Устройство для обучения операторов

 

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов в тренажерах. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит регистр адреса микрокоманды, блок памяти микрокоманды, регистр микрокоманды, информационное табло, блок ответных действий, два блока сравнения, блок элементов И, два счетчика, блок памяти статистики |[>&езультатов обучения, два злемента ИЛИ и дешифратор. Устройство для обучения операторов позволяет оценивать качество длительности обучаемых назтапеупражнения как по показателю качества безошибочных операций, так и по способности оператора завершить задачу управления с подсказками инструктора при минимальном числе допускаемых ошибок. 1 ил.,1 табл.у^Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов в тренажерах.Известен тренажер операторов систем управления, содержащий регистр адреса микрокоманды, блок памяти микропрогр^ммы, регистр-микрокоманды, панель органов индикации, блок сравнения, блок памяти, устройство сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, злемент задержки, третий эле^ мент ИЛИ, второй, третий и четвёртый элементы задержки, дешифратор, первый и второй счетчики, первый, второй, третий регистры, первый, второй, третий, четвертый и пятый индикаторы.Недостатком данного устройства явля-, ются его невысокие дидактические возможности: обучаемый после допущеннойошибки всегда возвращается в начало алгоритма для HOBOf^ тренировки, а это не позволяет использовать данное устройство для отработки таких алгоритмов, которые допускают продолжение выполнения задачи управления ^1осле устранения ошибки с лодсказки инструктора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды, информационное табло, первый блок сравнения, панель органов управления, первый счетчик, второй счетчик, элемент ИЛИ, второй счетчик, дешифратор, индикатор числа операций, индикаторы оценок, второй, третий, четвертый блоки сравнения, блок памяти результатов, первую, .вторую, третью группы элементов И.|Ь^сь ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И), (воз 6 09 8 9/00

ГОСУДАРСТВЕН Ы и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ;

1 (21) 4828671/24 (22) 23,05.90 (46) 23,02.92. Бюл. ЬЬ 7 . (71) Научно-производственное обьединение

"Импульс" (72) B.È.Áçëàáàé, В.И.Глушков, Л.С,Сороке, А,А.Новиков, Ю,А.Голик и В.А,Бирюков. (53) 658.386 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 1594582, кл..G 09 8 9/ОО, 1988. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ OllKPATOPOB (57) Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов в тре.Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов систем управления и может быть использовано для практического обучения операторов s тренажерах.

Известен тренажер операторов систем управления, содержащий регистр адреса микрокоманды, блок памяти микропрограммы, регистр.микрокоманды, панель органов индикации, блок сравнения, блок памяти, устройство сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, элемент задержки, третий элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы задержки, дешифратор, пврвый и второй счетчики, первый, второй, третий регистры, первый, второй, третий, четвертый и пятый индикаторы.

Недостатком данного устройстве явля-. ются его невысокие дидактические возможности: обучаемый после допущенной нажерах. Цель изобретения —. расширение дидактических возможностей устройства.

Устройство содержит регистр адреса микрокоманды, блок- памяти микрокомзнды, регистр микрокоманды, Информационное табло, блок ответных действий, двз блока сравнения, блок элементов И, два счетчика, блок памяти статистики результатов обучения. два элемента ИЛИ и.дешифратор. Устройство для обучения операторов позволяет оценивать качество длительности. обучаемых на этапе упражнения как по показателю качества безошибочных операций, так и по способности оператора завершить задачу управления с подсказками инструктора при . минимальном числе допускаемых ошибок.

1 ил„1 табл. ошибки всегда возвращается в начало алгоритма для ново тренировки, а это не позволяет использовать данное устройство для отработки таких алгоритмов, которые допускают продолжение выполнения задачи управления «после устранения ошибки с подсказки инструктора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обучения операторов, содержащее регистр адреса, микрокоманды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокомзнды, информационное табло, первый блок сравнения, панель органов управления, первый счетчик, второй счетчик, элемснт ИЛИ, вторОй счетчик, дешифратор, индикатор числа операций, индикаторы оценок, второй, третий, четвертый блоки сравнения, блок памяти результатов, первую,,вторую. третыю группы элементов И.

