Устройство для оценки работы операторов

 

Изобретение относится к технисредствам обучения и оценки качества деятельности и может быть .использовано при обучении, операторов в.системах человек - машина. Оно поз воляет получать более достоверную оценку качества деятельности за счет учета не только точностных показателей , но и оценки уровня функционального состояния оператора в процессе работы. Цель изобретения - повышение точности устройства. Технически это реализуется введением в устройство блока 1 вьделения ритмов активности оператора, блока 6 оценки, формирователя 10 импульсов и блока 3 определения максимального сигнала. Устройство также содержит известные в прототипе интегратор 2, блок 4 регистрац11и, блок 5 определения ошибок, блок 7 вычисления модуля ошибки, пороговый блок 8, блок 9 задания зоны регулирования, блок 11 управления. 6 ил. i (Л

сОюз сОветских сОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51}4 G 09 В 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО изОБРетениям и ОтнРцтиям

ПРИ Гкнт СССР (21) 4277433/24-24 (22) 06. 07. 87

{46) 07.03.89. Бюл. У 9 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Б.П. Архангельский, И.В. Незнамов и E.Â. Пахомова (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1024956, кл. G 09 В 9/00, 1982.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ РАБОТЫ

ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к техническим средствам обучения и оценки качества деятельности и может быть ,использовано при обучении. операторов в.системах человек — машина. Оно поз- . воляет получать более достоверную

„,Я0„„ 1464194 А1 оценку качества деятельности за счет учета не только точностных показателей, но и оценки уровня функ.ционального состояния оператора в процессе работы. Цель изобретенияповышение точности устройства, Технически это реализуется введением в устройство блока 1 выделения ритмов активности оператора, блока 6 оценки, формирователя 10 импульсов и блока 3 определения максимального сигнала. Устройство также содержит известные в прототипе интегратор 2, блок 4 регистрации, блок 5 определения ошибок, блок 7 вычисления модуля ошибки, пороговый блок 8, блок

9 задания зоны регулирования, блок

11 управления, 6 ил.

1464194

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может бьггь, использовано при обучении операторов сложных многомерных технических объектов, например, операторов энерге5 тических установок, пилотов авиационных транспортных средств.

Цель изобретения - повьппение точности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства для оценки работы операторов; на Фиг, 2 - схема блока выделения ритмов активности оператора; на фиг. 3 - схема блока определения мак-15 симального сигнала; на фиг. 4 — схема решающего блока; на фиг. 5 — схема ,интегратора; на Фиг. 6 - временная диаграмма работы формирователя импульсов (длительности нештатной ситуации) .

Устройство содержит блок 1 выделения ритмов активности оператора, интегратор 2, блок 3 определения максимального сигнала, блок 4 регистрации, блок 5 определения ошибки, блок

6 оценки, блок 7 вычисления модуля ошибки, пороговый блок 8, блок 9 задания зоны регулирования, формирователь 10 импульсов (длительности нештатной ситуации) и блок 11 управления.

Блок 1 предназначен для усиления электрических сигналов активности головного мозга оператора и выделения характерных сигналов (ритмов) активности и содержит усилитель 12 и фильтры 13 низких частот. Датчики для съема электрических сигналов активности можно применить от элект роэнцефалографа (ЭЭГП4-02), Число усилителей и фильтров равно числу выделяемых ритмов активности.

Блок 3 служит для определения максимального из входных сигналов и вьт дачи напряжения на соответствующую выходную шину (канал) и содержит комнараторы 14, ключи 15, элемент ИЛИ

16, триггер 17 и генератор 18 пилообразного напряжения. Блок 11 может быть выполнен на базе цифрового вольт 50 метра либо реализован в виде вольтметра и пшейфного регистрирующего осциллографа. Блок 5 представляет собою вычитающие блоки, число которых равно числу регулируемых пара- 55 метров и может быть выполнен на базе операционных усилителей. Блок 6 предназначен для вычисления величины выбранного точностного критерия качества управления. В случае использования традиционного квадратичного интегрального критерия он реализуется рядом квадраторов 19, сумматором 20 и интегратором 21. Блок 7 представляет собой определенное ко-. личество отнотипных выпрямительных схем, число которых равно числу регулируемых параметров. Пороговый блок

8 выполнен в виде вычитающих схем cd схемой KIN на выходе. Блок 9 представляет собой источник напряжения постоянного тока с регулируемыми выходами, число которых равно числу регулируемых параметров. Формирова- . тель 10 импульсов (длительности нештатной ситуации) может быть выполнен в виде ждущего генератора прямоугольных импульсов, например, триггера Шмитта. Блок 11 представляет собой стандартное реле времени, выдающее два импульса напряжения, один из которых является одновременно и импульсом запуска собственно реле времени, а другой формируется реле. Интегратор 2 содержит ключи 22 и интеграторы 23.

Устройство для оценки работы операторов работает следующим образом.

На входы блока 5 поступают сигналы, пропорциональные фактическим значениям регулируемых параметров, и сигналы, пропорциональные их программным значениям.

Выходные сигналы блока 5, пропорциональные ошибкам по каждому параметру регулирования, подаются на входы блЬков 6 и 7. Блок 6 производит в течение всего процесса регулирования .непрерывное вычисление величины критерия качества, а именно производится возведение в квадрат о ошибок по каждому параметру регулирования, суммирование получаемых сигналов и интегрирование. Последовательно соединенные блок 7, блок 8, формирователь 10, а также блок 9 производят непрерывно обработку сигналов ошибок, поступающих на входы блока 7 для формирования и выдачи управляющих сигналов в канал обработки Физиологической информации, т.е. канал обработки сигналов би" электрической активности головного мозга. Сигналы с выхода блока 7, пропорциональные модулю ошибки регули-. рования по каждому параметру регули14б4 194 рования, поступают на входы блока 8.

