Тренажер руководителя группы операторов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспублик (я)з G 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4827305/24. (22) 21.05.90 (46) 23.0г,92. Вал. Ь 7 (72) С.А.Багрецав, Г.М.Попов и И,.С,Давыдов (53) 681.3.017 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

: М 1381578, кл. 6 09 В 9/00, 1986. Авторское свидетельство СССР . I4 1348886, кл. G 09 В 9/ОО. 1986. (54) ТРЕНАЖЕР РУКОВОДИТЕЛЯ ГРУППЫ

ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может. быть использовано для изучения и экспериментального исследования динамики изменения параметров групповой деятельности операторов. Цель изобретения — расширение дидактичееяих воэможностей устройства за счет включения в его состав. элементов, обеспечивающих определение рациональной структуры взаимодействия операторов при вовмевтном решении ими задач управления. Для етого с помощью пульта 2 ввода исходных данных вводятся параметры, оп„„SU ÄÄ 1714653А1

2 ределяющие интенсивность поступающих на обработку задач управления, параметры их обработки каждым оператором группы и выбранный вариант взаимодействия операторов. Затем с помощью блока 1 управления эти данные вводятся в блок 5 вычисления оценки качества работы группы. Одновременно блок 9 формирования ко- . эффициентов взаимодействия операторов формирует цифровые коды последовательного изменения от 0 до 1 коэффициентов взаимодействия, что приводит к соответствующим изменениям оценки качества группы, вычисляемой в блоке 5. Максимум этой оценки выделяется. блоком 6 выделения экстремума, Алгоритм работы устройства в целом реализует градиентный метод определения максимума оценки качества работы группы. При достижении максимума коэффициенты взаимодействия фиксируются и отображаются на информационном табло 2. Их величины указывают на оптимальный вариант взаимодействия и его наиболее рациональные качественные характеристики. 3 з.п.ф-лы, 10 ил.

1714653

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для излучения и экспериментального исследования динамики изменения параметров групповой дея- 5 тел ь ности операторов, Известен тренажер коллектива операторов систем управления, содержащий датчик реакции испытуемого, подключенный к индикаторному табло, пульт экзаменаторов, вычислитель оценки, генератор

10 псевдослучайных последовательностей и информационные каналы по числу испытуемых, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока коммутации, реверсивного счетчика и преобразователя код- напряжение, выходы который подключены к индикаторному табло, а входы блоков коммутации подключены к

20 соответствующим выходам пульта экзаменатора и к выходу генератора псевдослучайныхх последовательностей.

Недостатком известного устройства является узость его функциональных возможностей, заключающаяся в том, что устройство не позволяет провоцить

25 тренировку руководителя группы в оценке особенностей квалйфикационных характеристик.оператороа и s принятии организа30 ционных решений, направленных на совершенствование их групповой деятельности.Наиболее близким к изобретению является устройство для обучения операторов, содержащее распределитель импульсов, именуемых далее блоком управления, информационное табло, коммутатор пультов, пульты операторов, блоки расчета индивидуальных коэффициентов деятельности, десов, сумматор, регулируемый усилитель и блоки элементов И, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами информационного табло, второй вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, первый вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, а второй с выходом сумматора, первый вход которого подключен к первому 5О выходу блока ввода эталона, а второй к вы- ходу первого формирователя импульсов, первые входы которого подключены к первым выходам блоков расчета индивидуальных коэффициентов успешности, а вторые входы соединены с соответствующими входами блоков элементов И и с вторыми выходами блоков расчета Индивидуальных коэффициентов успешности, вторые и третьи входы которых подключены к второшифратор заданий, блок ввода эталонов, 40 первый и второй формирователи импульму и третьему выходам блока авода эталона, четвертый выход которого. подключен к второму входу второго формирователя импульсов, а второй выход подключен к второму входу блока пультов операторов, первйй вход которого через дешифратор заданий соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен c управляющим входом коммутатора пультов, причем первые входы блоков расчета индивидуальных коэффициентов успешности подключены к соответствующим выходам коммутатора- пультов, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока пультов, Недостатком известного устройства яв; ляется узость его функциональных возможностей, заключающаяся в том, что оно не позволяет проводить тренировку руководителя группы в йринятии организационных решений, направленных. на совершенствование взаимодействия операторов группы в ходе их совмеСтной деятельности.

Умение рационально организовать гибкое взаимодействие операторов является важнейшим, качественным показателем руководителя. Координируя таким образом деятельность оператороа группы, руководитель добивается ее максимальной эффек-. тивности и устойчивости в условиях действия разнообразных стрессовых факторов, Координация взаимодействия операто; ров сводится к тому, что руководителем указывается какой оператор группы какому должен оказывать помощь в решении (резервировать его) задач управления и какой процент всего потока задач резервируемого оператора.он должен решать (т.е. какой должен быть коэффициент его взаимодействия с резервируемым оператором группы).

