Устройство для моделирования систем "человек-машина

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека-оператора систем человек - машина. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования работы оператора по обслуживанию разнотипных заявок из общего потока при учете адаптации, утомляемости и степени обученности человека-оператора. Указанная цель достигается введением в устройство дополнительного реверсивного счетчика, регистра памяти, второй схемы сравнения кодов, второго элемента НЕ, второго счетчика импульсов , элементов И, блоков элементов И, триггеров. По окончании моделирования на соответствующих счетчиках окажется зафиксированным общее число поступивших заявок, число поступивших на обслуживание заявок каждого типа,число обслуженных заявок каждого типа, а,на одном из сумматоров - время работы канала оператора по обслуживанию заявок. 2 ил. us (Л ьэ . 1ЧЭ С0 ч QD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3778189/24-24 (22) 06.08.84 (46) 07.07,86. Бюл. ¹ 25 (72) Б.М. Герасимов, И.А. Ветров и А.А. Харитонов (53) 681.396.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1053109, кл. С 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1120342, кл. G 06 F 15/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ "ЧЕЛОВЕК вЂ” МАШИНА" (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека-оператора систем "человек — машина". Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования

„.ЗЦ, 1242979 А1 (50 4 G 06 F, 15/20 работы оператора по обслуживанию разнотипных заявок из общего потока при учете адаптации, утомляемости и степени обученности человека-оператора.

Указанная цель достигается введением в устройство дополнительного реверсивного счетчика, регистра памяти, второй схемы сравнения кодов, второго элемента НЕ, второго счетчика импульсов, элементов И, блоков элементов И, триггеров. По окончании моделирования на соответствующих счетчиках окажется зафиксированным общее число поступивших заявок, число поступивших на обслуживание заявок каждого типа,число обслуженных заявок каждого типа, а на одном из сумматоров — время работы канала оператора по обслуживанию заявок, 2 ил.

1 12

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека-оператора систем

"человек — машина" (СЧМ).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования работы оператора по обслуживанию разнотипных заявок из общего потока при учете адаптации, утомляемости и степени обученности человека-оператора.

42979

10

Сумматор 12 подсчитывает время работы канала (оператора) по обслуживанию заявок.

Регистр 40 служит для установки кода, соответствующего степени обученности оператора.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии счетчики 2, 12, 13, 14, 25, 30 и 31 и триггеры

4,. 7, 33 и 41 находятся в нулевом состоянии. На счетчик 35 заносится

На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, счетчик

2 заявок, третий элемент И 3, второй триггер 4, генератор 5 последовательности импульсов, таймер 6, первый триггер 7, шестой элемент И 8, элемент 9 запрета, генератор 10 случайного числа, четвертый элемент И 11, второй сумматор 12, группу счетчика .13 обслуженных заявок, первый ревер-! сивный счетчик 14, регистр 15, вторую 16 и первую 17 схемы сравнения, первый сумматор 18, первый l9 и второй 20 элементы ИЛИ, первый элемент НЕ 21, первый элемент И 22„ второй элемент И 23, пятый элемент

И 24, первый счетчик 25 импульсов, первую схему 26 сравнения кодов,первый блок 27 элементов И, второй 28 и первый 29 дешифраторы, группу счетчиков 30 заявок принятых к обслуживанию, второй счетчик 31, восьмой элемент И 32, третий триггер 33, девятый элемент И 34, второй реверсивный счетчик 35, вторую схему 36 сравнения кодов, второй элемент НЕ 37, седьмой элемент И 38, второй блок 39 элементов И, регистр 40 памяти, четвертый триггер 41, третий блок 42 элементов И.

Генератор 5 последовательности импупьсов вырабатывает импульсы, распределенные по нормальному закону, и имитирует работу оператора по определению типа заявки. Генератор 10 случайного числа имитирует типа заявки и продолжительность ее обслуживания. Счетчик 31 подсчитывает время нормальной работы оператора (участок

2 фиг. 2), где t — время полной адаптации оператора, t — время начала утомления оператора, 55

Сигнал перехода реверсивного счетчика 14 из нулевого состояния в первое (число 1) проходит через элемент

ИЛИ 19 и. поступает на вход элемента

И 3, на второй вход которого подан код, величина которого прямо пропорциональна разности да =,- с, где <, время, затрачиваемое оператором на обслуживание заявки при максимальной ,степени его обученности и при полной л

его адаптации к работе; а, — время, затрачиваемое оператором на обслуживание заявки в начальный момент работы. В регистр 40 перед началом моделирования заносится число, величина которого обратно пропорциональна степени обученности оператора, причем величина. кода в регистре 40 должна быть меньше величины кода на счетчике 35.

