Устройство для оценки работы оператора

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований , и может быть использовано при Определении тренировке оперативной памяти . Цель изобретения - повышение точности устройства с расширением его дидактических возможностей путем определения и тренировки быстроты арифметических действий в пределах объема оперативной памяти. Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъявления учебной информации, два логических блока, выполненных в виде блоков 3 и 4 элементов И-ИЛИ, блок сложения (вычитания ), выполненный в виде сумматора 5, распределитель б импульсов, блок 7 сравнения , блок управления индикацией, представляющий собой распределитель 8 импульсов, блок 9 задания времени (экспо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 9/00

1 1 О!32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дь

QO о (Я

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4860413/24 (22) 1 1,06.90 (46) 15.07.92. Бюл. N 26 (72) Н,И,Кудряшов, А.В.Карлов, В;А.Кирюхин и B,Â.Ìóõîðòoâ (53) 681, 3 071(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1479952, кл. G 09 В 9/00, 1987., 2. Авторское свидетельство СССР

М 1658194 (йоложительное решение по за- явке N. 4686122 24), кл. G 09 В 9/00, 1989 (n рототи и). . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ОЦЕНКИ РАБОТЫ

ОПЕРАТОРА (57) Йзобретение относится к автоматйке и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизиологических иссле. Ж 1748165 А1..,-A.l

° 2 дований, и манжет быть йспольэованО определении и тренировке оперативной памяти, Цель изобретения — повышение точнос ти ус т ройств а с р ас еирени,е -м eio

"дидактических воэможностей путем"определения и тренировки быстроты арифметиче- .

Ски х - действий в ". пределах":объема оперативной памяти. УстройСтво-содержит формирователь . 1 даоичних кодов, блок 2 предъявления учебной информафви,:два логическйх блОка, выполненных в виде блоков .3 и 4 элемейтбв И-ИЛИ:. блок сложения(вы-

: читания), выполнен ный в виде сумматора 5, распределитель 6 импульСов, блок 7 сравне ния, блок управленйя индикацибй; представляющий собой распределитель 8 иип ульнов, блок 9 задания времени (экспо1748165

45 первый и второй блоки элементов. И-ИЛИ, нирования), олок 10 задания про раммы оценки (испытаний). блок изменения числа пар слагаемых, выполненный в виде формирователя 11 кодов, и пульт 12 оператора.

Введение блоков 3 и 4, распределителей 6, 8 импульсов и блока 10 задания программы оценки обеспечивает поочередное высвечивание пар слагаемых при определении и тренировке оперативной памяти и дает вазИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований, и VOKBT 5blTb l1olloflb3QBBH0 при определении и тренировке оперативной памяти.

Известно устройство для оценки операторов, содержащее блок предъявления учебной информации, генератор, коммутатор, таймер, блок формирования звуковых сигналов, элемент задержки, блок сравнения, пульт оператора и блок регистрации, Это устройство позволяет определять длительность сенсорной памяти, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для тренировки памяти, содержащее последовательно включенные формирователь двоичных кодов и блок предъявления учебной информации, последовательна включенные пульт оператора, блок формирования ответа, блок сравнения и блок регистрации, блок вычитания, выход группы которого соединен с вторым групповым входам блока сравнения, первый и второй групповые входы — с соответствующими групповыми выходами формирователя двоичных кодов, а вход связан с управляющим входом блока сравнения и подключен к второму выходу пульта оператора, блок изменения длины первого операнда, первый и второй входы которого соединены с соот ветствующими выходами блока сравнения, и блок задания времени экспонирования, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами формирователя двоичных кодов и блока предъявления учебной информации, второй вход — с последним выходом второй гоуппы формирователя двоичных кодов, а первый вход-с первым выходом блока изменения длины первого операнда, второй выход и вход группы которого соединены с третьим входом и последними выходами групп первого группавога выхода формирователя двоичных кодов cooTBBTGTBGHHo, а

40 мажность при полной загрузке кратковременной памяти оператора путем скачкообразного изменения длительности предъявления пар слагаемых в операндах выявить минимальный интервал времени, необходимый для получения правильного результата при производстве арифметических действий. 12 ил, групповой выход — с групповым входам блака регистрации, вход и выход блока формирования ответа соединены с первым выходам и входом пульта оператора соответственна, третий выход которогo подключен к «е вертаму входу формирователя двоичных:адов, Однако данное устройство не позволяет определять и тренировать быстроту переработки информации при выполнении арифметических действий (сложения или вычитания) B пределах объема оперативной памяти, не превышающего границ кратковременного хранилиша, чта сужает его дидактические вазможности.