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройство для обучения операторов, содержащее информационное табло, блок управления, пульты операторов, именуемые далев пультами ввода исходных данных, коммутатор. дешифратор заданий. именуемый далее блоком отображения тестовой информации и сборку блоков расчета индивидуальных коэффициентов успешности,, именуемую далее как блок вычисления оценки качества работы группы, первые . входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами пультов ввода исходных данных, а управляющий вход подключен к второму выходу блока управления, 1714653 оценки качества работы группы и к входам соответствующих индикаторов информационного табло, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу ключа блока анализа максимума, выход элемента 55

И подключен к входу соответствующего индикатора информационного табло устройства, управляющий вход ключа через второй и третий диоды подключен к выходам второго и первого формирователей напряжения первые входы которого подключены к входам блока отображения тестовой информации, введены блок выделения экстремума, регистр сдвига и блок формирования коэффициентов взаимодействия операторов. первый вход которого соединен с пятым выходом блока управления, второй с четвертым выходом блока управления, с третьим входом блока выделения экстремума, и с вторым входом регистра сдвига. третьи входы с выходами регистра сдвига, четвертый вход с первым выходом блока выделения экстремума, а выходы соответственно подключены: первый — к первому входу информационного табло, второй — к четвертому входу блока выделения экстремума, третьи выходы - к соответствующим вторым входам блока вычисления оценки качества работы группы и к вторым входам информационного табло,.третий вход которого соединен с третьим выходом блока вычисления оценки качества работы группы и подключен к второму входу блока выделения экстремума, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а второй и третий выходы соответственно

/ соединены с четвертым входом информационного табло и с первым входом регистра сдвига.

Блок формирования коэффициентов взаимодействия содержит формирователи сигналоа(по числу всех возможных вариантов взаимодействия операторов в группе); элемент И, элемент ИЛИ и ключ, выход которого подключен к первому входу первого формирователя сигналов, первый вход которого соединен с вторым входом предпоследнего формирователя сигналов, а первый вход которого и первые входы последующих эа ним до первого формирователей сигналов соединены с вторыми входами предшествующих ему по номеру формирователей сигналов, третий вход которого соединен с третьими входами всех остальных формирователей сигналов, первые выходы которых подключены к входам элемента И, а вторые выходы подключены к входам элемента

ИЛИ, причем третьи выходы формирователей подключены к соответствующим первым входам коммутатора блока. вычисления

50 блока. анализа максимума, первый вход первого формирователя сигналов соединен с выходом кнопки пуска блока управления,. вторые входы формирователей сигналов подключены к выходам соответствующих разрядов регистра сдвига. а третьи входы формирователей сигналов через развязывающий диод подключены к выходам кнопки пуска блока управления. Кроме того, каждый формирователь сигналов содержит последовательно соеди ненные триггер, генератор импульсов и счетчик, выход последнего разряда которого подключен к соответствующему входу элемента

И и соединен с вторым входом триггера, с выходом соответствующего номеру формирователя разряда регистра сдвига устройства и с первым входом последующего по номеру формирователя сигналов блока формирования коэффициентов взаимодействия, причем первый вход триггера подключен к второму входу предыдущего формирователя сигналов, выход триггера подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, обнуляющий вход счетчика подключен через развязывающий диод к выходу кнопки пуск блока управления, выходы счетчика подключены к входам соответствующих индикаторов информационного табло и к первым входам коммутатора блока вычисления оценки качества работы группы.

Блок выделения экстремума содержит первый и второй интеграторы, дифференцирующий усилитель, первый, второй и третий компараторы; ключ, первый, второй, третий, четвертый и пятый развязывающие элементы на диодах, источник эталонного напряжения, формирователь импульсов, первый и второй формирователи напряжений, выходы которых подключены к входам второго и третьего развязывающих диодов, а первые входы подключены соответственно для первого формирователя к выходу третьего компаратора и через первый развязывающий диод к выходу первого компаратора, для второго формирователя через ключ к выходу второго компаратора. первый вход которого соединен с первым входом третьего компаратора и подключен к выходу дифференцирующего усилителя, вход которого соединен с входом первого интегратора, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, а через второй интегратор к первому входу первого компаоатора, причем выход. источника эталонного напряжения подключен к вторым входам второго и третьего компараторов, вход первого интегратора подключен к выходу суммирующего усилителя-вычислителя оценки качества работы группы, выходы первого и второго ин1714653 теграторов через четвертый и пятый развязывающие диоды подключены к кнопке обнуления интеграторов, выход первого компаратора подключен к первому входу регистра сдвига, выходы первого и второго формирователей напряжений подключены к соответствующим индикаторам информационного табло, выходы второго и третьего развязывающих диодов подключены к управляющему входу ключа блока формирования коэффициентов взаимодействия, вторые входы первого и второго формирователей напряжений подключены через развязывающий диод к кнопке пуска блока управления, а управляющий вход ключа соединен с выходом элемента ИЛИ блока формирования коэффициентов взаимодействия, На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — схема блока формирования коэффициентов взаимодействия операторов; на фиг. 3 — схема формирователя сигналов; на фиг. 4 — схема блока выделения экстремума; на фиг. 5 — схема блока вычисления оценки качества работы группы; на фиг. 6 — схема блока управления: на фиг. 7 — схема информационного табло; на фиг. 8 — схема пульта ввода исходных данных; на фиг, 9 — схема формирователя напряжения; на фиг. 10— схема формирователя импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 управления, пульт 2 ввода данных, блок 3 отображения тестовой информации, коммутатор 4, блок 5 вычисления оценки качества работы группы, блок 6 выделения экстремума, регистр 7 сдвига, информационное табло 8, блок 9 формирования коэффициентов взаимодействия операторов.

