Обучающее устройство

 

Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано для подготовки операторов различных систем человек-машина .Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Сущность изобретения основана на возможности повьшения эффективности процесса обучения и тренажа, операторов в случае учета индивидуальных способностей обучаемых операторов.Для индивидуализации процесса обучения и тренажа операторов необходимо оценивать глубину усвоения каждым оператором дозы (задачи) учебной программы, для чего в данном устройстве предусмотрена оценка меры трудности задачи , решаемой операторами. Для этого в структуру известного устройства . введены блок памяти, дополнительный вычислитель и формирователь двоичной псевдослучайной последовательности импульсов. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ.(21) 3810816/24-24 (22) 05.11.84 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (72) О.В. Андреев, А.А. Зубченко, И.Н. Каримов, И.Б. Плетнев и К.А. Пупков (53) 681.3.071 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 612278, кл. С 09 В 9/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 959136, кл. G 09 В .9/00, 1982. (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано для подготовки операторов различных систем человек-машина. Цель изобретения — расширение дидактичесÄÄSUÄÄ 1244700 А1 дц 4 С 09 В 9/00 ких воэможностей устройства. Сущность изобретения основана на возможности повышения эффективности процесса обучения и тренажа операторов в случае учета индивидуальных способностей обучаемых операторов.для индивидуализации процесса обучения и тренажа операторов необходимо оценивать глубину усвоения каждым оператором дозы (задачи) учебной программы, для чего в данном устройстве предусмотрена оценка меры трудности задачи, решаемой операторами. Для этого в структуру известного устройства; введены блок памяти, дополнительный вычислитель и формирователь двоичной псевдослучайной последовательности импульсов. 4 ил.

1244700

Изобретение относится к эргономике, в частности, к устройствам обучения и тренажа операторов и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих недетерминированные сис . темы человек-машина, а также для проведения инженерно.-психологических исследований.

Цель изобретения — расширение дидактических воэможностей устройства с повышением эффективности процесса обучения и тренажа операторов путем введения объективной оценки меры трудности задачи, позволяющей дифференцированно учитывать качество усвоения дозы учебной программы у группы операторов.

На фиг.1 изображена структура устройства, на фиг.2 — схема блока моделирования изучаемого объекта, на фиг.3 — вычислительный:блок, на фиг.4 « имитатор сигналов воэдей" ствия

Устройство содержит блок 1 моделирования изучаемого объекта, индикатор 2, блок 3 ручного управления,вычислительный блок 4, имитатор 5 возмущающих воздействий, блок 6 ввода эталонов (эталонных импульсных переходных функций), блок 7 сравнения, блок 8 регистрации и отображения .результатов контроля, блок 9 сравнения, дополнительный вычислительный блок

10, блок 11 управления параметрами о объекта тренажа, генератор 12 двоичной псевдослучайной последовательности и блок 13 памяти. Блок 11 и генератор 12 представляют собой формирователь двоичной псевдослучайной последовательности импульсов.

Электрическая схема блоков 1 и

11 приведена на фиг.3 и включают узел суммирования, два интегрирующих узла, два полупроводниковых шунта (не обозначены).

Структура блоков 4 и 10 (фиг.4) содержит узел 14 памяти, узел 15 временных задержек, сдвигающий регистр 16, узел 17 сверток, распределитель 18 импульсов, узел 19 вычислений, узел 20 регистрации.

Структура имитатора 5 (фиг.5) содержит узел 21 памяти, цифро-аналоговый преобразователь 22, сумматор

23, фильтр 24 низкой частоты и генератор 25 шума.

Результирующий сигнал с. выхода сумматора 23 подводится на один иэ входов блока 1. Сигналы реакций последнего поступают на вход индикатора 2. Оператор в соответствии с информацией, вынесенной на индика" тор 2, вырабатывает алгоритм:управляющих действий и реализует его путем воздействия на органы управления блока 3. Сигналы с выхода блока 3 по. даются на одни иэ входов блоков 1 .и 4..На другой вход последнего поступают сигналы с выхода имитатора 5..

Блок 4 на основании зарегистрированных входных и выходных сигналов выносит количественную оценку текущего состояния управляющих действий оператора в виде текущей импульсной переходной функции h (L)

1 () = х(" «)у(с)» где h (т ) — импульсная переходная функция, усредненная по времени и характеризующая текущее состояние управляющих действий оператора, x(t- 1) - воздействующий сигнал, е регистрируемый на выходе имитатора 5 сигналов воздействиями — сигнал реакции оператора, регистрируемый на выходе блока 3 ручного управления; — временные задержки.

