SU1748165A1 - Устройство дл оценки работы оператора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл  психофизиологических исследований , и может быть использовано при Определении тренировке оперативной пам ти . Цель изобретени  - повышение точности устройства с расширением его дидактических возможностей путем определени  и тренировки быстроты арифметических действий в пределах объема оперативной пам ти. Устройство содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 предъ влени  учебной информации, два логических блока, выполненных в виде блоков 3 и 4 элементов И-ИЛИ, блок сложени  (вычитани ), выполненный в виде сумматора 5, распределитель б импульсов, блок 7 сравнени , блок управлени  индикацией, представл ющий собой распределитель 8 импульсов, блок 9 задани  времени (экспо

Description

2 со

а

О

с 

нировани ), §лок 10 задани  программы оценки (испытаний), блок изменени  числа пар слагаемых, выполненный в виде формировател  11 кодов, и пульт 12 оператора. Введение блоков 3 и 4, распределителей б, 8 импульсов и блока 10 задани  программы оценки обеспечивает поочередное высвечивание пар слагаемых при определении и тренировке оперативной пам ти и дает возможность при полной загрузке кратковременной пам ти оператора путем скачкообразного изменени  длительности предь влени  пар слагаемых в операндах вы вить минимальный интервал времени, необходимый дл  получени  правильного результата при производстве арифметических действий. 12 ил.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам дл  психофизиологических исследований , и может быть использовано при определении и тренировке оперативной пам ти .

Известно устройство дл  оценки операторов , содержащее блок предь влени  учебной информации, генератор, коммутатор , таймер, блок формировани  звуковых сигналов, элемент задержки, блок сравнени , пульт оператора и блок регистрации. Это устройство позвол ет определ ть длительность сенсорной пам ти,

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  тренировки пам ти, содержащее последовательно включенные формирователь двоичных кодов и блок предъ влени  учебной информации, последовательно включенные пульт оператора, блок формировани  ответа, блок сравнени  и блок регистрации, блок вычитани , выход группы которого соединен с вторым групповым входом блока сравнени , первый и второй групповые входы - с соответствующими групповыми выходами формировател  двоичных кодов, а вход св зан с управл ющим входом блока сравнени  и подключен к второму выходу пульта оператора, блок изменени  длины первого операнда, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами блока сравнени , и блок задани  времени экспонировани , первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами формировател  двоичных кодов и блока предъ влени  учебной информации, второй вход - с последним выходом второй ГОУППЫ формировател  двоичных кодов, а первый вход-с первым выходом блока изменени  длины первого операнда, второй выход и вход группы которого соединены с третьим входом и последними выходами групп первого группового выхода формировател  двоичных кодов соответственно, а

групповой выход - с групповым входом блока регистрации, вход и выход блока формировани  ответа соединены с первым выходом и входом пульта оператора соответственно , третий выход которого подключен к четзертому входу формировател  двоичных содов.

Однако данное устройство не позвол ет определ ть и тренировать быстроту переработки информации при выполнении арифметических действий (сложени  или вычитани ) в пределах объема оперативной пам ти, не превышающего границ кратковременного хранилища, ч го сужает его дидактические возможности.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства с расширением его дидактических возможностей путем определени  и тренировки его быстроты переработки информации при выполнении арифметических действий (сложени  или вычитани ) в пределах объема оперативной пам ти, за счет воспроизведени  результата числа пар, не превышающего границ

кратковременного хранилища.

Устройство дл  оценки работы оператора , содержащее блок предъ влени  информации , входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим

выходам первого формировател  кодов, пульт оператора, первый выход которого соединен с управл ющим входом сумматора, а выходы группы - с соответствующими информационными входами первой группы

блока сравнени , 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 формировател  кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта опсра о- ра. блок задани  времени, содер т также