Блок 1 управления предназначен для выдачи команд на подсветку соответствующих трафаретов описания ситуаций на блоке 3 отображения тестовой информации, на запуск устройства. на обнуление и перевод в режим. параллельной записи регистра сдвига, обнуление счетчиков и интеграторов блока выделения экстремума.

Пульт 2 ввода исходных данных предназначен для установки испытуемым следующих переменных величин, характеризующих индивидуальные характеристики работы операторов группы: Аинтенсивность задач управления, поступающих на обработку группе операторов; р к— параметр закона распределения времени решения задач k-м оператором группы. определяемых его собстственными функциональными обязанностями; Pl< — вероятность безошибочного решения задач управления, определяемых собственными функциональ55 оператор k решает в интересах оператора г; е — число операторов в группе.

Блок 6 выделения экстремума предназначен для определения максимума функции (1) при изменении одного из параметров у к,. В момент максимального значения функции блок 6 вырабатывает положительное ными обязанностями k-го оператора; ,и „вЂ” параметр закона распределения времени решения задач, определяемых функциональными обязанностями r-ro оператора, k-м оператором, при условии, что k-й оператор резервирует r-го; Рьг — вероятность безошибочного решения задач управления r-го оператора k-м оператором. при условии, что k-й оператор резервирует

10 r-го. д = II д, ц — матрица допустимых направлений резервирования операторов в группе, элементы которой д, = 1, если оператор k может резервировать, т,е, решать, часть задач оператора r, и д „= 0 в противном случае.

Ввод данных осуществляется испытуемым путем установки соответствующих потенциометров и тумблеров пульта 2.

Блок 3 отображения тестовой информации предназначен для отображения на световых трафаретах описания ситуаций,. содержащих характерные особенности работы операторов. Например, это могут быть

25 данные о наличии стрессовых воздействий, влияние которых наиболее сильно сказывается на одного или нескольких операторов группы. Зная это, исследователь должен принять решение на выбор варианта резервирования этих операторов, Высвечивание световых трафаретов осуществляется по команде с тумблерного регистра 32 блока 1 управления.

Коммутатор 4 предназначен для ком35 мутации напряжений с задатчиков напряжений пульта 2 на соответствующие преобразователи напряжения — цифра блока 5. Включение коммутатора осуществляется по команде с блока 1 управления.

Блок 5 вычисления оцен.ки качества работы группы предназначен для расчета вероятности Р безошибочного и своевременного решения задач управления группой операторов, зависящей от параметров

45 исходных данных. вводимых испытуемым оператором, т,е.

Р F(Pk Pk Pkr Pkr ° дЬ °

r,k 1.m), (1)

50 где gk — коэффициент взаимодействия опе раторов, показывающий какую часть задач

1714653

10 управляющее напряжение, поступающее в регистр 7 сдвига. В том случае, если скорость роста функции при изменении параметров у», становится незначительной (требуемое значение максимума достигнуто), то с второй схемы формирования напряжений блока 6 на информационное табло 8 поступает сигнал, вызывающий срабатывание соответствующего индикатора 36. В этом случае, если производная изменения функции отри- 10 цательна. блок 6 с помощью первой схемы формирования вырабатывает сигнал на. ин-. дикатор 33 информационного табло 8 об отсутствии максимума функции. В обоих случаях отсутствия максимума в блоке 6 формируется положительный управляющий сигнал, поступающий на ключ блока 9 формирования коэффициентов взаимодействия операторов, прерывающий его работу.