Для оценки соответствия текущего состояния управляющих действий оператора требуемому состоянию сигнал

50 у t) Устройство после включения работает следующим образом.

Для совершенствования и оценки характеристик деятельности операто5 ра, который выполняет свои функции в контуре управления недетерминированной системой человек-машина,узел

21 вырабатывает сигналы в виде цифровых кодов, которые задают начальные условия остояния изучаемого объекта. Кодовые сигналы через цифро-аналоговый преобразователь 22 поступают на один из входов сумматора 23, на другой вход которого

15 через фильтр 24 подается сигнал с выхода..генератора 25, имитирующий воздействующие факторы внешней сред- . ней среды.

1244700

h (s) текущей импульсной переходной т функции в блоке 7 сравнивается с эта. лонным сигналом 11 (1), являющимся сигналом .эталонной импульсной переходной функции, который с выхода блока 6 поступает на один иэ входов блока 7. Результирующий сигнал с выхода блока 7 подается на вход блока 8 для документирования и представления инструктору результатов оценки в визуальном виде.

Объективная оценка меры трудности задачи, решаемой операторами, предлагаемым обучающим устройством производится следующим образом.

Мера трудности задачи обуславливается степенью неопределенности во времени изменения динамических характеристик объекта тренажа. В предлагаемом обучающем .устройстве изменение динамических характеристик, например, инерционности и устойчивости изучаемого объекта, осуществляется блоком 12, назначение которого — изменять шунтирующее действия на цепи интеграторов блока 1 под влиянием изменяющегося напряжения на выходе генератора 12.

Для получения объективной оценки меры трудности задачи, решаемой операторами, необходимо одновременно выходные сигналы блоков 12 и 1 подать на входы дополнительного вычислительного блока 10, который на основании входных и выходных сигналов вьжосит оценку мере трудности задачи в виде импульсной переходной функции 11 () где h (i) — импульсная переходная функция, усредненная по времени и характеризующая меру трудности задачи;

z(t) — сигналы, фиксируемые на выходе блока 12,. ч(t-<) — сигналы, фиксируемые на выходе блока 1 — временные сдвиги.

Для проведения объективной оценки меры трудности задачи необходимо сигнал 11,(), характеризующий измененное состояние изучаемого объекта, подать на один из входов блока 9 и сравнить с сигналом h(7), характеризующим начальное состояние изучаемого объекта и хранящимся в блоке

11, который поступает на вход блока

9. Результирующий сигнал с выхода блока 9 затем поступает на один из входов блока 8 для документирования и представления информации инструктору в визуальном виде.

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения основан на сокращении в несколько раз сроков под10 готовки специалистов, работающих в недетерминированных системах человекмашина, и повышении эффективности их управляющих действий на 307.,поскольку при помощи предлагаемого устрой15 ства можно организовать управляемый ,учебный процесс, реализующий практически прогрессивный метод подготовки операторов, основанный на коллективных формах обучения.

20 .Формула изобретения

Обучающее устройство, содержащее

25 последовательно включенные имитатор возмущающих воздействий, блок моделирования изучаемого объекта и индикатор, последовательно соединенные блок ручного управления, вычислительЗ0 ный блок, первый блок сравнения и блок регистрации и отображения результатов контроля, второй вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, второй вход первого

35 блока сравнения соединен с выходом блока ввода эталонов, второй вход блока моделирования изучаемого объекта подключен к выходу. блока руч, ного управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок памяти, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, дополнитель45 ный вычислительный блок, первый вход которого подключен к выходу блока моделирования изучаемого объекта, а выход — к второму входу второго блока сравнения, и формирователь двоичной псевдослучайной последова50 тельности импульсов, выход которого соединен с вторым входом дополнительного вычислительного блока и третьим входом блока моделирования изучаемого объекта, второй вход основного

55 вычислительного блока подключен к второму выходу имитатора возмущающих воздействий.

1244700 дым

Ф7

9) Редактор И. Касарда

Заказ 3922/54

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

А

fdic

Ри

/ Ьа фоаФ

Составитель А. Карлов

Техред Н .Бонкало, Корректор Л. Пилипенко

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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