первый и второй бгоки элементен И-ИЛИ,

входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формировател  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 сравнени , блок задани  программы оценки, первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задани  времени, первый вход - с выходом блока сравнени , а второй вход  вл етс  текстовым входом устройства, и второй распределитель , импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формировател  кодов, выходы группы - к соответствующим входам третьей трупы блока предъ влени  информации, первый вход - к выходу блока задани  времени, второй вход - к синхровходу второго формировател  кодов, третий вход - к второму выходу пульта оператора и соответствующему входу блока задани  программы оцен- ки, а первый и второй выходы - к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задани  программы оценки, четвертый выход которого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задани  времени, а п тый и шестой выходы - соответственно с первым и вторым входами второго формировател  кодов, третий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствую- щему входу первого фррмировател  кодов.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема первого формировател  кодов; на фиг. 3 - то же, блока предъ влени  информации; на фиг. 4 - то же, блока элементов И-ИЛИ; на фиг. 5 - то же, распределител  импульсов; на фиг. 6 - то же, блока сравнени ; на фиг. 7 - то же, распределител  импульсов (управлени  и индикацией); на фиг, 8 - то же, блока задани  (экспонировани ); на фиг, 9 - то же, блока задани  программы оценки (испытаний); на фиг. 10 - то же, формировател  кодов (изменени  числа пар слагаемых); на фиг. 11 - то же, пульта оператора; на фиг. 12 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство оценки операторов содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъ влени  информации, первый 3 и второй 4 блоки элементов И-ИЛИ, сумматор 5, распределитель б импульсов, блок 7 сравнени , распределитель 8 импульсов (управлени  индикацией), блок 9 задани  времени (экспонировани ), блок 10 программы оценки

(испытаний), формирователь 11 кодов (изменени  числа пар слагаемыми пульт 12 оператора со схемными соединени ми.

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 18i-18e код-код и две группы индикаторов . Блок 3 (4) содержит элементы И 20 и элементы ИЛИ 21. Распределитель 6 имеет счетчик 22, дешифратор 23, элемент 24 задержки и формирователь 25 короткого импульса.

Блок 7 включает первую и вторую группы элементов И 26 и 27 , группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-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 35i - 35e n36i-36s, первый 37 и второй 38 элементы ИЛИ. элемент 39 задержки.

Блок 9 содержит счетчик-дешифрэтор 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 41i-42g. группу свето5 диодов и ключ 44

Блок 10 включает триггер 45, счетчик 46, элемент 47 запрета, первый- четвертый элементы И 48-51 и элемент 52 задержки.

Формирователь 11 содержит счетчик 53

0 с входами пр мого и обратного счета, группу элементов И 54Т54е 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

58г58ю, группу элементов ИЛИ 591-594, элемент ИЛИ 60. транспаранты 61 Ответ и 62 Врем .

Устройство работает следующим образом .

Включают питание. Регистры и счетчики устанавливаютс  в исходное состо ние, триггер 45 в первое положение - на первом выходе единичный потенциал. , Нажимают клавишу П (nyqK) клавиатуры 57, импульс с выхода которой запускает генератор 14, и через элемент ИЛИ 56 проходит на вход пр мого счета счетчика 53, обеспечив по вление единичного потенциала на его первом выходе (фиг. 12ai).

Тактовые импульсы с выхода генератора 14 через элемент 17 (фиг, 126), на управл ющий вход которого подан нулевой потенциал с. выхода элемента ИЛИ 55, подаютс  на вход генератора 13, вызвав по вление на его выходах, сдвинутых между собой, псевдослучайных последовательностей импульсов, которые прикладываютс  к информационным входам соответствующих регистров 15 и 16, обеспечив запись и продвижение ПСП-импульсов по последним.

При по влении на первом межгрупповом выходе регистра 15 единичного потен- циэл  (фиг, 12в) последний через элементы И 54 5 и ИЛИ 55, подаетс  на управл ющий вход элемента 17, прекраща  подачу тактовых импульсов с его выхода (фиг, 126) на вход генератора 13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16

Двоичные кодовые комбинации с выходом первых групп регистров 15 и 16 прикла- дываютс  к соответствующим входам элементов И 20i блоков 3 и 4 соответственно и к входам групп преобразователей 18ч, обеспечив по вление на выходе последних семисегментиого кода, который поступает на информационные входы соответствующих индикаторов 19i

Одновременно единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 55 прикладываетс  к входу одчовибратора 30 короткий импульс с выхода которого через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управл ющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступает на информационные входы элементов 47 запрета и И 50

Так как на управл ющие входы подан нулевой потенциал с второго выхода триггера 45, то импульс с выхода элемента 47 поступит на отдельный вход одновибратора 41, обеспечив по вление на его выходе единичного импульса длительностью 2 с (фиг. 12г) Этот импульс прикладываетс  % входам одновибратора 31 и формировател  32 и к вторым входам элементов И 35,

Передний фронт двухсекундного импульса вызовет по вление короткого импульса на выходе одновибратора 31 (фиг. 12д), который поступает на вход счетчика 33, вызвав по вление единичного потенциала на его первом выходе Единичный потенциал с первого выхода счетчика 33 поступает на первый вход элемента И 35i, обеспечив подачу управл ющего сигнала на входы индикаторов 191, т е высветит два слагаемых, сто щих в строках (операндах) первыми, и на первый вход элемента И 36i, на второй вход которого подан единичный импульс с первого межгруппового выхода формировател  1, осуществив через элемент ИЛИ 38

