"устройство для моделирования системы "человек - машина"

 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования процесса работы обучаемого и ЭВМ и обучающей системы массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования системы человек-машина , в которой учитывается функционирование как обучаемого, так и ЭВМ в автоматизированной обучающей системе. Устройство содержит элемент И 1, триггер 2, первый вероятностный коммутатор 3, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, элементы ИЛИ 6-16, генераторы 17-22 случайных импульсов, вероятностные коммутаторы 23-32. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824728/24 (22) 14,05,90 (46) 07.02,92, Бюл. ¹ 5 (72) К.В.Балдин и О.В.Фукалов (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1218394, кл, G 06 F 15/20, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМЫ "ЧЕЛОВЕК-МАШИНА" (57) Изобретение относится к специализиpoBBHHblM средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования процесса работы обучаемоИзобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования процесса работы обучаемого и ЭВМ и обучающей системы массового обслуживания, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет моделирования системы "человек-машина", в которой учитывается фун кционирование как обучаемого, так и ЭВМ в автоматизированной обучающей системе.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема вероятностного коммутатора на три выхода; на фиг, 3 — граф, в соответствии с которым функционирует устройство, Устройство содержит элемент И 1, триггер 2, первый вероятностный коммутатор 3, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, элементы ИЛИ 6 — 16, генераторы

17-22 случайных импульсов, вероятностные коммутаторы 23 — 32, „„SU „„1711180A1 го и ЭВМ и обучающей системы массового обслуживания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет моделирования системы "человек-машина", в которой учитывается функционирование как обучаемого, так и ЭВМ в автоматизи рова н ной обучающей системе.

Устройство содержит элемент И 1, триггер

2, первый вероятностный коммутатор 3, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 им пульсов, элементы ИЛИ 6 — 16, генераторы

17 — 22 случайных импульсов, вероятностные коммутаторы 23 — 32. 3 ил.

Вероятностный коммутатор 23 содержит дешифратор 33, элементы И 34 — 36, генератор 37 тактовых импульсов, счетчик 38 импульсов.

Устройство функционирует в соответствии с вербальной моделью, граф которой приведен на фиг. 3, В зависимости от степени подготовленности обучаемого функционирование устройства может быть организовано двояко. В случае подготовленности обучаемого принадлежит ведущая роль и он инициализирует начало изучения курса, который разбивается согласно методической программе преподавателя на дозы, основные и дополнительные задания, Под дозой (d) понимается некоторая совокупность текста (реплика, указание, указание и т.д.), которую обучаемый воспринимает, после чего приступает к выполнению задания. Основное задание (Zo) связано с решением учебных задач курса. В случае невозможности обучаемым решить задачу методической программой предусмотрено выполнение

1711180 дополнительного задания (Z ), в результате выполнения которого формируется некоторое умение, На выполнение дополнительн ых заданий обучаемому отводится ограниченное время и количество попыток.

При неподготовленности обучаемого методическая программа предусматривает инициализацию занятия ЭВМ обучающей системы. Обучающие алгоритмы предъявляют поток доз и заданий, время прочтения и выполнения которых случайно, Процесс выработки доз и заданий случаен и распределен по закону, соответствующему времени прочтения дозы или выполнения заданий, Доза или задание может быть выполнено обучаемым успешно или неуспешно.

В случае успешного прочтения обучаемым дозы ЭВМ отрабатывают ее, а обучаемому может быть предъявлена очередная доза или задание. При неправильном решении обучаемым задания ЭВМ обрабатывает и после реализации отправляет обучаемого на выполнение дополнительного задания.

При успешном решении обучающей программой будет предьявлена очередные доза или задание, В противном случае обучаемому представляется повторное изучение дополнительного задания до его успешного решения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 2 установлен в положение, при котором на второй вход элемента И 1 подается высокий потенциал, счетчик 5 импульсов — на и-фрагментов обучающего курса. Импульс, имитирующий начало работы с обучающим курсом, проходит открытый элемент И 1, переворачивает триггер 2, который закрывает элемент И 1 на весь период работы с курсом, Этот импульс приводит к срабатыванию вероятностного коммутатора 3, который с вероятностью Ро моделирует работу обучаемого, работающего над чтением дозы, Следовательно, срабатывает вероятностный коммутатор 23, вырабатывающий с вероятностью Р импульс, который проходит элемент ИЛИ 8, открывает вход запуска генератора 19 случайных импульсов, случайным образом вырабатывающего импульсы с заданным законом распределения, После срабатывания вероятностного коммутатора 27 в случае успешного и безошибочного прочтения обучаемым дозы открывается элемент ИЛИ 14, моделирующий работу ЭВМ и приводящий к срабатыванию элемента ИЛИ 9, с выхода которого импульс поступает на счетный вход счетчика 5 импульсов и вероятностный коммутатор 24, который с вероятностью 1-Р>

