Устройство для моделирования деятельности человека- оператора системы "человек-машина

 

Г.П.Попов, Б.M.ÃåðàcèìîB и И.Д.Мель (72) Авторы изобретения ов

3! . —. )

4

М гs;l г ьk o, Ä „ ;,. (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕЯТЕЛ6НОСТИ

ЧЕЛОВЕКА - ОПЕРАТОРА СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК

МАШИНА

ИзоЬретение относится к вычисли= тельной технике, в частности к устройствам для моделирования деятельности человека - оператора системы человек - машина.

Центральной проблемой при разработке систем человек - машина является проектирование деятельности человека - оператора. Ядро этой проблемы - модель деятельности человека о оператора. Исследование действий оператора с помощью, такой модели позволяет на ранних стадиях проектирования получить исходные данные для распределения функций между человеком и машиной, для разработки рабочих мест операторов и средств отображения информации.

Целью моделирования реальной раЬоты оператора является получение хагс .рактеристик качества егo работы, которые оЬычно обладают своевременностью, безошибочностью достижения це. ли и загруженностью оператора, Для решения этой задачи используют представление оператора в виде системы массового обслуживания (СМО) и, в частности в виде одноканальной СМО с отказом..При этом заявки, поступающие в случайный момент времени на обслуживание, имитируют задачи, которые решает оператор. При отсутствии заявок оператор находится в состоянии ожидания. Времена обслуживания,заявок оператором- величины случайные, обычно с нормальным законом распределения. Если во время обслуживания заявки поступает еще одна или несколько новых заявок, то они получают отказ.

Известны традиционные методы моделирования СМО (в том числе и одноканальных с отказами) на цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) . Однако моделирование СМО на I RN неэффективно из-за необходимости составления

966701 4

Цель изобретения — повышение качества оценки деятельности человека оператора путем моделирования его загруженности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования деятельности человека - оператора системы человек - машина, содержащее генератор случайного потока им- 1р пульсов, первый .и второй счетчики, первый элемент И, выход которого соединен с единичным входом первого триггера и через блок случайной временв ной задержки с нулевым входом первого триггера, первый вход первого элемента И подключен к единичному выходу первого триггера, дополнительно введены датчик интервалов времени, второй и третий триггеры, второй и третий элементы И, преобразователь временной интервал — код и сумматор, причем вход запуска датчика временных интервалов, нулевой вход второго триггера и единичный вход третьего триггера соединены. с входом запуска р устройства, выход датчика временных интервалов подключен к единичному входу второго триггера, единичный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока случайной временной задержки и входу второго счетчика, а выход второго элемента

И соединен с входом останова датчика временных интервалов и нулевым входом третьего триггера, единичный вы ход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход н которого подключен к выходу генератора случайного потока импульсов, выход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и входом первого счетчика, единичный выход первого триггера через преобразователь временной интервал - код подключен к входу сумматора.

На чертеже приведена структурная к схема устройства.

3 сложных и громоздких программ и. пере программирования при смене структурь моделируемой сигтемы. Составление универсальной программы вызывает еще большее и практически неприемлемое усложнение программы.

Кроме того, такое моделирование не обеспечивает высокой точности вос произведения временных интервалов, поскольку они вычисляются по функцио налам, которые не всегда идеально

onHcblBBIoT моделируемые процессы.

Специализированные устройства для моделирования лишены этих недостатко

Известно устройство для моделирования СИО, содержащее многоканальный генератор случайных импульсов, элементы запрета, реверсивные счетчики, логииеский блок, генераторы случайных импульсов освобождения одиночных каналов, генераторы случай ных импульсоЬ освоЬождения группы ка налов, блок ввода программ и Ьлок ин дикации t,1).

Известно также устройство для моделирования СИО, которое содержит пе вый генератор случайного потока импу сов, элемент ЗАПРЕТ, реверсивный сче чик, многоканальный Ьлок случайных временных задержек, первый элемент

ИЛИ, второй элемент ИЛИ, блок сравнения, второй генератор случайного потока импульсов, элемент И, первый, второй и третий счетчики, многовходовый элемент И, генератор импульсов 1„?).

Известные устройства моделируют многоканальные СМО, но если использовать в этих устройствах только оди канал, то с его помощью можно ими-. тировать деятеЛьность человека-оператора. Причем с помощью таких уст.ройств можно получить только вероятностные характеристики качества работы оператора (например, вероятност своевременного решения задачи) и нельзя определить такую важную харак теристику деятельности оператора, ка

его загруженность.

Загруженность оператора лежит в основе исследования деятельности опе- 50 ратора, так как в значительной мере определяет качество Функционирования

СЧМ в целом. 8 известной мере загруженность,оператора. отражает и объем перерабатываемой инФормации, и энер- 55 гозатраты операторам поэтому ее це1 лесооЬразно использовать в качестве меры оценки на управление.

Схема содержит генератор 1 случайного потока импульсов, первый счетчик 2, первый элемент И 3, первый триггер 4, блок 5 случайной временной задержки, датчик 6 интервалов времени, второй триггер 7, второй элемент И 8, третий триггер 9, третий элемент И 10, преобразователь

11 временной интервал - код, сумматор 12, второй счетчик 13.