На его опорные входы"подаются с блока 9 сигналы, пропорциональные половине величины зоны регулирования для каждого параметра регулирования, 5

В блоке 8 производится попарное вычитание поступающих сигналов, и сигналы, превышающие по величине половину зоны регулирования соответствующего параметра, проходят через собирательную схему ИЛИ на вход формирователя 10.

Таким образом, на входе формирователя 10 сигнал присутствует, если ошибка хотя бы одного параметра регулирования превышает половину заданной для этого параметра зоны регулирования. Формирователь 10 произво-, дит нормирование входного сигнала по амплитуде и форме, что необходимо для реализации возможности управления этим сигналом интегратором 2 канала обработки физиологической информации.

Данный канал состоит из последовательно соединенных блока 1, интег, ратора. 2 и блока 3. Сигналы биоэлектрической активности головного мозга оператора поступают на входы блока

1. Так как сигналы ритмов активности Зо различаются по частоте, то процедура выделения осуществляется рядом фильтров 13 с предварительным усилием входных сигналов. Сигналы вьдепенных ритмов активности поступают на соответствующие аналоговые ключи 22 интегратора 2. Управляющие входы ключей 22 объединены и соединены с выходом формирователя 10. В моменты наличия разрешающего сигнала на выходе формирователя 10 напряжения выделен40 ных ритмов активности проходят через аналоговые ключи 22 и подаются на со- ответствующие интеграторы 23. Эти моменты времени, когда один или несколько регулируемых параметров нахо45 дятся вне зоны регулирования, являются наиболее напряженными для оператора и именно в эти моменты работает интегратор 2, на выходе которого получают по окончании процесса регулирования интегральные оценки но каждому ритму активности.

Выделив наибольший из сигналов, поступивших на вход блока 3, и заре- гистрировав его величину и индекс можно достоверно судить о биологической цене" достигнутого точностного показателя качества регулирования.

Напряжения с выходов интегратора 2 поступают на входы соответствующих компараторов 14 и выходных аналоговых ключей 15 блока 3. На опорные входы компараторов 14 по управляющему сигналу с блока 11 в момент окончания процесса регулирования- подается напряжение с генератора 18 и начинается процедура определения максимального сигнала. В момент срабатывания какого-либо компаратора 14 сигналом с его выхода открывается соответствующий аналоговый ключ 15 и сигнал (максимальный из всего входного набора) проходит на вход блока 4.

Этот же сигнал через элемент 16 воздействует на управляющий триггер 17 блока 3, срывает работу генератора 18 и прекращает процедуру выделения максимального сигнала. Таким образом, по окончании цикла регулирования в блоке 14 фиксируются величина точности0Fо показателя качества регулирования, индекс ритма активности которой превалирует у оператора в ответственные периоды деятельности, и величина интегрального показателя данного ритма. Все эти показатели объективно характеризуют деятельность оператора и позволяют с высокой степенью достоверности оценить качество его деятельности.

Обнуление интегратора блока 6 и интегратора 2 производится в момент начала очередного процесса (цикла} регулирования импульсом с блока 11 при его запуске. По сравнению с известным устройством, которое определяет только точностный интегральный показатель качества, предлагаемое устройство обладает большей достоверностью оценки качества деятельности оператора за счет определения качественной и количественной характеристик психофилиологической деятельности оператора. Так, например, если у.двух операторов одинаковы точностные показатели качества регулирования и превалирующие ритмы активности, но у первого количественный интегральный показатель меньше, чем у второго, то оценка его деятельности в проведенном цикле регулирования выше, так как он затратил меньше психофизиологических ресурсов, меньше пребывал в стрессовом состоянии, т.е. обладает более высокими уровнем подготовки и потенциальными возможностями. Та1464194 ким образом, оценка, получаемая с помощью предлагаемогс устройства, более достоверна, нежели оценка, получаемая в аналогичном случае при использовании известного устройства.

Формула из обр ет ения

Устройство для оценки работы операторов,содержащее блок определения ошибок, информационные входы первой и второй групп которого являются соответственно входами контролируемых и заданных параметров устройства, а выходы подключены к соответствующим входам блока вычисления модуля ошибок р выходы которого соедин ены с соответствующими информационными входаМи первой группы порогового блока, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам блока. задания эоны регулирования, интегратор, установочный вход которого соединен с одним выходом блока управления, и блок ре6578 гистрацки, отлич ающе ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок оценки, установочный вход которого соединен с одним выходом блока управления, выход — с входом блока регистрации, а информационные входы— с соответствующими выходами блока определения ошибок, формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу порогового блока, а выход— к управляющему входу интегратора, блок выделения ритмов активности оператора, входы которого являются входами соответствующих параметров активности оператора устройства, а выходы соединены с соответствующими информационными входами интегратора, и блок определения максимального сигнала, управляющий вход которого подключен к другому выходу блока управпения, информационные входык соответствующим выходам интеграр5 тора, а выходы — к соответствующим входам группы блока регистрации.

ЙужмГ

3464194

1464194

Составитель А. Карпов

Техред .М.Ходанич Корректор В. Романенко

Редактор А. Козориз

Заказ 828/53 Тираж 470 Подписное

SHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

f13035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

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