55 вырабатывает импульс, открывающий элемент ИЛИ 7, что означает выполнение обучаемым основного задания, Импульс с выхода элемента ИЛИ 7 запускает генератор 18 случайных импульсов с соответствующим законом распределения вырабатываемых импульсов, приводящий к срабатыванию вероятностного коммутатора 26. В случае неуспешного выполнения обучаемым с вероятностью Pz основного задания процесс моделирования передается

ЭВМ, после чего открывается элемент ИЛИ

13. с выхода которого импульс поступает на вход элемента ИЛИ 6 и начинается моделирование работы обучаемого при выполнении дополнительного задания, Импульс с выхода элемента ИЛИ 6 запускает генератор 17 случайных импульсов, имеющий определенный закон распределения и рассчитанный на определенное количество обращений с дополнительными заданиями.

При срабатывании вероятностного коммутатора 25 в случае успешной работы обучаемого с дополнительным заданием ЭВМ моделирует работу и импульс проходит через элементы ИЛИ 10 и 9. С выхода элемента ИЛИ 9 очередной импульс поступает на счетный вход счетчика 5 импульсов и вероятностный коммутатор 24, Далее цикл по вторяется.

В случае неуспешного выполнения дополнительного задания обучаемым импульс с выхода вероятностного коммутатора 25 поступает на вход элемента ИЛИ 11, а затем — на вход элемента ИЛИ 6, Цикл повторяется определенное количество реализаций в соответствии с законом распределения генератора 17.

При успешном выполнении обучаемым с вероятностью 1 — Pp основного задания импульс с выхода вероятностного коммутатора

26 приводит к срабатыванию вероятностного коммутатора 28, с выхода которого с вероятностью Рз импульс поступает последовательно на входы элементов ИЛИ

12 и 9, при срабатывании последнего следующий импульс поступает на счетный вход счетчика 5 и вероятностный коммутатор 24.

При срабатывании вероятностного коммутатора 28 на одном из выходов с вероятностью 1 — Рз импульс поступает на вход вероятностного коммутатора 29, на выходе которого ЭВМ моделирует либо выполнение основного задания с вероятностью Р4, либо чтение дозы с вероятностью 1 — Р4. В результате импульс проходит элемент ИЛИ

16 и запускает генератор случайных импульсов, имеющий соответствующий закон распределения случайных импульсов, с выхода которого импульс поступает на вероятност1711180 ный коммутатор 32. С выхода последнего при успешном чтении дозы импульс последовательно проходит элементы ИЛИ 14 и 9, записывая в счетчик 5 импульсов очередную единицу, При неуспешном чтении дозы

ЭВМ посредством включения в работу элемента ИЛИ 15 передает на повторное чтение обучаемому через элемент ИЛИ 8, генератор 19 случайных импульсов и вероятностный коммутатор 27 до правильного усвоения дозы.

При правильном выполнении обучаемым основного задания с вероятностью Р4 запускается генератор 21 случайных импульсов, который включает в работу вероятностный коммутатор 31. В случае успешного выполнения задания импульс последовательно поступает на элемент ИЛИ 12 и 9 и процесс записи в счетчик повторяется. Если происходит неправильное воспроизведение

ЭВМ выполнения задания, то срабатывает элемент ИЛИ 13 и моделируется процесс выдачи обучаемому дополнительного задания.

В случае неуспешного выполнения основного задания с вероятностью Pg в работе

ЭВМ моделируется процесс выдачи дополнительного задания путем подачи импульса на вход генератора 20 случайных импульсов, который включает в работу вероятностн ый коммутатор 30, При успешной отработке дополнительного задания импульс последовательно поступает на элементы ИЛИ 10 и 9, повторяя процесс записи в счетчик. В,случае неуспешного воспроизведения ЭВМ срабатывает элемент ИЛИ 11 и моделируется процесс выдачи обучаемому очередного дополнительного задания.