Регистр 7 сдвига предназначен для по-:20 следовательного включения формирователей 9.1-9.п сигналов блока 9 формирования коэффициентов взаимодействия операторов.

n= m(m — 1). 25

Информационное табло 8 предназначено для отображения данных об отсутствии максимума в области допустимых вариаций коэффициентов взаимодействия: (О « у», .ь 11)), об окончании процесса поиска 30 максимума, о величине максимального значения функционала (1) и об оптимальных значениях коэффициентов взаимодействия;.Блок 9 .формирования коэффициентов взаимодействия операторов предназначен 35 для последовательного изменения кодов чи-. сел, определяющих значения козффициейтов взаимодействия операторов в группе, Переход от изменения кода одного коэффи- .. циента к другому осуществляется по коман- 40 де с регистра 7 сдвига после достижения максимума функцией (1) при изменении одного из предыдущих по номеру коэффициентов взаимодействия. Кроме этого, блок 9 обеспечивает формирование команды об 45 отсутствии максимума при переполнении счетчиков формирователей и команды,навключение схемы анализа величины и знака производной функции (1) при изменении одного иэ коэффициентов взаимодействия.: 60

Блок 9 формирования коэффициентов взаимодействия операторов (фиг. 2) содержит и формирователей 9.1-9л сигналов; где

n m (е — 1), элемент ИЛИ 10, элемент И 11 и ключ 12. Формирователи 9 1-9,п обеспе- 55 чивают изменение кодов коэффициентов взаимодействия операторов, значения коTopblx поступают на соответствующие sxoды коммутатора 28 в блоке 5 вычйсления оценки качества работы группы. Каждый формирователь сигналов имеет три входа.

Первый используется для выдачи команды на запуск генератора импульсов, второй для срыва работы триггера, разрешающего работу генератора, третий вход используется для выдачи команды обнуления счетчиков формирователей 9.j (j - Г3). В блоке вторые входы формирователей 9 соединены с первыми входами формирователей 9.J+1, в второй вход последнего формирователя

9.п через ключ 12 подключен к первому входу формирователя 9.1. Таким образом. s момент срыва работы одного из формирователей 9.j обеспечивается запуск последующего зэ ним 9.)+1, а прй срыве работы последнего формирователя запускается, если разрешено прохождение сигнала, ключ

12. Срыв работы формирователей осуществляется сигналами с соответствующих разрядов регистра 7 сдвига, движение "единицы" в котором обеспечивается импульсами сдвига с блока 6 по достижении локального максимума функции (1), При срабатывании триггеров запуска в формирователях "единичное" напряжение с триггеров формирователей подается на элемент ИЛИ

10 и далее используется для включения схемы анализа знака и величины производной изменения функции (1). В том случае, еслимаксимум при изменении всех коэффициентов взаимодействия не найден,.счетчики всех формирователей устанавливаются в границах последнего разряда, при этом сигналы с последних разрядов счетчиков поступают на элемент И 11, по сигналу с выхода которого срабатывает индикатор 37 информационного табло 8.

Формирователь 9.j (фиг. 3) содержит триггер 13.j запуска, генератор 14.j импульсов и счетчик 15.j. Кодовые сигналы счетчика

15.J поступают на входы коммутатора 28 блока 5. Последний разряд регистра 15.j подключен к второму входу триггера 13.J и к первому входу триггера 13.j+1 следующего формирователя. Запуск триггера 13.j обеспечивается сигналом 7.j — 1 регистра 7 сдвига, снимаемым с выхода (j — 1)-го разряда регистра. Для первого формирователя запуск триггера 13.1 также обеспечивается нажатием кнопки 31 на блоке 1 управления.

Положительное напряжение с.выхода триггера 13 разрешает работу генератора 14 импульсов, который формирует счетные импульсы. Выход триггера 13 также подключен к входу элемента ИЛИ 10. Разрядность счетчиков выбрана такой, чтобы обеспечивался весь диапазон изменения коэффициентов взаимодействия у от 0 до 1.

Появление сигнала в последнем разряде

1714653

40

50 счетчика 15.J свидетельствует о том, что максимум функции при изменении данного коэффициента не найден. Наличие подобных сигналов на выходах всех формирователей

9.J вызывает срабатывание элемента И 11 и индикатора 37.

Блок 6 выделения экстремума (фиг. 4) содержит ключ 16 первый и второй интеграторы 17 и 18, первый, второй и третий компэраторы 19, 21 и 22, дифференцирующий усилитель 20, источник 23 эталонного напряжения. ключ 16, первый 24 и второй 25 формирователи напряжений, разделительные элементы на диодах 01, 02, 03, 04, 05, формирователь 26 импульсов. Интеграторы

17 и 18 и компаратор 19 образуют схему определения локального максимума, а дио; ды 01, 02, 03, усилитель 20, компараторы

21 и 22, ключ 16 и формирователи 24 и 25 напряжений, образуют схему анализа глобального максимума.

Совпадение напряжений на выходах последовательно включенных интеграторов

17 и 18 будет иметь место только в точке экстремума функции (1) при изменении одного из коэффициентов взаимодействия.

Наличие роложительного сигнала на выходе компаратора 19 позволяет судить о том, что локальный максимум достигнут и можно переходить к вариации следующего коэффициента взаимодействия. . Одновременно значение функции (1) поступает на вход дифференцирующего усилителя, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное значению производной функции (1). B точке локального экстремума ее значение приближается к нулю. Как только зто напряжение достигнет порогового уровня, устанавливаемого исследователем на источнике 23, компаратор

21 формирует положительное напряжение, которое через открытый ключ 16 поступает

-на второй формирователь 25 напряжения.

