Тренажер оператора автоматизированной системы управления

 

!

ОЮ 69

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОНЮЛЙИ

РЕСПУБЛИК

4.(5l ) РМУДМРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР йб ДЕЛАМ ИЭОБИГТЕНИЙ И Of ÍPÜÏÚÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫТВУ (6l ) И42065

21 ) 3618739/24-24

22 ) 06;05"83 (46 ) 30;Îl.85. Бюл. М 4 (72 ) Ю.И.Забродин, А..А.Сляднев н А.Ю.Чижов (71 ) Институт психологии .АН СССР (53) 68l.3.07l (088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1042065, кл. G 09 В 9/ОО, 1982 (прототип ) .. (. 4 )(57 )1.ТРЕНАЖКР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ по авт. ав. М 1042065, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью раапирения дидактических возможностей тренажера, в него введены последовательно включенные блок формирования вероятностной последовательности импульсов н первый элемент И, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выход - с третьим входом блока управления и койтроля и с нятьаа входом блока ввода эталонов, третий выход которого подключен к первому входу блока формирования вероятностной последовательности импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а первый и второй выходы — с третьим и четвертым входамн ключа соответственно, 2. Тренажер по п.l, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что в нем блок фор мирования вероятностной последовательности импульсов содержит второй элемент И и последовательно включенные генератор, дополнительный счетчик, коммутатор, третий ревврсивный счетчик, первый триггер и второй триггер, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого нод-, ключен к выходу генератора, вторыж входы третьего реверсивного счетчика и первого триггера являются первым входом блока, второй вход второго элемента И и третий вход третьего реверсивного счетчикавторым. входом блока, а выходы первого и второго триггеров — первым и вторым выходами блока соответствен но.

1137499 2

55

Изобретение относится к автомати-;. ке и вычислительной технике, в частности к тренажерам, может быть использовано для профессионального отбора, обучения и тренировки операторов АСУ.

Но основному авт. св. М 1042065 известен тренажер оператора автоматизированной системы управления, содержащий пульт оператора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения и элемента ИЛИ, выход которого через ключ подключен к первому входу блока регистрации, третий и четвертый входы блока сравнения соединены соответст— венно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, второй вход ключа подключен ко второму выходу блока ввода эталонов, формирователь импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами блока ввода эталонов и блока управления и контроля, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, первый выход — со вторым входом блока эта— лонов, третий выход которого подключен к третьему входу блока ре гистрации, а третий и четвертый входы — к первому выходу пульта оператора и второму выходу формирователя импульсов соответственно.

При этом блок управления и контроля содержит счетчик и первый реверсивный счетчик, а блок ввода эталонов— второй реверсивный счетчик и узел оперативной памяти.

Данный тренажер позволяет эффективно исследовать и тренировать оперативную память, восприятие, пере40 кодирование, информационный поиск, оперативное мышление и другие об— щие элементарные способности человека-оператора (lj, Однако при работе на тренажере мо-45 делируется деятельность оператора в строго детерминированных средах, которые редко встречаются в реальной профессиональной деятельности, что ограничивает дидактические возможности тренажера.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей тренажера sa счет исследования тренировки взаимодействия общих элементарных видов операторской деятельности в вероятностно-детерминированных средах, Поставленная цель достигается тем, что в тренажер оператора автоматизированной системы управления введены последовательно включенные блок формирования вероятностной последовательности импульсов и первый элемент И, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выход — с тоетьим входом блока управления и контроля и с пятым входом блока ввода эталонов, третий выход которого подключен к первому входу блока формирования вероятностной последовательности импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а первый и второй выходы — с третьим и четвертым входами ключа соответственно.

Блок формирования вероятностной последовательности импульсов содержит второй элемент И и последовательно включенные генератор, дополнительный счетчик, коммутатор, третий реверсивный счетчик, первый триггер и второй триггер, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу генератора, вторые входы третьего реверсивного счетчика и первого триггера являются первым входом блока, второй вход второго элемента И и третий вход третьего ревер— сивного счетчика — вторым входом блока, а выходы первого и второго триггеров — первым и вторым выходами блока соответственно.

На чертеже представлена структурная схема тренажера.

Тренажер содержит пульт 1 оператора, выходы которого соединены, со входами блока 2 сравнения и элемента 3 ИЛИ,выход которого соединен с входом формирователя 4 импульсов, выход которого параллельно подключен к входам счетчика 5, реверсивного счетчика 6 и блока 7 ввода эталонов, выход которого параллельно подключен ко входам блока 8 регистрации и блока 9 формирования вероятностной последовательности импульсов, а также элементы !