1714655

Недостатком известного устройства являются также низкие дидактические возможности, поскольку оценка, предьявленйая оператору при первой ошибке, может измениться только при допущении очередной ошибки, т.е. понизиться. Вместе с тем; если оператор после первой ошибки больше не допускал ошибок, то его оценка к концу алгоритма должна быть повышена. нЪ данное устройство не позволяет правильно определить итоговую оценку по окончании алгоритма управления.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства обучения операторов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обучения операторов, содержащее последовательно соединенные регистр адреса микрокомайды, блок памяти микропрограммы и регистр микрокоманды, первые выходы которого. подключены к sxo. двм информационного табло, вторые выходы регистра микрокоманды связаны с вторыми входами первого блока сравнения, первые входы которого соединены с выходами панели органов управления, первый: выход первого блока сравнения соединен со счетным входом первого счетчика, а второй — со счетным входом второго счетчика и вторым входом регистра адреса микрокоманды, первый вход которого связан через первый элемент ИЛИ с внешним входом запуска устройства. а непосредственно — с установочным входом второго счетчика, вы-. ходы KoTopof o через дешифратор подключены к индикатору числа операций, индикаторы-оценок подключены к первым выходам соответствующих второго и.третьего и обоим выходам четвертого блока сравнения, вторые входы которых связаны соответственно с первыми, вторыми и третьими группами аыходов блока. памяти результатов, при.зтом выходы первого счетчика подключены к первым входам элементов И первой, второй и третьей групп, вторые входы элементов И первой группы соединены с. первым входом блока памяти, счетным входом первого счетчика, первым выходом первого блока сравнения и входом информационного табло, выходы элементов

И первой группы подключены к группе первых входов второго блока сравнения, первый выход которого соединен с индикатором отличной оценки, э второй выход связан с BTopblM входом блока иэмяти и вторыми входами второй группы элементов

И. выходы которых подключены к группе первых входов третьего блока сравнения, первый выход которого соединен с индикатором хорошей оценки, а второй выход свя4Q пу элементов И 12, первый счетчик 13, блок

14 памяти для хранения статистики резуль- . татов обучения. первый элемент ИЛИ 15., дешифратор fá, индикатор 11 "отличной" оценки,. индйкатор 18 "хорошей" оценки, индикатор 19 "удеалетворительной" оценки. индикатор 2О "неудовлетворительной" оценки, второй счетчик 21, индикатор 22 числа выполняемых операций, второй элеNBHv ИЛИ 23, вход 24 запуска устройства.

Узлы 7-9 сравнения входят в состав блока сравнения, групп элементов 10-12 - в состав блока сравнения, а все индикаторы s состав информационного табло 4, Регистр 1 адреса микрокоманды предназначендяя задания управляющей составляющей алгоритма деятельности оператора, Регистр 1 содержит столько ячеек, сколько операций в алгоритме управления. С получением сигнала на первый вход регистра 1 адреса производится выдача оператору данных о зан с третьим входом блока памяти и вторы-. ми входами третьей группы элементов И, выходы которых подключены к группе первых входов четвертого блока сравнения, первый выход которого соединен с индикатором удовлетворительной оценки, а второй выход связан с индикатором неудовлетворительной оценки и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первогo счетчика, выходы дешифратора, кроме того, связаны с управляющими входами блока памяти. дополнительно-содержит второй элемент

ИЛИ, выходом подключенный к первому входу блока памяти и вторьпи входам элементов И первой группы, первым входом второй элемент ИЛИ соединен с первым выходом йервого блока сравнения, входом информационного табло и счетным входом первого счетчика, а второй вход второго элемента ИЛИ связан с выходом последней ячейки регйстра адреса микрокоманды.

Сущность предлагаемого, устройства заключается в возможности оценки качества деятельности, обучаемых ía этапе упражнения как по показателю количества безошибочных операций, так и по способности оператора завершить задачу управления с подсказками инструктора при минимальном числе допускаемых ошибок

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрог- .

35 раммы, регистр 3 микрокоманды, информационное табло 4, панель 5 органов управления, блок 6 сравнения,узлы .7-9 сравнения, первую группу элементов И 19, вторую группу элементов И 11, третью груп1714655 первой операции алгоритма, т.е. моделируется ситуация начала отработки задачи управления. Подачей сигнала нв второй вход регистра 1 адреса микрокоманды производится сдвиг вправо на одну ячейку и выбор адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма. Выходами регистр 1 адреса связан с входами блока 2 памяти микропрограммы.

Блок 2 памятимикропрограммы служйт 10 для хранения в виде микрокоманд данных.о каждой. операции алгоритма управления, Обьем микропрограммы определяется ко - личеством операций. в алгоритме управлеблока 2 памяти микропрограммы происхо дит считывание микрокоманды текущей операции.в регистр 3 микрокоманды.

