Устройство для тренировки операторов

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при профессиональном отборе и тренировке навыков внимания операторов АСУ. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности тренажа путем усложнения программы по

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738510/24 (22) 18,09.89 (46) 30.04.92. Бюл, ¹ 16 (72) Н,И. Кудряшов, А.В. Карлов, В.А. Кирюхин и B.B, Мухортов (53) 681.3.071 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11666677113399, кл, G 09 В 9/00, 22,08.89. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ

ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при профессиональном отборе и тренировке навыков внимания операторов АСУ. Цель изобретения— расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности тренажа путем усложнения программы по 4 (лЭ

О

Ql Э

1730652 мере приобретения навыка переключения внимания. Устройство для тренировки операторов содержит блок 1 случайного задания чисел, блок 2 предотвращения повторов, регистр 3 памяти контрольных чисел, регистр 4 памяти случайных чисел, блок

5 формирования чисел, узел 6 предъявления чисел, коммутатор 7,блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, узел 10 контроля чисел, таймер 11, счетчик 12 неверных ответов, блок 13 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ

14 — 17, ключ 18, узел 19 блокировки (адапИзобретение относится к автоматике и может быть использовано при профессиональном отборе и тренировке навыков внимания операторов АСУ, Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства с повышением эффективности тренажа путем формирования одного ряда по порядку (натуральный ряд чисел), а другого — по нечетному ряду, исключающего возможность работы по принципу дополнения и усложняющего задание по мере приобретения навыка (уменьшении числа ошибок) по переключению внимания при поиске, способствующего включению мотивационного фактора, стимулирующего дальнейший рост на вы ка..

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока случайного задания чисел; на фиг.3 — то же, блока предотвращения повторов; на фиг.4 — тоже, блока формирования чисел; на фиг.5 — то же, узла предъявления чисел; на фиг,6 — то же, коммутатора; на фиг,7 — то же, блока сравнения на фиг.8 — то же, узла блокировки.

Устройство для тренировки операторов содержит блок случайного задания чисел, блок 2 предотвращения повторов, регистр 3 памяти контрольных чисел, регистр 4 памяти случайных чисел, блок 5 формирования чисел, узел 6 предъявления чисел, коммутатор 7, блок 8 сравнения, распределитель 9 импульсов, узел 10 контроля чисел, таймер

11, счетчик 12 неверных ответов, блок 13 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 14 — 17, ключ

18, узел 19 блокировки (адаптивной программы тренажа), элементы 20 и 21 запрета, элемент 22 задержки и источник 23 напряжения зажигания.

Блок 1 случайного задания чисел содержит генератор 24 импульсов высокой часто5

40 тивной программы тренажа), элементы 20 и

21 запрета, элемент 22 задержки и источник

23 напряжения зажигания, Введение блока

19 адаптивной программы тренажа, элементов 20 и 21 запрета, элемента ИЛИ 17, элемента 22 задержки и узла 19 блокировки обеспечивает возможность при успешном освоении навыка переключения внимания усложнять программу тренировки, создавать мотивационные условия, сокращая время и повышая качество подготовки операторов. 8 ил, ты, одновибратор 25, счетчик 26, дешифратор 27, элемент И 28, элементы ИЛИ 29 и 30, элементы 31 и 32 запрета и кнопку 33

"Пуск".

Блок 2 предотвращения повторов включает узлы, состоящие из формирователя 34 одиночных импульсов, триггера 35, элемента 36 запрета, элемента И 37 и элемента

ИЛИ 38, многовходовый элемент ИЛИ 39 и элемент 40 запрета.

Блок 5 формирования чисел содержит кнопки 41> — 41ж набора программы, шифратор 42, генератор 43 тактовых импульсов, элементы 44 и 45 запрета, формирователь

46 короткого импульса, триггер 47, элементы 48 и 49 задержки, элемент И 50, элементы

MR M 51 — 54.

Блок 6 предъявления чисел включает узлы, состоящие из дешифратора 55 и индикатора 56 (количество узлов 49 — по числу предъявляемых одновременно чисел).