Предварительно на таймере 6 устанавливается исходное время моделиро3О вания. По сигналу "Пуск" таймер 6 начинает отсчитывать время моделирования, Метки времени с второго выхода таймера поступают на вход элемента И 8, с третьего выхода тайме35 ра 6 с периодом контроля Т поступают на считывающий вход сумматора 18, с четвертого выхода таймера 6 поступают элементы И 34 и 38.

Сигнал "Пуск" переводит триггер 7

4G в единичное состояние. Высокий потенциал с прямого выхода триггера 7 открывает элемент И 22 для импульсов генератора 1.

Генератор 1 случайного потока импульсов вырабатывает импульсы со слу45 чайным периодом повторения по экспоненциальному закону. Эти импульсы имитируют входной поток заявок. Заявки фиксируются на счетчике 2 и через элемент 9 запрета поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 14, имитируя занятие заявками мест в очереди.

3 l242979 4 разрешающий потенциал с инверсного нз реверсивного счетчика 14,имитируя выхода триггера 4. изменение очереди заявок на единицу.

Пройдя через элемент И 3, импульс Таким образом, время обслуживания запустит генератор 10 случайного чис- . заявки определяется типом заявок ла, поступит на обнуляющий вход счет- (время подсчета импульсов от 1 до К, чика 25 и на управляющий вход блока где К вЂ” код типа заявки) и степенью

39 элементов И, а также на ну- адаптации оператора (время подсчета левой вход триггера 41 и, кроме импульсов от ьС до переполнения счеттого, переведет триггер 4 в единичное чика 25, т.е. д ), 3тот же импульс состоЯние. ТРиггеР 4 6Удет находитьсЯ 0 с выхода схемы 26, поступая на разв единичном состоЯнии в течение вРе- решающий вход блока 27, разрешает мени обслуживания заявки. прохождение кода числа с выхода геТеперь заявки с генератора 1 не нератора 10 на дешифратор 28, в ребудут проходить через элемент И 3 зультате чего содержимое соответсттак как на второй его вход подан за вующего счетчика 13 (подсчитывающего

15 прещающий потенциал с инверсного вы числа обслуженных заявок по типам) хода триггера 4. увеличится на единицу.

С пРиходом импУльса с элемента И В дальнейшем при наличии заявок

3, генератор 10 случайного числа вы- в очереди (на нулевое состояние редает число, величина котоРого слУчай- версивного счетчика 14) на первом

20 но распределена в интервале от 1 до входе элемента И 3 будет разрешаюМ (где М вЂ” максимальное количество щий потенциал, а запуск генератора типов ааЯвок), на вход схемы 26, а 10 случайного числа и обнуление счеттакже на дешифРатоР 29, в РезУльтате чика 25 будут осуществляться сигначего содержимое соответствующего

25 лом перехода иэ единичного состояния счетчика 30, считывающего количество в нулевое триггера 4, прошедшим чезаЯвок по типам, поступивших на обс- . Рез элемент И 3, этот же импульс разлуживание, увеличится на единицу. решит прохождение д с со счетчика 25

Этим же импУльсом с элемента И 3 через блок 39 на счетчик 25 и переоткРоетсЯ блок 39 элементов И, в Ре ведет триггер 41 в нулевое состояние, 30 зультате чего записанныи на счетчике запрещая выдачу содержимого счетчика

35 код д перепишется с инверсных 25 на схему 26 на время д < . выходов счетчика 35 на счетчик 25. В процессе работы системы в зоне

Таким образом, на счетчике 25 окажет 1 адаптации оператора величина д с ся записанным содержимое счетчика 35 уменьшается до до c — с (где

Ocr Ост в обратном коде д ь время обслуживания заявки оператором

Так как теперь с прямого вьгкода со степенью обученности ниже макситриггера " на элемент И 24 подается мальной при полной его адаптации к

Разрешающий потенциал, то послеДова- работе), которая тем меньше, чем тельность импУльсов с генеРатоРа 5 выше степень обученности оператора, начнет поступать на вход счетчика 25,40 и при максимальной степени обученв результате чего счетчик начнет ности стремится к . B промежуток