Целью изобретения являстся повышение точности устройства с расширением его дидактических вазможностей путем определения и тренировки его быстроты переработки информации npv; выполнении арифметических действий (сла>кения или вычитания) в пределах объема оперативной памяти, за счет воспроизведения результата числа пар, не превышающего границ кратковременного хранилища.

Устройство для оценки рабаты оператора, содержащее блок предъявления информации, входы первой и второй групп которого подключены к соответствуюшим выходам первого формирователя кодов, пульт оператора, первый выход которого соединен с управляющим входом сумматора, а выходы группы — с соответствующими информационными входами первой группы блока сравнения, информационные входы второй группы которого подключены к соогветствующим выходам сумматора, второй формирователь кодов, синхровыхад и входы группы которого соединены соответственно с первым входом и соответствующими выходамии третьей группь. первого формирователя кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора, блок задания времeíH!è!, садер.":,т также

17.48165 входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формирователя кодов. а выходы — с информационными входами соответствующих групп сумматора, первый распределитель импульсов, информационные выходы которого подключены к соответствующим входам второй группы первого и второго блоков элементов И-ИЛИ, первый и второй входы — к соответствующим выходам пульта оператора. а выход — к синхровходу блока сравнения, блок задания программы оценки, первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания времени, первый вход — с выходом блока сравнения, а второй вход является текстовым входом устройства, и второй распределитель, импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, выходы группы — к соответствующим входам третьей групы блока предъявления информации, первый вход — к выходу блока задания времени, второй вход — к синхровходу второго формирователя кодов, третий вход — к второму выходу пульта оператора и соответствующему входу блока задания программы оценки, а первый и второй выходы — к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задания программы оценки, четвертый выход которого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задания времени, а пятый и шестой выходы — соответственно с первым и вторым входами второго формирователя кодов, третий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствую- щему входу первого формирователя кодов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема первого формирователя кодов; на фиг. 3 — то же, блока предъявления информации; на фиг, 4 — то же, блока элементов

И-ИЛИ; на фиг. 5 — то же, распределителя импульсов; на фиг, 6 — то же, блока сравнения; на фиг. 7 — то же, распределителя импульсов (управления и индикацией); на фиг, 8 — то же, блока задания (экспонирования); на фиг, 9 — то же, блока задания программы оценки (испытаний); на фиг. 10 — то же, формирователя кодов (изменения числа пар слагаемых); на фиг. 11 — то же, пульта оператора; на фиг, 12 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство оценки операторов содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления информации, первый 3 и второй 4 блоки элементов И-ИЛИ, сумматор 5, распределитель 6 импульсов, блок 7 сравнения, распределитель 8 импульсов (управления индикацией), блок 9 задания времени (экспонирования), блок 1О программы оценки (испытаний), формирователь 11 кодов (изменения числа пар слагаемых1и пульт 12 оператора со схемными соединениями.

Формирователь 1 содержит генератор

13 псевдослучайной последовательности (ПСП) импульсов; генератор 14 тактовых импульсов, первый 15 и второй 16 регистры сдвига и элемент 17 запрета.

Блок 2 включает группы преобразователей 181 — 18в код — код и две группы индикато5

Блок 7 включает первую и вторую груп20 пы элементов И 26 и 27 . группу элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ вЂ” НЕ 28 и элемент И 29, Распределитель 8 содержит первый 30 и второй 31 одновибраторы, формирователь

32 одиночных (коротких) импульсов, счетчик

33, элемент 34 запрета, первую и вторую группы элементов И 35> - 35в и 361- 368 первый 37 и второй 38 элементы ИЛИ, элемент 39 задержки..

Блок 9 содержит счетчик-дешифратор

40, многовходовый одновибратор 41, обеспечивающий длительность импульсов на выходе 2; 1,5; 2; 2,0; 0,9; 0,8; 0,7: 0,6; 0,5; 0,4; группу элементов И 411-42э, группу свето30

40 диодов 431-43g и ключ 44.