Если на выходе вероятностного коммутатора 3 будет импульс с вероятностью 1-Рр. то это приводит к открыванию элемента

ИЛИ 16 и моделированию функционирования ЭВМ с последующим моделированием чтения дозы в случае неуспешной ее отработки или выполнения основного задания с вероятностью Ро, чтение дозы с вероятностью Ро согласно методическому замыслу преподавателя, Когда счетчик 5 импульсов заполняется, например, при поступлении п-импульсов, на его выходе переполнения появляется высокий потенциал, в результате чего формирователь 4 выдает импульс, в результате которого происходит сброс генераторов 17—

22 случайных импульсов и триггера 2, а также элемента И 1 в исходное состояние. Этот же сигнал устанавливает счетчик в исходное состояние, Вероятностный коммутатор 23 работает следующим образом, 5

Генератор 37 тактовых импульсов вырабатывает импульсы для работы счетчика 38 импульсов, который в заданном интервале времени вырабатывает с определенной вероятностью некоторое количество импульсов. Дешифратор 33 преобразует служебный признак наличия определенного количества импульсов при чтении информационных доз, при отработке основных или дополнительных заданий в управляющий сигнал, который поступает на один из входов элементов И 34 и 35 или 36. После срабатывания одного из элементов И вероятностного коммутатора 23 с вероятностью Pp), Pp или Роз импульс начинает процесс моделирования обучаемого при его действиях с учебным материалом.

Формула изобретения устройство для моделирования системы "человек-машина", содержащее элемент

И, триггер, первый и второй генераторы случайных импульсов, счетчик импульсов, первый вход элемента И является входом начала работы устройства, второй вход элемента И соединен с прямым выходом триггера, вход установки в ноль которого соединен с выходом элемента И, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования процесса взаимодействия обучаемого и ЭВМ в процессе обучения, в него введены с первого по одиннадцатый вероятностные коммутаторы, формирователь импульсов, с первого по одиннадцатый элементы ИЛИ, с третьего по шестой генераторы случайных импульсов, вход установки в единицу триггера соединен с входами останова с первого па шестой генераторов слу-. чайных импульсов и с выходом формирователя импульсов, вход которого соединеч с выходом переполнения счетчика, вых. ды с первого по третий элементов

ИЛИ соединены соответственно с входами запуск.": с r.эрвого по третий генераторов случайнь:х импульсов, выходы с первого по шестой генераторов случайных импульсов соединены соответственно с управляющими входами с третьего по восьмой вероятностных коммутаторов, счетный вход счетчика импульсов соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ и управляющим входом второго вероятностного коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами одиннадцатого вероятностного коммутатора, третий выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого

1711180

25 соединены соответственно с выходами шестого и восьмого элементов ИЛИ, выход элемента И соединен с управляющим входом первого вероятностного коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющим входом одиннадцатого вероятностного коммутатора и первым входом одиннадцатого элемента ИЛИ, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом запуска шестого генератора случайных импульсов и первым выходом десятого вероятностного коммутатора, второй выход и управляющий вход которого соединены соответственно с входом запуска пятого генератора случайных сигналов и первым выходом девятого вероятностного коммутатора, второй выход и управляющий вход которого соединены соответственно с первым входом седьмого элемента ИЛИ и первым выходом четвертого вероятностного коммутатора, второй выход которого соединен с входом запуска четвертого генератора случайных сигналов и первым входом восьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом седьмого вероятностного коммутатора, вто5 рой выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены с выходами пятого и

10 девятого элементов ИЛИ соответственно, первые входы которых соединены с первыми выходами шестого и восьмого вероятностных коммутаторов соответственно, вторые выходы которых соединены с первы15 ми входами шестого и десятого элементов

ИЛИ соответственно, вторые входы которых соединены с первыми выходами третьего и пятого вероятностных коммутаторов соответственно, вторые выходы которых соеди20 нены с вторыми входами пятого и девятого элементов ИЛИ соответственно, выход десятого элемента ИЛИ соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ.

Составитель М,Гречухин

Редактор М.Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 341 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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