Ключ 16 открывается при срабатывании триггеров Щ любого из формирователей

9.j. Рекомендуемые для установки на источнике 23 значений напряжения должны составлять 3-5 от значения максимума, Наличие на выходе дифференцирующего усилителя 20 при достижении глобального максимума устойчивого при переключении формирователей 9 низкого напряжения обеспечивает постоянное без миганий горение индикатора 32.

В том случае, если производная функция (1) отрицательная, т,е. максимум при изменении данного коэффициента взаимодействия операторов достигнут быть не мо.жет, срабатывает компаратор 22, сигнал которого через развязывающий диод 01 поступает на вход формирователя 24 напряжений. Формирователи напряжений 24 и 25 суммируют сигналы компараторов и после того, как эти суммы превысят пороговый уровень, формируют управляющие сигналы на индикаторы 37 и 36 соответственно, Одновременно через развязывающие диоды

02 и 03 управляющие напряжения поступают на ключ 12 формирователя 9. Сброс напряжений интеграторов 17 и 18 осуществляется через развязывающие диоды 04. 05 при нажатии кнопки 39 обнуления на блоке

1 управления, Блок 5 вычисления оценки качества работы группы (фиг. 5) содержит сборку 29 преобразователей напряжение — цифра, содержащую преобразователь 29.1 и сборки преобразоваталей 29.2-29.5, сумматор 27, коммутатор 28, источник 30 эталонного напряжения. Преобразователи 29 напряжение-цифра с помощью коммутатора 4 подключаются своими входами к соответствующим задатчикам пульта 2.

Вход преобразователя 29.1 подключен к задатчику 42, сборка преобразователей

29,2 содержит m преобразователей напряжение-цифра, входы которых подключаются через коммутатор 4 к входам зздатчиков

39.1-39,m. Сборка преобразователей 29.3 содержит m преобразователей, подключаемых коммутатором 4 к выходам задатчиков

44.1-44.m. Сборка преобразователей 29.4 содержит п преобразователей, входы которых подключены к выходам задатчиков

43.1-43.п. Сборка преобразователей 29,5 напряжение-цифра содержит и преобразователей, входы которых подключены к выходам задатчиков 41.1-41.и.

Выходы сборки. тумблеров 40,?-40.m пульта 2 подключаются коммутатором 4 к третьим входам коммутатора 28 блока 5. В ыходы преобразователей 29 подключены к соответствующим первым входам коммутатора 28.

Таким образом, через первые и третьи входы в коммутатор 28 блока 5 поступает исходная информация. Вторые входы коммутатора 28 подключены к соответствующим выходам счетчиков 15.J формирователей 9.J, обеспечивающим изменение,параметров. Коммутатор 28 в соответствии с кодами сигналов на его входе обеспечивает переключение соответствующих сопротивлений в цепи обратной связи сумматора 27, значения которых выбраны таким образом, чтобы они обеспечивали аппроксимацию закона изменения функции (1). Истоевп 23 эталонного напряжения обеспечивает соответствующий масщтаб аппроксимации функции (1).

13

1714653

Блок 1 управления (фиг. 6) содержит кнопки 31 и 34. тумблер 32 и тумблерный регистр 33. Кнопка 3.1 обеспечивает выдачу команды на запуск первого формирователя

9.1 и выдачу команды на обнуление счетчи-. ков формирователей 9.j, регистра 7 сдвига и возврат в "нулевое" состояние триггеров 46 формирователей.24 и 25. Диод D6 обеспечивает развязку команд запуска и обнуления в процессе работы устройства. При нажатии кнопки З обнуляются интеграторы 17 и,18 блока 6. Тумблер 32 обеспечивает включе, ние коммутатора 4. Тумблерный регистр 33 предназначен для набора команды, поступающей на блок 3 отображения тестовой информации, в соответствии с которой на . блоке 3 высвечивается соответствующий трафарет, Информационное табло 8 (фиг, 7) содержит сборку цифровых индикаторов 35, со-. держащую п цифровых индикаторов . величин коэффициентов взаимодействий, индикатор 36 наличия глобального максимума, индикатор 37 отсутствия максимума и цифровой индикатор 38 максимального значения функции-(1).

Пульт 2 ввода исходных данных {фиг. 8) содержит сборку задатчиков 41.1-41.п напряжений, пропорциональных параметров

r, К задатчик 42 установки напряжения, пропорционального параметру il, сборку задатчиков 4ф.1-43.п ввода параметров Р г. . сборку задатчиков 44.1-44.m ввода параметров,и, сборку задатчиков 39.1-39.m, ввода параметра Р и сборку тумблеров

40,1-40.tn ввода, параметров матрицы д допустимых направлений резервирования операторов в группе.