Коммутатор 7 содержит группы элементов И 57, группу элементов ИЛИ 58, одновибратор 59, многовходовый элемент ИЛИ

60 и кнопки 61 ответа, Блок 8 сравнения включает группы трехвходовых элементов И 62, группу многовходовых элементов ИЛИ 63, группу элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 64, группу двухвходовых элементов И 65, группу элементов 66 запрета, элемент 67 задержки, элементы

ИЛИ 68 и 69, формирователь 70 короткого импульса.

Узел 19 блокировки содержит триггеры

71 и 72, элемент 73 запрета, первый и второй элементы И 74, 75, элементы ИЛИ 76, 77, транспаранты-сигнализаторы 78 — 80 (" Успешно", "Тренировка" и "Повтор" соответственноо), Устройство содержит также формирователь 81 импульсов, формирователь 82 кодов и блок 83 предъявления информации.

1730652

50

40

Устройство работает следующим образом.

Включают питание, Счетчик 26, регистры 3 и 4; расп редел ител ь 9 устанавливаются в исходное состояние, а триггеры 47, 71 и 72 — в нулевое положение.

При помощи кнопки 41 (без арретира) блока 5 составляют программу испытаний (тренировки), например, находить числа в последовательности: первое "01" — зеленое, . второе "24" — красное, третье "02" — зеленое, четвертое "23" — красное и т.д., сорок седьмое "24" — зеленое, сорок восьмое—

"01" — красное, сорок девятое "25" — зеленое.

При нажатии кнопки 41> блока 5 единичный импульс с ее выхода подается на соответствующий вход шифратора 42, вызывая появление на его выходах комбинации, соответствующей коду числа "01".

Одновременно этот импульс через элемент 51 поступает на управляющий вход индикатора 56 блока 6 и на вход регистра 3, осуществляя перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдя через элемент 48 задержки, поступает на вход регистра 3, обеспечив параллельную запись формализованного двоичного числа с выхода шифратора 42 в регистр 3. На индикаторе

56 светится "00", сигнализируя о его нахождении в исходном состоянии.

Импульс с выхода элемента 48 через информационный вход элемента 44 запрета (на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента 14) и элемента 52 подается на вход генератора 43, вызывая появление на его выходе серии из восьми тактовых импульсов, которые через элемент 45 запрета, на управляющий вход которого с выхода элемента 53 подан нулевой потенциал, поступают на вход регистра

3, сдвинув кодовую комбинацию с 1 — 8 разрядов (последнего выхода группы) на 9-16 разряды (и редпоследний выход групп ы).

Двоичная комбинация числа с выхода предпоследней группы регистра 3 поступает на входы дешифратора 55 блока 6, выходной код которого подается на индикаторы 56.

Число "00" сменяется на число "01", подтверждая правильность ввода первого числа, Следующее нажатие (уже кнопки 41г4) производит запись и продвижение по регистру 3 двоичной комбинации, код которой соответствует числу "24", т.е. на индикаторе

56 блока 6 число "01" сменится на число

"24". Дальнейший ввод программы осуществляется аналогично.

При вводе предпоследнего числа программы после высвечивания числа "01" на индикаторе 56 блока 6 на управляющий вход элемента 44 блока 5 с первых разрядов регистра 3 (первого выхода группы) через элемент ИЛИ 14 подается единичный потенциал.

Нажатие кнопки 41zg последнего числа программы не изменит светящегося контролируемого числа "01" на индикаторе 56 блока 6, предупреждая об окончании ввода программы.

Для предъявления программы в случайном порядке ее переписывают в регистр 4. Для этого испытуемый нажимает кнопку 33 блока 1. Импульс с ее выхода, поступая на второй вход таймера 11, устанавливает последний в исходное положение, проходит через. элемент 32 и элемент

29 и запускает одновибратор 25, единичный импульс с выхода которого перебрасывает триггер 47 блока 5 в единичное состояние, поступает на вход формирователя 46 и на второй вход элемента 28 блока 1, обеспечив прохождение импульсов с выхода генератора 24 через элементы 28 и 30 на вход счетчика 26, переводя последний в случайное состояние. На одном из выходов дешифратора 27, соответствующем данному состоянию счетчика 26, при поступлении на его управляющий вход импульса с-выхода формирователя 46 блока 5 (по окончании импульса с выхода одновибратора 25) появится единичный потенциал, который поступает на соответствующий вход блока 2 — на входы формирователя 34 и элемента 36. Импульс с выхода элемента 36 через блок 13 элементов ИЛИ поступает на третий групповой вход блока 8- вторые входы соответствующих элементов 62, на третьи входы которых через элемент 68 с выхода триггера