О,ll и 12 И, Блок 9 содержит генератор 13,выход которого параллельно подключен ко входам элемента 14 И и счетчика 15, выходы которого через коммутатор 16, задающий длину вероятноз 1137 стной последовательности, соединены со входами реверсивного счетчика

17, выход которого соединен со входом триггера 18, выход которого соединен со входом триггера 19, 5

Блок 7 ввода эталона содержит реверсивный счетчик 20, выход которого соединен со входом узла 21 оперативной памяти, Счетчики 5 и 6 объединены в 1Î блок 22 управления и контроля, а элементы 10,11 И вЂ” в ключ 23.

Особенностью тренажера является возможность моделирования вероятностных структур с различной степенью детерминации, встречающихся в реальной операторской деятельности. В зависимости от задач исследования, обучения или тренировки формируются информационные программы, внутренняя

20 структура которых изменяется в широ.. ком диапазоне от полностью вероятностных до строго детерминированных.

С этой целью экспериментатор (рук6водИтель ) разбивает информационную программу на две последовательности, одна из которых носит вероятностный характер, а вторая — детерминированный. Задается структура и длина детер-. минированной последовательности, а также длина (или пределы изменения

30 длины ) вероятностной последовательности. Причем длина вероятностной последовательности может иметь как вероятностный, так и детерминированный характер, 35

Информационная программа с заданными параметрами, которые оператору .не сообщаются. по тактам, формируемым оператором, предъявляется оператору в виде последовательности бинарных

;зрительных образов (например, 0 или загорание левого или правого индикатора). После окончания информационной программы она повторяется вновь без перерыва или какого-либо иного 4

:признака ее окончания °

Оператор, просматривая предъявляемую ему информационную программу, должен сформировать концептуальную модель детерминированной ее части 50 :(детерминированной последовательно сти ) и синхронно с ее предъявлением

:ввести модель в тренажер путем нажатия левой или правой кнопок на пульте оператора ° Задача оператора Ы считается решенной в случае правильного построения модели. На табло регистрации фиксируется количество цнк—

499 4 лов информационной программы, просмотренных оператором до полного решения задачи, которое является обобщающим показателем успешности деятельности оператора.

Тренажер имеет два режима работы.

Режим I. Особенностью этого режима является то, что не только структура, но и длина вероятностной последовательности имеют вероятностный характер.

Тренажер в этом режиме работает следующим образом.

При включении тренажера счетчики

5,6 и 20 переходят в нулевое состояние, а триггер 18 в состояние, при котором на его выходе будет уровень лог, " 1". который переводит и удерживает триггер 19 в состоянии, при котором на его выходе также имеется уровень лог. "1".

Экспериментатор (руководитель ) переводит переключатель режимов работы (не показан ) в формирователе 4 в положение "Запись" и производит запись структуры и длины детерминированной последовательности в блок

7 ввода эталонов. При этом работа предлагаемого тренажера не отличается от работы прототипа.

Экспериментатор с помощь:о коммутатора 16 соединяет выходы счетчика 15 со ходами счетчика 17, Счетчик 17 является реверсивньн4, с возможностью предварительной записи кода по информационным входам.

Коммутатор 16 позволяет подавать на каждый из входов счетчика 17 необходимого логического уровня или соединение каждого нз выходов счетчика 15 с соответствующим входом счетчика 17, Экспериментатор переводит переключатель режимов работы формирователя 4 в положение "Работа", при этом дальнейшая запись информации в узел

21 запрещается и блок 7 ввода эталонов переходит в режим предъявления . детерминированной последовательности.

Единичный потенциал, поступающий с выхода триггера 18, открыв ет эле-. менты IO и 12. Единичный потенциал, поступающий с выхода триггера

l9, открывает з-емент II И.

Открытое состояние элементов

l0 II и 12 И создает условие для полного совпадения алгоритмов работы предлагаемого тренажера и прототи1137499

S па прн предъявлении детерминированной последовательности: при нажатии кнопок оператором на пульте 1 элемент 3 формирует тактовые импульсы, которые разрешают поступление инфор- 5 мации с выхода блока 7 через элементы 10 и 11 на вход логического пробника (не показан) блока 8, а также, проходя через формирователь

4 и элемент 12, поступает на вычита- 10 ющие входы реверсивных счетчиков 20 и 6. llo окончании цикла заданной детерминированной последовательности на выходе счетчика 20 (выход4 0 ) появляется перепад напряжения, кото- 15 рый обеспечивает запись числа (соответствующего заданной длине детерминированной последовательности) в этот же счетчик, поступает на вход блока 8 регистрации, а также посту- 20 пает на вход счетчика 17, обеспечивая перезапись в него случайного числа со счетчика 15 через коммутатор

16 и переводит триггер 18 в противоположное исходному состояние. .25

Генератор 13 (мультивибратор ), счетчик 15 и счетчик 17 образуют датчик случайных чисел. Случайное число, оказавшееся в счетчике 15 в момент прихода импульса на вход блока 9, записывается в счетчик 17 и определяет длину вероятностной последовательности.