Блок 10 включает триггер 45, счетчик 46, элемент 4? запрета, первый-четвертый элементы И 48-51 и элемент 52 задержки, Формирователь 11 содержит счетчик 53 с входами прямого и обратного счета, группу элементов И 5%54a и первый 55 и второй

56 элементы ИЛИ. Пульт 12 включает клавиатуру 57 с клавишами от 0 до 9, "П" (пуск) и

"03" (ответ закончен),группу шифраторов

45 58г581о, группу элементов ИЛИ 591-594, элемент ИЛИ 60, транспаранты 61 "Ответ" и

62 "Время", Устройство работает следующим образом.

50 Включают питание. Регистры и счетчики устанавливаются в исходное состояние, .триггер 45 в первое положение — на первом выходе единичный потенциал.

НажиМают клавишу "П" (пуск) клавиату55 ры 57, импульс с выхода которой запускает

" генератор 14, и через элемент ИЛИ 56 проходит на вход прямого счета счетчика 53, обеспечив появление единичного nîòåíöèàла на его первом выходе (фиг. 12а ).

15 ров191 19в, Блок3(4)содержитэлементы И

20 и элементы ИЛИ 21. Распределитель 6 имеет счетчик 22, дешифратор 23, элемент

24 задержки и формирователь 25 короткого импульса.

1748165

Тактовые импульсы с выхода генератора 14 через элемент 17 (фиг. 12б), на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 55, подаются.на вход генератора 13, вызвав появ- 5 ление на его выходах, сдвинутых между .собой, псевдослучайных последовательнасгей импульсов, которые прикладываются к информационным входам соответствующих регистров 15 и 16, обеспечив запись и про- 10 двлжение ПСП-импульсов по последним.

При появлении на первом межгрупповом выходе регистра 15 единичного потенциала (фиг. 12в) последний через элементы

И 54 и ИЛИ 55, подается на управляющий 15 вход элемента 17, прекращая подачу тактовых импульсов с его выхода (фиг, 12б) на вход генератора 13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16.

Двоичные кодовые комбинации с выхо- 20 дом первых групп регистров 15 и 16 прикладываются к соответcòâóþùèì входам элементов И 20> блоков 3 и 4 соответственно и к входам групп преобразователей 18, обеспечив появление на выходе последних 25 семисегментного кода, который поступает на информационные входы соответствующих индикаторов 191, Одновременно единичный потенциал с выхода элемента ИЛ И 55 и ри клады ва ется к 36 входу одновибратора 30, короткий импульс . с выхода которого через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступает на информационные 35 входы элементов 47 запрета и И 50.

Так как на управляющие входы подан нулевой потенциал с второго выхода триггера 45, то импульс с выхода элемента 47 поступит на отдельный вход аднавибратора 40

41, обеспечив появление на ега выходе единлчного импульса длительностью 2 с (фиг, 12г), Этот импульс прикладывается к входам одновибратора 31 и формирователя 32 и к вторым входам элементов И 35, 45

Передний фронт двухсекундного импульса вызовет появление короткого импульса на выходе одновибратора 31 (фиг.

12д), который поступает на вход счетчика 33, вызвав появление единичного потенциала 50 на его первом выходе. Единичный потенциал с первого выхода счетчика 33 поступает на первый вход элемента И 351, обеспечив подачу управляющего сигнала на входы индикаторов 19, т,е. высветит два слагаемых, 55 стоящих в строках (операндах) первыми, и на первый вход элемента И 36, на второй вход которого подан единичный импульс с первого межгруппового выхода формирователя 1, осуществив через элемент ИЛИ 38 блокировку выхода элемента 45 при поступлении короткого импульса с выхода формирователя 32 (фиг. 12е), сформированного задним фронтом двухсекундного импульса, Задержанный импульс с выхода элемента

39 высветит транспарант 61 "От вет" на пульте 12 (фиг. 12ж).

Испытуемый, восприняв высветившиеся цифры HB индикаторах 19)g произвад 1T в уме сложение (вычитание). запоминая его результат, При загорании транспаранта "Ответ" оператор нажимает клавишу на клавиатуре

57, цифра на которой соответствует результату сложения (вычитания).