47 блока 5 подан единичный потенциал, а на первые входы, являющиеся первым групповым входом блока 8, подается двоичная комбинация с выходов групп регистра 3, Кодовая комбинация с данного случайного выхода группы (элементов 62) через элементы 63 и 66, на управляющие входы которых подан нулевой потенциал с выхода элемента 15, поступает на информационные входы регистра 4, Задний фронт импульса с выхода одновибратора 25 блока 1 вызывает появление на выходе формирователя 46 блока 5 короткого импульса, который поступает на вход регистра 4, осуществив перевод последнего в режим параллельной записи, а пройдя элемент 49 задержки, подается на вход регистра 4, обеспечив параллельную запись кодовой комбинации с выходов случайной группы регистра 3 в,регистр 4.

1730652

40

50

Импульс с выхода элемента 49, поданный через элемент 52 на вход генератора 43, вызывает появление на его выходе серии из восьми тактовых импульсов, которые через элемент 50, на второй вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 47, подаются на вход регистра 4, сдвинув двоичную комбинацию с 1 — 8 на 9 — 16 разряды, а импульс, поступивший через элемент 31 блока 1 и элемент 29 на вход одновибратора 25, запускает последний, снимая единичный потенциал с входа формирователя 34 блока 2, вызывая появление на его выходе импульса, который переводит триггер 35 в единичное состояние, обеспечивая запись в регистр 4 следующего случайного числа.

Если случайный сигнал повторно появится на одном и том же выходе дешифратора 27 блока 1, то через элемент 37 блока 2, на второй вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 35, он пройдет на вход элемента 39. Импульс с выхода элемента 39 сдвинет содержимое счетчика 26 на один разряд, Это перемещение будет происходить до тех пор, пока не обнаружится неиспользованный выход дешифратора

27. Единичный потенциал, поданный через элемент 38 блока 2 на управляющий вход элемента 36, предотвращает повторное считывание двоичной комбинации с выходов

"опрошенных" групп регистра 3.

При появлении кодовой комбинации на выходах первой группы регистра 4 единичный потенциал через элемент 15 подается на вход триггера 47 блока 5, перебросив последний в нулевое состояние и предотвратив продвижение последней двоичной комбинации, на управляющий вход элемента 31 блока 1, преградив путь запускающего импульса к входу одновибратора 25, на управляющие входы элементов 66 блока 8 и, заблокировав информационные входы регистра 4, через элемент 53 блока 5 на управляющий вход элемента 45, заблокировав выход генератора 43 к регистру 3, на вход формирователя 70 блока 8, короткий импульс с выхода которого устанавливает (подтверждает) исходное состояние счетчика 12 и триггеров 71 и 72 блока 19, и через элемент

20 запрета на вход ключа 18, подав напряжение зажигания (единичный потенциал) на управляющие входы индикаторов 56 блока 6.

Единичный потенциал с выхода ключа

18 запускает таймер 11.

Испытуемому (обучаемому) предъявляется табло из светящихся двузначных чисел, размещенных в случайном порядке — зеленые от "01" до "25", красные от "01" до "24" — на индикаторах 56 блока 6.

В соответствии с заданной программой испытуемый находит число "01" — зеленое и нажимает находящуюся под ним кнопку 61 коммутатора 7. Импульс с ее выхода обеспечивает прохождение кодовой комбинации с соответствующей группы выходов регистра

4 через элементы 57 и 58 на входы коммутатора 7. Кодовая комбинация данного числа с выходов коммутатора 7 подается на второй групповой вход блока 8 — первые входы элементов 65. Одновременно импульс с выхода кнопки 61 через элемент 60 запускает формирователь 59, импульс с выхода которого подается на первый вход распределителя 9, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который через блок

13 элементов ИЛИ поступает на вторые входы элементов 621, Одновременно импульс "опроса" с выхода формирователя 59 через элемент 68 подается на третьи входы элементов 62, а через элемент 67, время задержки которого равно времени срабатывания элемента 63, на вторые входы элементов 65, осуществив считывание информации с выходов первой группы регистра 3 и выходов группы регистра 4, соответствующего нажатой кнопке 61 на коммутаторе 7, на соответствующие входы элементов 64 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

При правильном определении числа испытуемым на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 64 нулевые потенциалы, на выходе элемента 69 — нуль, при неправильном ответе (определении числа) на выходах элементов 64 появятся единичные потенциалы, на выходе элемента 69 — единичный импульс, который поступает на счетный вход счетчика 12, фиксируя неверный ответ.