Формирователь 24 (25) напряжений содержит (фиг. 9) накопительную емкость С1, компаратор 45, триггер 46 и задатчик 47 напряжения, Импульсное напряжение с выходов компараторов 22 (21) поступает Hà накопительную емкость, С1. Как только напряжение на емкости С1 превысит заданный задатчиком 47 уровень, сработает компаратор 45 и триггер 46 переключится в единичное ñîñ1oяние. Положительным напряжением с три3 гера 46 зажигается соответствующий индикатор 37 (36) и через развязывающийдиод D3 (02) закрывается ключ 12 блока 9.

Величина емкости С1 подбирается такии образом, чтобы напряжение на ней 1тревысило пороговый уровень задатчика 47 за в циклов переключения формирователей 9.j.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно исследователь производит установку соответствующего кода на тумблерном регистре 33. При этом исходные данные, определяюо ие условия работы

:5 группы высвечиваются на световом трафарете блока 3 отображения тестовой информации. В соответствии с исходными данными испытуемый производит ввод параметров il,р k, Р k è k,. и спользуя для это10 го задатчик 42 и сборки задатчиков 44, 39, 41 и 43. Далее в соответствии с анализом сложившейся ситуации испытуемый оператор принимает решение на резервирование операторов в группе, При этом резервиро"5 ванию подвергаются наименее подготовленные или наиболее загруженные в данной ситуации операторы группы. Кроме того, при выборе структуры резервирования испытуемый должен принять во вниманиедей20 ствующие в ситуации стрессовые факторы, время обучения операторов и т.п. Данные о принятом решении по структурному резервированию группы испытуемым вводятся при помощи сборки 40 тумблеров. Нажатию:

25 тумблера 40 с определенным номером соответствует ввод резервной связи между опредвленными операторами группы, номера которых подписаны подданным тумблером.

После ввода информации испытуемый

30 включает тумблер 32 блока 1 управления„

При этом срабатывает коммутатор 4, который подключает выходы задатчиков 42, 39, 41, 43, 44 к входам соответствующих преобразователей 29 напряжение-цифра блока 5.

35 Выходы тумблеров сборки 40 подключаются коммутаторам 4 к третьим входам коммутатора 28.

Коммутатор 28 блока 5 по командам с пульта 2 обеспечивает подключение соот40 ветствующих сопротивлений в цепи обратной связи сумматора 27.

После этого испытуемый нажимает . кнопку 31 блока 1 управления, При этом на обнуляющие входы регистра 7 сдвига и счет45 чиков 15.) формирователей 9,) сигналов поступает команда обнуления, а триггеры 46 формирователей 24 и 25 блока 6 возвращаются в исходное состояние. Одновременно через диод 06 на управляющие входы триг50 гера 13 1 формирователя 9,1 сигналов поступает команда на запуск устройства, По этой команде триггер 13.1 переводится в единичное состояние. Положительным напряжением с триггера 13.1 через элемент

55 ИЛИ 10 открывается ключ 16 блока 6 выделения экстремума и запускается генератор

14 1 импульсов. После отпускания кнопки 31 счетчик 15.1 формирователя 9.1 формирует код. соответствующий числу импульсов ге15

1714653

16 нерэтора 14.1. Этот код поступает на соответствуюирее вторые входы коммутатора 28 блока 5..Под воздействием меняющегося кода коммутатор 28 производит переключение соответствующих сопротивлений в цепи обратной связи сумматора 27, выбор которых осуществляется с учетом кодов исходной информации из.магазина сопротив- лений. Напряжение иэ айходе сумматора 27 будет при этом меняться в соответствии с законом изменения вероятности безоши:бочного и своевременного решения задач управления группой при изменении коэффициента м модейстВия g ц первого 0fl®» рэтера (руководителя группы) с вторым оператором. группы в пределах от 0 до 1.

Указанное напряжение .поступает на вход первого интегратора 17 ц дифференцирующего усилителя 20 6no«i 6 выделения экс. тремума. 8 том случае,.если производная изменения. функции (1) велике, компаратор

21 не срабатывает. По йере приблйжения к

:. локальному максимуму-функцйй (1) напря. жение на выходе второго интегратора 18 увеличивается и в точке. максимума напря. жения с выходов интеграторов 17 и .18 станут разными.. 8 результате на:вйходе компаратора 19 будет сформировано полОжительйое напряжение, под воздействием . которого произойдет запись единицы s пер. ", выл разряд регистра 7 сдвига, а также уста- . навливается. триггер. 26Л (фиг. 10) разрешающий работу генератора 26;2 импульсов сдвиг, подаваемым на вход сдвига регистра 7 сдеига: Появеениа сигнала на выходе первого разряда регистра 7 сдвига вызь|вает переключение в нулевое состояние триггера 13.1 и запуск триггера 13.2 форе йроваМа 9.2, В. момент переключения триггера 13.1 происходит Срыв работы генератора 14.1: имлульсов в формировате-, ле 9.1, i в счетчике 15Х фиксируется код, определяющий значенив коэффициента

