл.7).

Главный блок сравнения 3, входящий в общую структурную схему, предназначен для оценки безошибочности сформированного оператором четкого (количественно сформулированного) управляющего воздействия. Главный блок сравнения 3 представляет собой цифровой узел сравнения и может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого узла сравнения (цифрового компаратора), как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.149-152, рис.5.19].

Табло 4, входящее в общую структурную схему, предназначено для индикации (визуализации в интересах обучаемого) состояния алгоритма управления, режима обучения (упражнение либо тренировка) и номера тренировки, на которой обучаемому удается завершить алгоритм управления без ошибок. Табло 4 состоит из объединенных в едином корпусе панели индикации 14, транспаранта «Упражнение» 15, транспаранта «Тренировка» 16 и индикатора номера тренировки 17. Состав элементов табло 4, их взаимосвязь и принцип их действия известны и подробно описаны в прототипе (см. патент РФ №2011229, 5 G 09 В 9/00, 1994, бюл.7).

Элемент И 5, входящий в общую структурную схему, предназначен для регистрации ошибок оператора и коммутации счетного входа «Уст.«1» стартового счетчика 6 в интересах их подсчета. Элемент И 5 может быть технически реализован на основе серийно выпускаемого элемента И, описанного в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995, С.13-14, рис.1.2].

Стартовый счетчик 6, входящий в общую структурную схему, предназначен для подсчета числа ошибок, допущенных подряд на этапе тренировки оператора. Частный случай технической реализации стартового счетчика 6 описан в [Соботка З., Стары Я. Микропроцессорные системы. - М.: Энергоиздат, 1981. С.96-100].

Стартовый элемент ИЛИ 7, входящий в общую структурную схему, предназначен для объединения сигналов на установочный вход «Уст.«0» стартового счетчика 6 для его обнуления с началом обучения - с внешнего входа «Запуск» устройства и в случае безошибочного выполнения текущей операции - с первого выхода 33 главного блока сравнения 3. Стартовый элемент ИЛИ 7 может быть технически реализован на базе серийно выпускаемого элемента ИЛИ, подробно описанного в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.24-26, рис.1.7].

Блоки стартовых 8 и опросных 10 элементов И (фиг.6 и 7 соответственно), входящие в общую структурную схему, идентичны, a m однотипных элементов И (8.1₁-8.1_m и 10.1₁-10.1_m соответственно), входящих в состав блоков стартовых 8 и опросных 10 элементов И, выполняют функции коммутирующих элементов при опросе содержимого соответственно стартового 6 и главного 11 счетчиков. Структура блоков стартовых 8 и опросных 10 элементов И известна, описана в прототипе (см. патент РФ №2011229, 5 G 09 В 9/00, 1994, бюл.7) и проиллюстрирована на фиг.6 и 7, а элементы И (8.1₁-8.1_m и 10.1₁-10.1_m), входящие в состав этих блоков, реализуются в виде известных и описанных в [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.13-14, рис.1.2].

Триггер 9, входящий в общую структурную схему, предназначен для управления засветкой транспаранта «Упражнение» 15 или транспаранта «Тренировка» 16 табло 4 в соответствующем режиме обучения. Триггер 9 может быть технически реализован в виде серийно выпускаемого одноступенчатого триггера с коллекторно-базовыми связями, как показано в работе [Гусев В.В., Лебедев О.Н., Сидоров А.М. Основы импульсной и цифровой техники. - СПб.: СПВВИУС, 1995. С.72-73, рис.3.2(б)].

Главный счетчик 11, входящий в общую структурную схему, предназначен для подсчета числа попыток, затраченных обучаемым до первого безошибочного выполнения алгоритма управления. Главный счетчик 11 может быть технически реализован в виде двоичного счетчика с последовательным переносом на Т-триггерах, как описано в литературе [Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1987. С.138-141, рис.9.1].

Дешифратор 12, входящ