Импульс с выхода нажатой кпавишл поступает на вход соответствующего шифратора 58, обеспечив появление га его выхадс двоичного кода, который ереэ эпе .енты

ИЛИ 59 прикладывается к первым входам элементов И 26.

Одновременно импульс с выхода цифровой клавиши через элемент 1ЛЛИ 60 (фиг.

12з) поступает на вход элемента 24 и счетный вход счетчика 22, вызывая г,аявление HB первом выходе дешифратора 23 единичного потенциала, который подается на управляющие входы первой группы элементов И 20 блоков 3 и 4., обеспe èB подачу дволчных кодов с выходам первых групп регистров 15 и 16, через элементы ИЛИ 21 — на аервыл и второй групповые входы сумматора 5, Импульс с выхода элемента ИЛИ 60 пульта 12, поданный на управляю.ций вход сумматора

5(фиг. 12и), обеспечит считывание информации и подачу результата сложения (вычитания) на первые входы элементов И 27.

Задержанный импульс с выхода эле.мента 24, поданный на вход формирователя

25, вызовет появление на его выходе короткого импульса (фиг. 12к), который поступина вторые входы элементов И 26 и 27, обеспечив подачу двоичных кодов на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-11Е 28.

Если испытуемый верно определил результат сложения (Bblчитания), TG на выходе элемента И 29 импульса не будет. По окончании ответа испытуемый нажимает клавишу "ОЗ" (ответ закончен), импульс с ее выхода (фиг. 12л) поступает í- вход элемента 52 и на входы обнуления счетчи:oa 22 и

ЗЗ и входы установки р гистров 15 и 16, возвратив их в исходное состоянле, Задержанный импульс с выхода элемента 52 (фиг, 12м) через элемент И 48 поступает через элемент ИЛИ 56 на вход прямого счета счетчика 53, переместив последний единичный потенциал на его второй выход. На управля" ющий вход элемента 17 снова по„:-ется нулевой потенциал, обеспечивающий

174>3165

5

15

25

I прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 14 (фиг, 12б) на вход генератора

13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16.

В следующем цикле оператору будут предъявлены две пары слагаемых одна за другой, так как на выходах двух первых групп регистры 15 и 16 имеют двоичные кодовые комбинации. Окончание действия первого двухсекундного импульса вызовет появление на выходе формирователя 32 короткого импульса (фиг. 12е), который через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управляющем входе имеющий нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступит через элемент 47 на вход одновибратора 41, обеспечив подачу двухсекундного импульса (фиг, 12г) иа управляющие входы индикаторов 19, т,е, после предъявления первой пары слагаемых сразу же предъявляется вторая пара, Транспарант 61 "Ответ" (фиг.

12ж) засветится после поступления второго короткого импульса с выхода одновибратора 31 (фиг. 12д), т.е, при появлении единичного потенциала на выходе элемента И362, При нажатии первой клавиши клавиатуры 57 (с цифрой результата первой пары) импульс с ее выхода обеспечит подачу двоичных комбинаций на первый групповой вход блока 7 и через элемент ИЛИ 60 поступит на входы распределителя 6 (стиг. 12з) и сумматора 5 (фиг. 12и), обеспечив подачу двоичных кодов первых групп с выхода формирователя 1 на входы групп сумматора 5 и считывание результата сложения (вычитания) с его выходов, который прикладывается к второму входу группы блока 7, с последующим сравнением информации в последнем импульсом с выхода формирователя 25 (фиг. 12к). .При нажатии второй клавиши клавиатуры 57 (с цифрой результата второй пары) обеспечивается сравнение результатов второй пары слагаемых, Если испытуемый верно определил и воспроизвел результат суммирования (вычитания) или допустил одну ошибку, то в следующем цикле будет предьявлено три пары слагаемых и т,д. Например, в седьмом цикле испытуемый неверно воспроизвел один результат, при этом на выходе элемента И 29 появится импульс (фиг, 12и), который поступит на вход счетчика 46 блока 10, зафиксировав неверный ответ, но на его выходе импульса не будет. Оператору в следующем цикле будет предъявлено восемь пар слагаемых, а короткий импульс с выхода одновибратора 30 возвратит счетчик 46 в исходное положение.