блокировку выхода элемента 45 при поступ лении короткого импульса с выхода формировател  32 (фиг, 12е) сформированного задним фронтом двухсекундного импульса

Задержанный импульс с выхода элемента 39 высветит транспарант 61 Ответ на пульте 12 (фиг. 12ж)

Испытуемый, восприн в высветившиес  цифры на индикаторах 19i2 производит

0 в уме сложение (вычитание) запомина  его результат

При ззгорании транспаранта Ответ оператор нажимает клавишу на клавиатуре 57, цифра на которой соотзртствуст резупь5 тату сложени  (вычитани )

Импульс с выхода нажатой клавиши по ступает на вход соответствующего иыфоа- тора 58, обеспечив по вление из его вьиоде двоичного кода, который через тле- енгы

0 ИЛИ 59 прикладываетс  к перчим входам элементов И 26

Одновременно импульс с выхода циф ровой клавиши через элемент И ПИ 60 (Фиг 12з) поступает нэ вход элемента 2А и счет

5 ный вход счетчика 22 вызыва  по вление на первом выходе дешифратора 23 единичного потенциала который подаетс  на управл ющие входы первой группы элементов И 20i блоков 3 и 4 обеспечив двоичных

0 кодов с выходом первых групп регистров 15 и 16 через элементы И ПИ 21 - на первый п второй групповые входы гумм тпра 5 Импульс с выхода элемента ИЛИ 60 пульта 12 поданный на управл ющий вход сумматора

5 5(фиг 12и), обеспечит считывание информации и пода«у результата сложени  ( ьм ) на первые входы элементов И 27

Задержанный импульс с выхода элемента 24, поданный на вход фор) тлрова гел 

0 25, вызовет по вление на его выходе короткого импульса (фиг. ), который поступит на вторые входы элементов И 26 и 2 7 обес лечив подачу двоичных колов на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 28.

5 Если испытуемый верно определил результат сложени  (вычитани ), то на выходе элемента И 29 импульса не будет По окончании ответа испытуемый нажимает кпзви- шу 03 (ответ закончен), ммпупьс с ее

0 выхода (фиг. 12л) поступает на вход зл°меь- та 52 и нз входы обнулени  счетчиков 22 v 33 и входы установки регистров 15 и 16, возвратов их в исходное состо ние Задержанный импульс с выхода олемен а 52 (фиг

5 12м) через элемент И 48 поступает через элемент ИЛИ 56 на вход пр ного счета счет- чикэ 53, переместив последний единичный потенциал на его второй выход На управл -1 ющий вход элемента 17 снова по, ат  нулевой потенциал, обеспечивающий

прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 14 (фиг 126) на вход генератора 13 и сдвиговые входы регистров 15 и 16.

В следующем цикле оператору будут предь влены две пары слагаемых одна за другой, так как на выходах двух первых групп регистры 15 и 16 имеют двоичные кодовые комбинации. Окончание действи  первого двухсекундного импульса вызовет по вление на выходе формировател  32 короткого импульса {фиг. 12е), который через элемент ИЛИ 37 и элемент 34, на управл ющем входе имеющий нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 38, поступит через элемент 47 на вход одновибратора 41, обеспечив подачу двухсекундного импульса (фиг 12г) на управл ющие входы индикаторов 192 т е после предъ влени  первой пары слагаемых сразу же предъ вл етс  втора  пара Транспарант 61 Ответ (фиг. 12ж) засветитс  после поступлени  второго короткого импульса с выхода одновибратора 31 (фиг 12д), т е при по влении единичного потенциала на выходе элемента ИЗбз

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 распределител  б (сЬиг. 12з) и сумматора 5 (фиг 12и) обеспечив подачу двоичных кодов первых групп с выхода формировател  1 на входы групп сумматора 5 и считывание результата сложени  (вычитани ) с его выходов, который прикладываетс  к второму входу группы блока 7, с последующим сравнением информации в последнем импульсом с выхода формировател  25 (фиг 12 к)