y @. взаимодействия, обеспечивающее достижение локального максимума функции (1). Второй формирователь 9.2 работает аналогичйыи образом, обеспечивает.определение оптимального знэченйя коэффициента у1з . При срыве работы последнего формирователя 9.п в его счетчике фиксируется оптимальное зйэчение коэффициента взаимодействия m-ro оператора с (m — 1)-м оператором группы. Одновременно через открытый ключ 12 произойдет запуск фор мирователя 9.1 и в следующем цикле в соответствии с градиентным методом поиска экстремума функции будут уточнены оптимальные значения коэффициентов взаимодействия у,. По мере приближения к глобальному максимуму функции (1) первая ее производная, определяемая. уровнем напряжения на выходе дифференцирующего усилителя 20,. будет уменьшаться. Как

5 только зто напряжение станет меньше порогового,.сработает компаратор 21, положительное напряжение с которого через открытый ключ 16 поступит в формирователь 25 напряжений. В том случае, если

10 через m циклов переключения формирователей 9.J коммутатор 21 будет срабатывать а раз пОдряд. на выходе формирователя 25, будет сформи вэно положительное напряжение, которое зажигает индикатор 36 и

15 через развязйвэющий диод02„ закроет ключ 12. Таким образом, в очередном цикле дальнейшая работа формирователей 9.) прекратится. а на индикаторах сборки 35 отобразятся значения коэффициентов взаимодействия операторов группы в соответствии с выбранной структурой их взаимного резервирования.

В том случае, если при заданных исходных данных максимум недостигается в пределах всего диапазона изменений

25 параметра 1 ь„, в процессе работы формирователей 9.) счетчики 15.j будут зафиксированы в крайних положениях. При этом появлении единицы в последнем разряде

30 счетчика 15. каждого формирователя 9J приведет к срыву работы генератора 14.);

Одновременно сигналы с последних разрядов счетчиков 15.j последуют на входы элемента И 11. В момент фиксации всех

35 счетчиков нэ.выходе схемы И. 11 формируется сигнал, который зажигает индикатор 37.

Наличие Этой информации свидетельствует об отсутствии достижимого максимума функции. При этом на ийдикаторах 35 отобра40 жаются значения параметров y >, 1, что свидетельствует о возможности полного взаимного резервирования операторов группы. Одновременно сработает формирователь 25 и зажигается индикатор 36, так кэк производная изменения функции (1) будет равна нулю из-за отсутствия ее дальнейшего роста. Значение вероятности безошибочного и своевременного решения группой задач управления, соответствующее найденным оптимальным значениям коэффициентов взаимодействия операторов. при этом отображается нэ индикаторе 38.

8 том случае, если при изменении коэффициента взаимодействия значение производной функции (1) отрицательно и превышает абсолютный уровень, устанавливаемый задатчиком 23, в блоке 6 срабатывает компаратор 22, положительный сигнал которого через разделительный диод 01

1714653

18 осуществляет переключение регистра 7 сдвига устройства. Таким образом, предотвращается варьировение тех коэффициентов р взаимодействия операторов, рост которых не приводит к росту функции (1).

Одновременно сигнал с компараторов 22 поступает на формирователь 24, накопи- тельная емкость С1 которого выбрана такми образом, что если срабатывание компаратора 22 происходит m раз, то на выходе формирователя 24 формируется. управляющее напряжение, которое через разделительный диод ОЗ закрывает ключ 12 и зажигает индикатор 37 информационного табло. Йэличие информации на этом. индикаторе йозволяет судить о том, что общая нагрузка-йа операторов в данных условиях таком, что взаимное их резервирование оказывается невозможным во всех случаях. Прекращение формирования импульсов сдвига для регистра 7 сдвига осуществляется установкой в нулевое состояние триггера 26.1 сигналом 7.п, По окончании работы устройства испытуемый оператор имеет возможность прове-.. рить правильность принятого решения о резервировании оператора. Для этого он производит обнуление интеграторов 17 и 18 путем нажатия кнопки 34 на блоке 1 управления, Затем путем включения тумблеров сборки 40 набирает все возможные варианты взаимного резервирования. операторов группы. После этого оператор нажимает кнопку 31 и:осуществляет пуск устройства.

По окончании работы после загорания ий-. дикатора 36 на. информационном табло он считывает показания цифровых индикаторов 35 и 38, Сравнивая результаты аналйза по всему множеству всех возможных вариантов резервирования с результатами.расчетов по выбранному варианту; испытуемый может судить о качестве принятого им решения в данной ситуации. Меняя содержание ситуаций, состав исходных данных. функциональные связи между операторами, испы- 4 туемый может находить наиболее оптимальную стратегию своих действий в реальных условиях управления групповой деятельностью операторов. Это позволяет существенно повысить роль и значимость организационных факторов управления сложными системами.