Г о ° вести счет от д до пеРеполнениЯ, времени (зона II) величина д остаетпосле чего импУльс пеРеполнениЯ счет- ся постоянной, а поток начинает чика 25 переведет к единичное состоя- опять возрастать по линейному закону ние. тРиггеР 41 и высокий потенциал 45 (Зона III утомления оператора)(фиг.2) с выхода последнего откРоет блок 42 В устройстве эта зависимость реаэлементов И. Так как счетчик 25 пос- лизуется следующим образом. Через ле пеРеполнениЯ пРодолжает подсчет им открытый элемент И 38 на вычитающий пульсов с выхода генератора 5, то вход реверсивного счетчика 35 с тайна второй вход схемы 26 сравнения 50 Мера 6 будут поступать метки времени начнет поступать возрастающая после- с частотой f (например 3-х минутные

5 довательность чисел от 1 до М. импульсы), в результате чего велиВ момент совпадениЯ коДов на обоих чина кода д . будет постепенно умень входах схемы 25 последняя вьщает им- шаться. В момент совпадения кода д . пУльс, котоРый, пРойДЯ на нУлевой 5 с кодом, записанным на тумблерном вход тРиггеРа 4, пеРедает его в ну- регистре 40, на выходе схемы 35 сравлевое состояние, имитируя окончание нения кодов появится высокий потен1 обслуживания заявки и спишет единицу циал, который, пройдя через элемент

1242979

НЕ 37, закроет элемент И 38, прекратив доступ импульсов f на вычи% тающий вход реверсивного счетчика

35, и фиксируя тем самым величину h с..

Тот же потенциал с выхода схемы

35 откроет элемент И 32 и на счетчик

31 начнут поступать импульсы f. c таймера 6 (частота f выбирается так, чтобы полное заполнейие счетчика про10 исходило в течение промежутка времени от t до t ). До момента переполнения счетчика 31 (т.е. до времени t>) код ас остается неизменньм, так как элемент И 38 закрыт потенциалом с выхода элемента НЕ 37. Импульс переполнения счетчика 31 переведет триггер 33 в единичное состояние, в результате чего с прямого выхоца триггера 33 начнет поступать высокий потенциал на элемент И 34, открывая последний для импульсов f.. Импульсы

f начнут поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 35, вследствие чего код Ь опять начнет возрастать, Вычитающий вход реверсивного счетчика 35 по-прежнему будет закрыт для импульсов f, но теперь уже потенциалом с инверсного выхода тригге" ра 33.

В то время, когда заявка находится на обслуживании, на вход элемента

И 8 подается разрешаюший потенциал с прямого выхода первого триггера 4, следовательно, метки времени с таймера 6 через вход элемента И 8 будут поступать на сумматоры 12 л 18, подсчитывая время обслуживания заявок каналом.

Импульс контроля с третьего выхода таймера 5 осуществит считывание

4С сумматора 18. Код суммарного времени работы канала (оператора) Т> по обслуживанию заявок за период перепишется в регистр 15, где будет храниться до следующего импульса контД„- роля.

Схема 17 сравнения сравнивает веHHßHH KOgOB Т H Т - pp 1 случае Т ) Т схема 17 выдает снгс нал, который через элемент ИЛИ 20 закроет элемент 9 запрета на период до следующего импульса контроля.

Контроль суммарного времени Тр обслуживания заявок за период между с; двумя поступлениями импульсов контроля и сравнения его с величиной Т обеспечивает поддержание загрузки оператора на уровне, не превышающим дщза счет прекращеяия доступа заявок в канал.

В случае полного заполнения ревер сивного счетчика 14, что, означает занятие всех мест в очереди, на выходе схемы 16 сравнения появится разрешающий потенциал, который будет приложен к вхоцу элемента И 23. Тот же потенциал через элемент ИЛИ 20 закроет элемент 9 запрета.

Очередная заявка с генератора 1 случайного потока импульсов пройдет через элемент И 23, обнулит счетчик

25, переведет триггер 41 в нулевое состояние, перепишет код с в счетчик 25 и в очередной раз запустит генератор случайного числа 10. Таким образом, прекращается обслуживание заявки, находящейся в данный момент на обслуживании и осуществляется переход к обработке следующей заявки.

Заявка с прерванным обслуживанием на счетчике 13 не фиксируется.

По окончании времени моделирования сигнал с второго выхода таймера 6 перебросит триггер 7 в нулевое состояние, закрывая элемент И 22 и тем самым поток заявок в канал.

Высокий потенциал с инверсного вы" хода триггера 7 поступает на вход элемента И 11. После выбора всех заявок из очереци сигнал перехода ре версивного счетчика 14 из единичного состояния в нулевое пройдет через элемент НЕ 21, элемент И 11 и поступит на второй вход таймера 6, фикси— руя окончательное время моделирования. Это время равняется времени, предварительно набранному на таймере, плюс время на дообслуживание заявок,, стоящих в очереди, но не обслу жившихся за установленное время.