Регистр 3 микрокоманды предназначен для хранения данных о текущей, отрабатываемой операции алгоритма. Данный регистр состоит иэ двух зон для микроопераций: в первой хранится код органа индикации информационного табло 4, который. изменяет свое состояние в данной опера- 25 ции алгоритма; во второй зоне — код органа панели 5 управления, на который оператор должен воздействовать в той же операции алгоритма деятельности, С первых выходов

30 регистра 3 микрокоманды код. требуемого органа индикации поступает на входы информационного табло 4, а с..вторых выходов регистра 3 микрокоманды код требуемого органа .управления поступает на вторые входы первого блока 6 сравнения,: 35

Информационное табло 4 и.блок 5 ввода ответных действий являются физической моделью пульта рабочего. места оператора реальной АСУ.

Первый блок 6 сравнения предназначен:. 40 для оценки безошибочносТи выполненного оператором управляющего воздействия на органы блока 5 путем сравнения с кодом . требуемого органа, поступающего на втерые входы блока 6 сравнения. 8 случае,сов- 46 падения поступивших кодов, операция считается выполненной безошибочно и,сигнал появляется на втором выходе блока 6 сравнения, в противном случае, т.е;. при до-. пущении оператором ошибки, сравнения. 50 поступивших кодов не произойдет и .факт ошибки будет зафиксирован появлением сигнала на первом выходе блока 6 сравнения.

Второй 7, третий 8, четвертый 9 узлы

55 сравнения предназначены для выставления оценки обучаемому эа счет сравнения числа ошибок, допущенных им к моменту выполнения текущей операции и по окончании алгоритма управления, с соответствующииия. При.появлении сигналов на входах..15 ми результатами отличных", "хороших" и

"удовлетворительных" групп предшественников обучения.

Так, на первые входы второго 7, третьего 8 и четвертого 9 узлов сравнения поступает допущенное оператором число (пов) ошибок, На второй вход узла 7 сравнения из блока 14 памяти постуйает число ошибок (поД, которое допускалось к моменту выполнения текущей операции группой "отличных" операторов. Аналогично на вторые входы третьего узла 8 сравнения поступает пош, а на вторые входы четвертого блока 9 сравнения — по ц.. з:

Если s результате сравнения на втором узле 7 сравнения окажется, что пош ы пр, 5 то сигнал появится на его первом выходе и засветит индикатор l7 "отличной" оценки, 8 противном случае, т.е. при np > np . сигнал с второго выхода узла 7 включит в работу узел 8 сравнения, поступив на вторые входы элементов И 11 второй группы и на второй вход блока 14 памяти..Если в результате сравнения в узле 8 окажется, что

n« np>, òî сигнал появится на первом выходе узла 8 сравнения и засветит индикатор 18 "хорошей" оценки; а в противном случае сигнал.с его второго выхода подключит аналогичным образом к работе блок 9 сравнения. B нем.сравниваются коды. чисел. пош и np> . Если пр< по и, то оператору . з з будет выставлена удовлетворительная оценка и засветится индикатор 19. 8 противном случае, т.е. при np > npm, сигнал з появится на втором выходе узла 9 сравнения и поступит на индикатор 20 "неудовлетворительной". оценки и через первый элемент ИЛИ 15 на первый вход регистра.1 адреса для начала новой тренировки. . Первая-третья 12 группы элементов И

10-12 выполняют функции коммутирующих устройств, развязывающих выходы первого счетчика 13 и первые входы второго 7, третьего 8 и четвертого 9 узлов сравнения.

Первый счетчик 13 предназначен для йодсчета числа ошибок, допущенных оператором от начала выполнения алгоритма до его окончания или до получения "неудовлетворительной" оценки, Блок 14 памяти статистики результатов обучения предназначен для хранения числа ошибок, допускавшихся соответственно группами "отличных-" — np>, "хороших"— пош, "удовлетворительных" — np® операторов. Такие результаты можно получить, имея соответствующие статистические данные и проведя их анализ относительно предлагаемого показателя. Таблица резуль1714655 татов, например, может иметь вид, приве- для задействования в данной операции ор.. денный ниже. гана панели 5 управления. Если в результаДешифратор 16 совместно с индикато- те сравнения в блоке 6 поступившие коды ром 22 представляет обучаемому содержи- совпадут, значит, операция будет признана