Если оператор в отрабатываемом цикле допустил не более одного неверного ответа, то ни на одном из выходов счетчика 12 импульс (единичный потенциал) не появится.

После нажатия последней кнопки 61 блока 8 на выходе распределителя 9 появится единичный потенциал (импульс), который прикладывается к управляющему входу элемента 20 и через элемент 21, к управляющему входу которого приложен нулевой потенциал с выхода триггера 72 блока 19, подается на вход установки регистра 4, возвратив последний в исходное положение.

Нулевой потенциал с выхода элемента 20 закрывает ключ 18, числа на индикаторах 56 блока 6 гаснут, таймер 11 фиксирует время определения чисел в данном цикле.

1730652

Одновременно единичный потенциал с выхода распределителя 9 через элемент 73 блока 19, к управляющему входу которого приложен нулевой потенциал с выхода элемента 77, поступит на вход транспарантасигнализатора 78 и засветит транспарант

"Успешно", сигнализирующий об усвоении навыка на первой (несложной) части программы и предписывающий инструктуру (оператору) усложнить задание: например, числа зеленого цвета ввести в программу по нечетному ряду — 1,3,5...49, а числа красного цвета — по порядку: 1,2,3,...24, т.е, перейти к отработке навыка по усложненной программе.

Если оператор в цикле допустил два и более неверных ответа, то при поступлении с первого выхода блока 8 второго импульса неверного ответа на счетный вход счетчика

12 на первом выходе последнего появится единичный потенциал, который поступит на вход триггера 71 блока 16 и переведет его в единичное состояние, Единичный потенциал с выхода триггера 71 прикладывается к первому входу элемента 74 и через элемент

77 — к управляющему входу элемента 73, заблокировав его выход.

Появившийся после нажатия последней кнопки 61 блока 8 на выходе распределителя 9 единичный потенциал обеспечит возвращение регистра 4 в исходное положение, заблокирует выход элемента 20, нулевой потенциал с выхода которого закроет ключ 18, погасив числа на индикаторе 56 блока 6 и остановив таймер 11, который зафиксирует время определения чисел.

Одновременно единичный потенциал с выхода распределителя 9 поступит на второй вход элемента 74 блока 19, пройдет на вход транспаранта-сигнализатора 79 и засветит транспарант "Тренировка", сигнализирующий о допущении оператором не более пяти ошибок и последующем изменении расположения двузначных чисел в случайной последовательности на индикаторах табло блока 6.

Для перехода в режим "Тренировка" оператор нажимает кнопку 33 "Пуск" блока

1, обеспечив аналогично описанному выше новое случайное расположение двузначных чисел на табло блока 6.

Если оператор в цикле допустил шестой неверный ответ, то на втором выходе счетчика 12 появится импульс, который поступит на вход триггера 72 блока 19, перебросив его в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 72 через элемент

76 поступает на вход триггера 71, возвратив последний в нулевое положение (заблокиро5

55 вав выход элемента 74), через элемент 77 прикладывается к управляющему входу элемента 73, заблокировав его выход, а поданный на управляющие входы элемента 21, элемента 32 блока 1 и элемента 40 блока 2 заблокирует выходы последних.

При нажатии в данном цикле последней кнопки 61 коммутатора 7 импульс с выхода распределителя 9 заблокирует выход элемента 20, закрыв ключ 18, нулевой потенциал с выхода которого погасит числа на индикаторах 56 блока 6 и остановит таймер

11, зафиксировав время определения чисел.

На обнуляющий вход регистра 4 импульс с выхода распределителя 9 через элемент 21 не пройдет, информация на выходах групп регистра 4 останется прежней.