10 ва работы группы, информационные входы

30

50

Применение устройства позволяет в несколько раз упростить процедуру: поиска наиболее рационального варианта организации взаимодействия операторов группы, существенно снизить временные и стоимостные затраты и получить экономический выигрыш за счет более оперативного и рационального учета организационных факторов в процессах управления системой.

Формула изобретения I. Тренажер руководителя группы операторов, содержащий блок управления, информационное табло, пульты ввода данных, коммутатор, блок отображения тестовой информации, блок вычисления оценки качестпервой группы которого соединены с выходами коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами соответст-. вующих пультов авода данных, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, первый выход которого соединен с входом блока отображения тестовой информации, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены регистр сдвига, блок формирования. коэффициентов взаимодействия операторов, блок выделения экстремума, пятый выход блока управления соединен с входом запуска блока формирования коэффициентов взаимодействия операторов, а четвертый выход — с входами сброса блока формирования коэффициентов взаимодействия операторов, блока выделения экстремума и регистра сдвига, выходы группы которого соединены с установочными входами блока формирования коэффициентов взаимодействия операторов, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока выделения экстремума, первый выход с первым входом информационного табло, второй выход с управляющим входом блока выделения экстремума, а группа выходов с информационными входами второй группы блока вычисления оценки качества работы группы и входами группы информационного табло, выход блока вычисления оценки качества работы информации соединен с вторым входом информационного табло и информационным входом блока выделения экстремума, вход установки которого соединен с третьим выходом блока управления, второй выход блока выделения экстремума соединен с третьим входом информационного табло, а третий и четвертый выходы— соответственно с входами сдвига и.записи регистра сдвига, выход которого соединен с входом останова блока выделения экстремума.

2. Тренажер по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок формирования коэффициентов взаимодействия операторов содержит формирователи сигналов, ключ, элемент И и элемент ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока, управляю1714653

20 щий вход ключа — управляющим входом блока, выход ключа соединен с входом запуска первого формирователя сигналов, первые входы сброса формирователей сигналов являются установочными входами блока, а вторые входы сброса и вход запуска первого формирователя сигналов сброса — входом сброса блока, входы запуска каждого формирователя сигналов, кроме первого, объединены с первым входом сброса предыдущего формирователя сигйалов, первый вход сброса последнего формирователя сигналов обьединен с информационным входом ключа, первые выходы формирователей сигналов соединены с входами элемента ИЛИ, а вторые выходы — с входами элемента И, выход которого является первым выходом блока, выходы группы формирователей сигналои являются выходами группы блока.

3.Тренажер по.п. 1;отл и ча ю щи йс я тем, что блок определения экстремума содержит первый и второй интеграторы, дифференцирующий усилитель, первыйтретий компараторы, ключ, первый-пятый развязывающие элементы на диодах, источник эталонного напряжения, формирователь импульсов, первый и второй формирователи напряжений, выходы которых являются вторым выходом блока и соединены с входами третьего и второго развязыаающих элементов на диодах, Bblxo. ды которых являются первым выходом блока, вход сброса формирователя импульсов— входом останова блока, выход формирователе импульсов — третьим выходом блока, выходы первого интегратора и дифференцирующего усилителя — информационным входом блока, выход дифференцирующаго усилителя соединен с первыми входами второго и третьего компараторов, вторые входы которых подключены к источнику эталонного напряжения, выход второго компаратора соединен с информационным

5 входом ключа, управляющий вход которого является управляющим входом блока, выход ключа соединен. с информационным входом второго формирователя напряжения. выход второго компаратора с информа10 ционным входом первого формирователя напряжения и через первый развязывающий элемент на диоде-с установочным входом формирователя импульсов, выход первого компаратора — с установочным вхо15 дом формирователя импульсов и является четвертым выходом блока. входы сброса формирователей напряжения являются входом сброса блока, выход первого интегратора соединен.с входом второго интегратора, 20 выходы интеграторов — с входами первого компаратора. выходы первого и второго интеграторов через соответственно четвертый и пятый развяэывающие элементы на диодах подключены к установочному входу бло25 ка.

4. Тренажер по и. 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждый формирователь сигналов содержит триггер, генератор импульсов, счетчик, вход сброса которого является втоЗО рым входом сброса формирователя, выходы группы счетчика — выходами группы формирователя, выход счетчика — вторым выходом формирователя, выход триггера соединен с входом генератора импульсов, и является

35 первым выходом формирователя, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, входы установки в "1" и "0" триггера являются входом запуска и первым входом сброса формирователя соответст40 венно.

1714653

3714653

1714653. 75,. 1Д ЩМ, 7

131

7$n

° ° °

) Гг„. Qua, 7

°

As .

1714653 б й(Ж! у ууЩЩ 7

dt 9

Составитель 8.Николаев

Техред M.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Е.Папп

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

Заказ 697 1Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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