966701 6

Работа устройства заключается в следующем.

Предварительно на датчике 6 интервалов времени набирается примерное время моделирования. По сигналу 5

"Пуск" он начинает отсчитывать вреMR Этот же сигнал поступает на второй 7 и третий 9 триггеры. Причем, он перебрасывает триггер 7 в нулевое состояние, обеспечивая подачу на эле- 16 мент И 8 запрещающего сигнала, а триггер 9 в единичное состояние, обеспечивая подачу рвзрешающего сигнала на элемент И 10. Генератор 1 случайного потока импульсов предназначен для ими- Ю тации потоков заявок в виде серии импульсов, разделенных случайными временными интервалами, имеющими люЬой требуемый закон распределения. Импульсы с генератора 1 через открытый 20 элемент 10 поступают на первый счетчик 2, который подсчитывает общее количество заявок, и на элемент И 3. В исходном состоянии, когда триггер 4 находится в нулевом состоянии, на эле-И мент И 3 подается разрешающий потенциал, поэтому первый импульс с генератора 1 проходит элемент И 3, перебрасывает триггер 4 в единичное состояние и запускает блок 5 случайной щ временной задержки. Блок 5 случайной, . временной задержки служит для имитации случайного времени оЬслуживания.

Через случайное время задержки блок

5 вырабатывает импульс, который поступает на второй вход триггера 4, перебрасывая его в нулевое состоя-, ние, и на второй счетчик 13. 22оха имитируется обслуживание заявки (пока блок 5 не вырабатывает импульс), с выхода 4 на элемент И 3 подается запрещающий потенциал и всем заявкам, пришедшим в этот промежуток времени, отказывается в обслуживании, Второй счетчик 13 подсчитывает количество обслуженных заявок.

43

Время обслуживания заявки, соответствующее времени единичного состояния триггера 4, в преоЬразователе 11 временной интервал — код преоЬразуется в код, который затем поступает на сумматор 12.

По окончании времени моделирования, предварительно установленного на датчике 6, последний вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 7 в единичное состояние. В результате этого на элемент И 8 с выхода триггера 7 поступает разрешающий сигнал. В этот момент в устройстве все готово, чтобы закончить моделирование. Нп моделирование заканчивается только после окончания ohслуживания заявки, т ° е. только после того, как импульс с блока 5 проходит через открытый элемент И 8 и поступает на датчик 6 и триггер 9. датчик 6 останавливается, фиксируя точное время моделирования, триггер 9 перебрасывается в нулевое состояние, в результате чего на элемент И 20 по дается запрещающий потенциал. Процесс моделирования заканчивается.

В результате на счетчике 2 оказывается зафиксированным оЬщее число поступивших. заявок и, а в счетчике 13число обслуженных заявок m, в датчике 6 — время моделирования Тоди на сумматоре 12 - время раЬоты оператора Р= .« » Z„, где о„ -. время решения

i-й заявки.

С помощью этих данных можно вычислить следующие характеристики деятельности человека — оператора: вероятность своевременного решения задачи

Рсе = и)и, загруженность оператора р =

= pIT . среднее время решения задачи оператором С Р- 2=,/m, которое позволяет более качественно анализировать деятельность человека — оператора в СЧМ.

Формула изобретения

Устройство для моделирования деятельности человека — оператора системы человек - машина, содержащее генератор случайного потока импульсов, первый и второй счетчики, первый элемент И, выход которого соединен с единичным входом первого триггера и через блок случайной временной задержки с нулевым входом первого .триггера, первый вход первого эле-,. мента И подключен к единичному выходу первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества оценки деятельности человека - оператора за счет моделирования его загруженности, в устройство введены датчик интервалов времени, второй и третий триггеры, второй и третий элементы И, преобразователь временной интервал — код и сумматор, причем вход запуска датчика временных интервалов, нулевой вход второго триггера и единичный вход третьего

Составитель В.фукалов

Редактор Л.Авраменко Техред М. Гергель Корректор С.Шекмар

/ 7 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 7 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная., 7 966701 8 триггера соединены с входом запуска нератора случайного потока импульсов, устройства, выход датчика временных выход третьего элемента И соединен интервалов подключен к единичному с вторым входом первого элемента И входу второго триггера, единичный и входом первого счетчика, единичный выход которого соединен с первым выход первого триггера через преобвходом второго элемента И, второй разователь временной интервал - код вход которого подключен к выходу бло- подключен к входу сумматора. ка случайной временной задержки и входу второго счетчика, а выход второго Источники информации, элемента И соединен с входом останова !в принятые во внимание при экспертизе1 датчика временных интервалов и нуле- 1. Авторское свидетельство СССР вым входом третьего триггера, единич- 11 410414, кл; 4 06 G 7/50, 1971. ный выход которого соединен с первым 2. Авторское свидетельство СССР .входом третьего элемента И, второй Ю 450178, кл. 6 06 F 15/20, 1973 вход которого подключен к выходу ге- И (прототип).