Одновременно импульс с выхода распределителя 9 через второй вход элемента

75 блока 19, на первый вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 72, поступит на вход транспаранта-сигнализатора 80, засветив транспарант "Повтор", предупреждающий оператора о допущении более пяти неверных ответов и предъявлении в следующем цикле информации на табло блока 6 без изменения, Оператор нажимает кнопку 33 блока 1.

Импульс с ее выхода поступает на вход элемента 22 задержки, на второй вход таймера

11, установив последний в исходное состояние, и через элемент 16 на второй вход распределителя 9, возвратив его в исходное положение. Транспарант "Повтор" гаснет.

Блокировка с ключа 18 снимается, на управляющие входы индикаторов 56 блока 6 подается напряжение зажигания, запускается таймер 11, Задержанный таймер с выхода элемента 22 через элемент 17 поступает на обнуляющий вход счетчика 12, возвратив его в исходное состояние, и на вход триггера 72, перебросив последний в нулевое положение. На выходах триггеров 71 и 72 — нулевые потенциалы.

На табло блока 6 снова высвечиваются информационные двузначные числа, которые оператор должен отмечать в соответствии с заданной программой.

По числу при переходе от этапа к этапу и по времени, затраченному на определение чисел по каждому циклу, судят о качестве и скорости приобретения навыка переключения внимания.

Использование изобретения в устройствах для тренировки операторов повышает эффективность тренажа за счет автоматического перехода на усложнение программы при успешном освоении навыка переключе1730652

50

55 ния внимания на начальном этапе при постоянной случайно предъявленной посл едовательности двузначных чисел, на переменную случайно предъявляемую последовательность этих чисел, после качественной отработки навыка на которой обеспечивается возможность дальнейшего усложнения программы, в которой одна половина чисел, например восходящих (зеленые), формируется как и на предыдущем этапе, из натурального ряда чисел (01, 02, 03...24), а другая половина, нисходящих (красные) — no нечетному ряду (01, 03, 05,...49), что исключает поиск второго числа по признаку дополнения.

Формула изобретения

Устройство для тренировки операторов, содержащее блок сравнения, информационные входы первой группы которого соединены с соответствующими выходами формирователя кодов, информационные выходы второй группы — с соответствующими выходами коммутатора, информационные входы третьей группы — с соответствующими выходами блока элементов ИЛИ, первый управляющий вход — синхровходом коммутатора и соответствующим входом распределителя импульсов, второй управляющий вход — с первым синхровходом формирователя кодов, третий управляющий вход — с синхровходом блока предъявления информации и первыми входами формирователей импульсов и кодов, выходы группы и первый выход — с соответствующими входами первой группы и первым входом соответственно блока предъявления информации, входы второй группы которого подключены к соответствующим информационным выходам формирователя кодов, второй, третий, четвертый и пятый синхровходы которого подключены к соответствующим входам блока предъявления информации, а вход — к первому выходу формирователя импульсов, второй и третий входы которого соединены с соответствующими синхровходами формирователя кодов, второй выход — с шестым вхо5 дом блока предъявления информации, а выходы группы — с соответствующими входами первой группы блока элементов ИЛИ, входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам группы распределителя импуль10 сов, входы коммутатора соединены с соответствующими информационными выходами группы блока предьявления информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей

15 устройства, в него введены элемент ИЛИ, первый и второй элементы запрета, элемент задержки и узел блокировки, первый и второй входы которого подключены к соответствующим информационным выходам блока

20 предъявления информации, третий вход — к выходу элемента ИЛИ и седьмому входу блока предъявления информации, четвертый вход — к выходу распределителя импульсов, управляющему входу первого элемента за25 прета и информационному входу второго элемента запрета, а выход узла блокировки соединен с четвертым входом формирователя импульсов и управляющим входом второго элемента запрета, выход которого

30 подключен к восьмому входу блока предъявления информации, девятый вход и синхровход которого соединены соответственно с выходом и информационным входом первого элемента запрета, вход элемента

35 задержки подключен к второму выходу формирователя импульсов, а выход — к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока сравнения, второй вход распределителя

40 импульсов подключен к третьему выходу формирователя импульсов, пятый вход которого является входом устройства, 1730652

1730652

1730652

1730652

Составитель О.Болдырев

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор А,Маковская

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

Заказ 1514 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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