При нажатии второй клавиши клавиатуры 57 (с цифрой результата второй пары) обеспечиваетс  сравнение результатов второй пары слагаемых Если испытуемый верно определил и воспроизвел результат суммировани  (вычитани ) или допустил одну ошибку, то в следующем цикле будет предъ влено три пары слагаемых и т.д. Например , в седьмом цикле испытуемый неверно воспроизвел один результат, при этом на выходе элемента И 29 по витс  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 предъ влено восемь пар слагаемых, а корот кмй 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 счетчик  46 по витс 

импульс, который засветит транспарант 62 Врем  (фиг. 12о), указывающий оператору о переходе к второму этапу, в котором изме н ют врем  экспонировани  при посто нном числе пар слагаемых, поступает на вход триггера 45, обеспеиив по вление единичного потенциала на его втором выходе, и приложитс  к одному входу элемента И 51 При нажатии клавиши 03 (ответ за

0 кончен) 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

5 на второй вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45 поступит на вход счетчика-дешифратора 40 обеспечив по вление на его первом выходе единичного потенциала, который приклады0 ваетс  к первым входам элемента И 421 и светодиода 431.

Задержанный импульс с выхода элемента 52 поступает на другой вход элемента И 51, обеспечив подачу импульса на вход

5 обратного счета счетчика 53, который переместит потенциал с седьмого на шестой выход . Нулевой потенциал, поданный с выхода элемента ИЛИ 55 на управл ющий вход элемента 17, обеспечит подачу тактовых им0 пульсов дл  формировани  операнда из шести пар слагаемых

Короткий импульс с выхода формировател  30 через элемент 37 и элемент 34 поступит на вход обнулени  счетчика 46,

5 возвратив последний в исходное положение (транспарант Врем  гаснет), и пройдет на входы элементов 47 и И 50 на управл ющий вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 45 Импульс с

0 выхода элемента 50 через элемент I/I 42 поступит на вход одновибратора 41 обеспечив по вление на его выходе импульса длительностью 1,5 с.

Дальнейша  работа блоков аналогична

5 описанной.

По вление двух и более ошибок вызовет повторное загорание транспаранта 62 Врем , предупреждающего испытуемого (руководител ) об окончании проверки, и

0 засвечивание соответствующего светодиода 43, по номеру возле которого определ ют врем  экспонировани  в последнем цикле второго этапа.

Использование изобретени  в устрой5 ствах дл  психофизиологических исследований позвол ет определ ть после вы влени  объема оперативной пам ти по результатам переработки информации, св занной с выполнением арифметических действий, быстроту мыслительной (тогической)

де тельности на пределе объема оперативной пам ти, т.е. вы вить минимальный интервал времени, необходимый дл  получени  правильного результата при решении арифметических примеров в границах кратковременного хранилища, по которому с учетом зафиксированного объема оперативной пам ти производитс  оцен; ка возможностей оператора дл  использовани  в системах человек-машина .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  оценки работы оператора , содержащее блок предъ влени  информации , входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим выходам первого формировател  кодов, пульт оператора, первый выход которого со- единен с управл ющим входом сумматора, а выходы группы - с соответствующими информационными входами первой группы блока сравнени , 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 формировател  кодов, второй вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора , блок задани  времени, отличающеес  тем, что, с целью повышени  томности устройства, в него введены первый и второй блоки элементов И-ИЛИ, входы первой группы которых соединены с соответствующими выходами первого формировател  кодов , а выходы - с информационными

   Фиг. Z

   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 пул ьта оператора , а выход - к синхровходу блока сравнени , блок задани  программы оценки,

   первый, второй и третий выходы которого соединены с соответствующими входами блока задани  времени, первый вход - с выходом блока сравнени , а второй вход  вл етс  тактовым входом устройства, и

   второй распределитель импульсов, входы группы которого подключены к соответствующим информационным выходам второго формировател  кодов, выходы группы - к соответствующим входам третьей группы блока предъ влени  информации, первый вход - к выходу блока задани  времени, второй вход - к синхровыходу второго формировател  кодов, третий вход - к второму выходу пульта оператора

   и соответствующему входу блока задани  программы оценки, а первый и второй выходы - к соответствующему входу пульта оператора и четвертому входу блока задани  программы оценки, четвертый выход которого соединен с вторым входом пульта оператора и соответствующим входом блока задани  времени, а п тый и шестой выходы - соответственно с первым и вторым входами второго формировател  кодов, третий вход которого подключен к соответствующему выходу пульта оператора и соответствующему входу первого формировател  кодов.

   фиг.З

   CM

   «Vi

   t

   S

   «Nl

   Ir

   ±

   tN-

   s

   V4

   .

   I

   Г.

   Й

   IQ CNl

   Фиг Ю

   фаз. //