-мое счетчйка 21 в десятичном коде, т.е. 5 выполненной безошибочно и сигмал поячмсло выйолненных операций алгоритма уп- вится на втором выходе блока 6 сравнения. равления. Кроме того, данный дешифратор Он поступит на счетный вход счетчика 21 и прздяазначен для упрааления выбором зон на второй вход регистра 1 адреса микрокоблокэ l4 памяти, соответствующих номеру мамды. По этой команде произойдет сдвиг к текущей операцйи за>ритма деятельности. 10 следующей ячейке и выбор адреса микрокоДругиМи @ловами,.он выбирает требуемый манды, соответствующей очередной операстовбец приведенной таблицы для обеспе- ции управления. Цикл функционирования чениявозможностиоценкидействийобуча- . устройства повторится в описанной выше емого на лк1бой операции алгоритма; . последовагельности и будет продолжаться

Индйкаторы 17-20 представляют one-. 15 до последней операции алгоритма, если ратору оценку качества его деятельностей по оператор не допустит ошибки. результатам выполнения текущей операции В случае совершения oneðàòîpîM ошибалгоритма, если на ней была допущена кисовпэденйякодаввблокебсравненияне ошибка. При получении ."Отличной", "хоро- произойдет и сигнал появится íà его первом шей", "удовлетворительной" и "неудовлет- 20 выходе, Данный сигнал поступит на вход ворительМой" . оценки загорается информационного табло 4; сигнализируя соответственно17,.18,19или20индикатор, тем самым оператору о совершении им, (:четчйк 21 служит для подсчета чйсла ошибки. Кроме того, данмый сигнал постуопераций .алгоритма, выполнейных опера- пает ма счетный вход счетчика 13, на вторые тором. : 25 входы элементов И 10 первой группы и на . Индикатор 22 представляет обучаемому первый управляющий вход блока 14 памяти информацию, содержащую я е счетчике 21, результатов. В зависимости от номера опе3лвмент ИЛИ 23 объединяет, первйй рации (содержимого счетчика 21), ма котовыходблокзбсравнейияивыходаоследней . рой допущена ошибка, сигналом с ячейки регистра 1 адИеса микрокомандй и 30 соответствующего выхода дешифратора 16 подключает их к первому входу блока 14 будет открыта необходимая зона блока 14 йамяти по сигналу, йз котором. из блока 14: памяти. во второй блок 7 сравнения поступает код Дойустим, что ошибка была допущена числа п« .:: . нз девятой операции алгоритма деятельно5

Устройство работает следующим обре- 3S сти. зом.. . Итак. на первые входы узла 7 сравнения

С вкаочением устройства сйгнал с из счетчика 13 переписывается число ошивнешнего входа. 24 через элемент ИЛИ 18 - бок, т.е. в данном елучае — единица. На втопоступает на установочные входы счетчико® рые его входы переписывается содержймое

13:и 21 и обйуляет их и, кроме того, данный 40 первой секции девятой зоны, т.е. нуль. При сйгнзл йоступэет: нз Йераый вход регистра сравнении n«> n«, поэтому сигнал поя1. арузи микрокоманды.. По этой команде зится на втором выходе узла 7 сравнения, выбирается. адрес мйкракоманды e ..блока 2 Он поступает на второй управляющий вход памяти микропрограммы, соответетвующай блока 14 памятю и на вторые входы злеменпервой операции алгоритма управления. 45 тоз И второйтруппы11, СодержимоенервоВыьраннзя микрокоманде переписывается го счетчика 13 переаишется s узел 8 из блока 2 памяти s регистр 3 микрокомзм- сравнения пе переым входам, а по вторымды. C:ïeðâûõ выходов регистра 3-мйцвМо содержимое второй секции девятой зоны, мзнды на информационное табло 4 т,е. -единица. При сравнении коды данных поступает код органа индикации, который 56 чиселсовпадутисигнал появитсянзнервом изменяет свое состояние в данной опера- еыходеузлз-8срзвненияизасветитиндикации алгоритма управления, Человек-опера- тор 18 "хорошей" оценки. тор. восприняв данную информацию, Обучэкицнйся оператор с номацью ин-. производит соответствующее воздействие структорз устраняет допущфнмую ошибку и на органы панели 5 управления; Код задей- 56 продолжает выполнение алгоритма. стзевэнного оператором органа управле- Если операции выполняются безошиния поступает на первые входы первого бочно; то содержимое счетчика 21 растет, блока 6 сравнения, на вторые входы которо- сигнал с выхода дешифретора 16 последовзго поступает содержимое второй микроопе- тельно переводит блок 14 памяти 0t зоны к рации микрокоманды. т.е, код требуемого зоне.