Нулевой потенциал, появившийся на выходе триггера 18, снимает блокиров35 ку с триггера 19 и закрывает элементы

l0 и 12 И.

Генератор 13, элемент 14 и триггер 19 образуют схему датчика.случайных импульсов.

Импульсы с выхода генератора 13 через элемент 14 поступают на вход триггера 19. При последующем нажатии одной из кнопок на пульте 1 на выходе элемента 3 формируется пере45 пад следующего тактового импульса, который запрещает прохождение .импульсов через элемент 14 и разрешает прохождение информации через элемент 11. Однако элемент 10 закрыт, следовательно, поступление информации с выхода блока 7 на вход логического пробиика блока 8 заирещено. В этом случае информационным является выход триггера 19, состояние которого является случайным и определяется случайным числом импульсов, поступивших на вход триггера 19 в период между нажатиями кнопок на пульте 1.

При отпускании кнопки на пульте 1 на выходе элемента 3 ИЛИ формируется перепад напряжения 1задний. фронт тактового импульса), который открывает элемент 14, закрывает элемент

1l поступает на вход счетчика 17, уменьшая значение числа, записанного в нем, на единицу. Тактовый импульс не воздействует на счетчики 20 и 6, так как элемент 12 закрыт.

При последующих нажатиях кнопок на пульте 1 алгоритм работы повторяется. Таким образом, формируется вероятностная последовательность, которая предъявляется оператору посредством логического пробника.

После окончания формирования ко-. личества разрядов вероятностной последовательности, равного значению случайного числа, записанного в счетчике 17, на выходе последнего (выход 40) появляется перепад напряжения,который переводит и фиксирует триггер 19 в исходном состоянии, открывает элементы 10 и !2, т.е. тренажер переходит в режим предъявления детерминированной последовательности.

Далее алгоритм работы тренажера повторяется.

Контроль за правильностью ввода оператором модели детерминированной последовательности и фиксация окончания работы аналогичны соответствующим режимам работы тренажера, являющегося прототипом.

Коммутатор 16 имеет возможность ие полной коммутации выходов счетчика 15 на входы счетчика 17. Подавая нулевые потенциалы на определенные входы счетчика 17, экспериментатор имеет возможность ограничить пределы изменения длины вероятностных последовательностей.

Режим П. Особенностью этого режима является то, что длина вероятностной последовательности в течение решения одной задачи детерминирована.

Число, соответствующее требуемой длцне вероятностной последовательности, устанавливается экспериментатором с помощью коммутатора 16 методом подачи нулевых и единичных потенциалов на входы счетчика 17 в двоичном коде.

Далее алгоритм тренажера во втором режиме аналогичен алгоритму работы тренажера s первом режиме, 7 I I 374

Тренажер позволяет моделировать информационную программу длиной от до 32.разрядов. Информационная программа составляется из детерминированной последовательности, длина, 5 которой может меняться от до !

6 разрядов, и вероятностной последовательности, длина которой также может меняться от I до I5 разрядов.

Использование изобретения по сравнению с прототипом расширяет

:дидактические возможности тренажера. Прототип моделирует информационные потоки, внутренняя структура ко.торых строго детерминирована, однако такие информационные потоки встречаются в реальной операторской деятельности крайне редко. Предлагаемый . тренажер моделирует информационные потоки, в которых детермииирован- 20 ная часть преобпадает над случайной либо достаточно четко выражена,В этом случае имеет место носледовательность событий, с которыми человек встречается в конкретном виде

99 8 операторской деятельности. Это позволяет исследовать, обучать и тренировать способность оператора к веро« ятностному прогнозированию, которая относится к высшим психическим функциям и приобретает особо важное значение в условиях сложной деятельности. Кроме того, моделирование вероятностно-детерминированных сред позволяет интенсифицировать процессы информационного поиска и логического мышления на всех этапах решения задачи не зависимо от того, какая часть детерминированной последовательности опознана оператором.

В.целом использование предлагаемого тренажера повышает эффективность профессионального отбора иа основе анализа, способности оператора к выполнению общих элементарных видов операторской деятельности, улучшает качество обучения и треки» ровки, что сказывается на успешности дальнейшей профессиональной деятельности операторов.

1137499

I.

Составитель А,Карлов

Редактор Н.Киштулинец ТехредТ.Дубинчак Корректор 0,×åðíè

Заказ 10530/38 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 11П1! "Патент", г,ужгород, ул. Проектная., 4