По окончании моделирования на счетчике 2 окажется зафиксированным общее число поступивших заявок.

la счетчике 30 окажется число поступивших на обслуживание заявок каждого типа.

Па счетчиках 13 окажется число обслуженных заявок каждого типа.

Ва сумматоре 12 окажется время работы канала оператора по обслуживанию заявок.

Формула изобретения

Устройство для моделирования системы человек — машина", содержа1242979 щее таймер р генератор случайного по тока импульсов, счетчик заявок, счетчик импульсов, группу счетчиков об,служенных заявок, первый и второй дешифраторы, группу счетчиков заявок, I принятых к обслуживанию генератор посУ ледовательности импульсов, генератор случайного числа, элемент запрета, первый реверсивный счетчик, с первого по шестой элементы И, блок элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, первый элемент НЕ, первую и вторую схемы сравнения, регистр,первый и второй сумматоры, первую схему сравнения кодов, первый и второй триг геры, причем вход таймера соединен с входом запуска устройства, с единичным .входом первого триггера, нулевой вход которого соединен с первым выходом таймера, а прямой выход подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента И подключен к входу счетчика заявок, к первому входу второго элемента И и к информационному входу элемента запрета, выход которого соединен.с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами первого элемента

ИЛИ,выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и входу первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход четвертого элемента

И соединен с входом останова таймера, второй выход которого подключен к управляющему входу первого сумматора, выход третьего элемента И подключен к единичному входу второго триггера и входу запуска генератора случайного числа, прямой выход второго. триггера соединен с первым входом пятого элемента И и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подклю- чен к третьему выходу таймера, выход шестого элемента И соединен с входами первого и второго сумматоров, разрядные выходы первого сумматора соединены соответственно с разрядными входами регистра, разрядные выходы которого подключены соответственно к первой группе входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой является установочным входом устройства, выход первой схемы сравнения соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, разрядные выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам второй схемы сравнения, выход которой подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и вычитающему входу первого реверсив,ного счетчика, выход генератора пос15 ледовательности импульсов подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, первая и вторая группы выходов генератора слу20 чайного числа подключены соответственно к группе входов блока элементов

И и к группе входов первого дешифратора, выходы которого подключены соответственно к входам счетчика заявок, принятых к обслуживанию группы, третья группа выходов генератора случайного числа подключена соответственно к первой группе входов первой схемы сравнения кодов, выход которой

ЗО соединен с вторым входом второго триггера и управляюшим входом блока элементов И, группа выходов которого подключена к входам второго дешифратора, выходы которого подключены соответственно к входам второго дешифратора, выходы которого подключены соответственно к входам счетчиков обслу,женных заявок группы, выход второй схемы сравнения подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов и единичным входом ( второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования работы оператора по обслуживанию разнотипных . заявок с учетом адаптации, утомляемости и степени обученности человекаоператора, оно дополнительно содержитвторой реверсивный счетчик, регистр памяти, вторую схему сравнения кодов, второй элемент НЕ, второй счетчик импульсов, седьмой, восьмой и девя-.ый элементы И, второй и третий блоки элементов И, третий и четвертый триггеры, причем четвертый выход таймера подключен к первому входу восьмого элемента И, выход которого

1242979

10 соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход которого подключен к единичному входу третьего триггера, прямоый выход которого .) подключен к первому входу девятого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, инверсные разрядные выходы которого. подключены соответственно к входам второго блока элементов И, а прямые разрядные выходы соединены соответственно с первой группой входов второй схемы сравнения кодов, вторая группа входов которой соединена соответственно с разрядными выходами регистра памяти, выход второй схемы сравнения кодов соединен с вторым входом восьмого элемента И и входом второго элемента

IE, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с пятым выходом таймера и вторым входом девятого элемента И, .инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу седьмого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого триггера и управляющим входом второго блока элементов И, выходы которого подключены соответственно к разрядным, входам первого советчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с группой входов третьего блока элементов И, выходы которого соединены соответственно с входами второй группы первой схемы сравнения кодов, выход переполнения первого счетчика ,импульсов подключен к второму входу четвертого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом третьего блока элементов И.

1242979

Редактор В. Иванова

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3707/49

Производственно-полиграфическое .предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 бсср

7у

Составитель В. Фукалов

Техред М.Ходанич, Корректор Е. Сирохман.