1714655

В случае допущения оператором повторной ошибки, допустим, на десятой операции, содержимое счетчика 13, т.е, - два по первым входам поступит на узел 7 сравнения, На вторые входы данного блока посту- 5 пит содержимое первой секции десятой зоны, т.е. — нуль. Коды не совпадут ни в узле

7, нй в узле 8 сравнения, а только лишь в узле 9. Сигнал с его первого выхода аосгупит на засветку индикатора 19."удовлетво- 10 рительной" оценки. Если бы на десятой операции была допущена третья по счету ошибка, то оператору. была бы выставлена

"неудовлетворительная" оценка и он приступил бы кновойтренировке. 15 . После выполнения последней операции алгоритма сигнал с последней ячейки регистра 1 адреса микракоманды поступает на. второй вход элемента ИЛИ 23. С выхода данного элемента сигнал поступает нв йвр- 20 вый вход блока 14 памяти и на вторые входы элементов И первой группы 10. Еслйоператор, как в первом из описанных случаев (ошибка на девятой операции) больше не совершил ошибок, то ега результаты окон- 25 чания алгоритма соответствуют не "хоро- . шей", как это было выставлено после совершения ошибки, .а "отличной" оценке, поскольку пощ до конца алгоритма сохраня-.

5 . ет значение, равное 1.: - .: 30

Аналогичным образом для второго.cny" ". чая (повторная ошибка на десятой опера-: ции):оператору, если он не совершйт до конца алгоритма ошибок, будет выатаалена в итоге не "удовлетворительна",а "хорошая" 35 оценка. так как число ошибок, равное 2, к. . моменту окончания алгоритма соответству-. ет "хорошей" оценке.

Технические преимущества предлагае- . мого устройства по сравнению с извеСтным 40 заклвчаются в возможности оценки качаетва деятельности обучаемых ка этапе упраж-, нения как по.показателю количества безошибочных операций; так и па способности оператора завершить задачу управле- 45 ния с подсказками инструктора при. минимальном числе допускаемых ошибок.

Устройство может повысить итоговуЮ оценку, если обучаемый не допускает новых ошибок после последней, когда он был оценен. 50

Положительный эффект, который может быть получен ат использования предлагаемого устройства, состоит в повышении объективности оценки учебной деятельности оператора на этапе упражнения, в опреде° лении возможности перевода обучаемого ка этап самастаятелькага устранения ошибок, допущенных при выполнении алгоритма деятельности.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет повысить уровень мотивации обучаемых, так кэк у них есть возможность несмотря на допускаемые ошибки да конца алгоритма повысить полученную оценку, Формула изобретения

Устройства для обучения операторов. содержащее регистр адреса микракоманды, выходы которого подключены к соответствующим входам блока памяти микракоманды, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра микрокоманды, выходы первой группы которого соединеныс входами первой группы информационного табло, а выходы второй группы подключены к информационным входам первой группы первого блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами блока ввода ответных действий оператора, первый выход — co счетным входам первого счетчика и управляющим входам информационного.табло, а второй выход — са счетным входом второго счетчика и входом сдвига регистра адреса микракоманды, установочный вход которого и установочные входы первого и второго счетчиков соединены с выходом nepeoto элемента ИЛИ, первый вход которого являетая входом устройства, выходы второго счетчика соединены с входами дешифратара, выходы катарага соединены с входами .второй группы информационнага табло и адресными входами блока памяти статистики результатов обучения, выходы которого соединены с информационными входами первой группы второго блока срэвкения, ин-, формационные входы второй группы кото-. рого соединены с выходами блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами первого счетчика, выходы группы второго блока сравнения — с входами третьей группы информационного табло, один из выходов группы второго блока сравнения- подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, а первый и второй выходы соединены с управляющими входами соответственно первого и второго блоков элементов И и соответственно пер вым и вторым считывающими входами блока памяти статистики результатов обучения, а т л и ч э ю щ е е с я тем, чта, с целью расширения дидактических возможностей, в устройство введен второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего блока элементов И и третьим считывающим входом блока памяти статистики обучения. первый вход соединен с первым выходом блока сравнения, а второй вход подключен к одному из выходов регистра адреса микрокамакды.

1714655

Составитель В.Балабай

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор ЕЯвпп. Заказ 697 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва. Ж-35. Рвуаская нвб., 4/5

Прбизводствлнно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1Q 1