Если испытуемый в седьмом цикле воспроизведет два и более неверных результата, то на выходе счетчика 46 появится импульс, который засветит транспарант 62

"Время" (фиг. 12o}, указывающий оператору о переходе к второму этапу, в котором изменяют время экспонирования при постоянном числе пар слагаемых, поступает на вход триггера 45, обеспечив появление единичного потенциала на его втором вьгходе. и приложится к одному входу элемента И 51.

При нажатии клавиши "ОЗ" (ответ закончен) импульс с ее выхода установит регистры и соответствующие счетчики в исходное положение, обеспечив готовность устройства к работе на втором этапе. Одновременно этот импульс через элемент И 49, на второй вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45. поступит на вход счетчика-дешифратора 40, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который прикладывается к первым входам элемента И 42 и светодиода 43, Задержанный импульс с выхода элемента 52 поступает на другой вход элемента

И 51, обеспечив подачу импульса на вход обратного счета счетчика 53. который переместит потенциал с седьмого на шестой выход. Нулевой потенциАл, поданный с выхода элемента ИЛИ 55 на управляющий вход элемента 17, обеспечит подачу тактовых им30 пульсов для формирования операнда из шести пар слагаемых.

Короткий импульс с выхода формирователя 30 через элемент ИЛИ 37 и элемент 34 прступит на вход обнуления счетчика 46, 35 возвратив последний в исходйое положение (транспарант "Время" гаснет), и пройдет на входы элементов 47 и И 50. на управляющий вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45. Импульс с

40 выхода элемента 50 через элемент И 42 поступит на вход одновибратора 41, обеспечив появление íà eto выходе импульса длительностью 1,5 с.

Дальнейшая работа блоков аналогична

45 описанной.

Появление двух и более ошибок вызовет повторное загорание транспаранта 62 "Время", предупреждающего испытуемого (руководителя) об окончании проверки. и засвечивание соответствующего светодиода 43, по номеру возле которого определяют время экспонирования в последнем цикле второго этапа, Использование изобретения в устройствах для психофизиологических исследований позволяет определять после выявления объема оперативной памяти по результатам переработки информации, связанной с выполнением арифметических действий, быстроту мыслительной (логической) 1748165

4О деятельности на пределе объема оперативной памяти, т.е. выявить минимальный интервал времени, необходимый для получения правильного результата при решении арифметических примеров в границах кратковременного хранилища, по которому с учетом зафиксированного объема оперативной памяти производится оцен-, ка возможностей оператора для использования в системах человек-машина.

Формула изобретения

Устройство для оценки работы оператора, содержащее блок предъявления информации, входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим выходам первого формирователя кодов, пульт оператора, первый выход которого соединен с управляющим входом сумматора, а выходы группы — с соответствующими информационными входами первой группы блока сравнения, информационные входы второй группы которого подключены к соответствующим выходам сумматора, второй формирователь кодов, синхровыход и входы группы которого соединены соответственно с первым входом и соответствующими выходами третьей группы первого формирователя кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора, блок задания времени, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй блоки элементов И-ИЛИ, входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формирователя кодов, а выходы — с информационными входами соответствующих групп сумматора, первый распределитель импульсов, информационные выходы которого подключены к соответствующим входам

5 второй группы первого и второго блоков элементов И-ИЛИ, первый и второй входы — к соответствующим выходам пульта оператора, а выход — к синхровходу блока сравнения, блок задания программы оценки, 1О первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания времени, первый вход — с выходом блока сравнения, а второй вход является тактовым входом устройства, и

15 второй распределитель импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формирователя кодов, выходы группы— к соответствующим входам третьей груп20 пы блока предъявления информации, первый вход — к выходу блока задания времени, второй вход — к синхровыходу второго формирователя кодов, третий вход - к второму выходу пульта оператора

25 и соответствующему входу блока задания программы оценки, а первый и второй выходы — к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задания программы оценки, четвертый выход коЗО торого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задания времени. а пятый и шестой выходы — соответственно с первым и вторым входами второго формирователя кодов, тре35 тий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствующему входу первого формирователя кодов.

1748165

1748165

2с 8е с Юе

ore er

Жик IP

Составитель О,Болдырев

Техред М .Моргентал Корректор А.Ссауленко ., Редактор Е,Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", r„Ужгород, ул.Гагарина, 1Î1

Заказ 250б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5