устройство для оценки профессиональной пригодности операторов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРИГОДНОСТИ ОПЕРАТОРОВ, содержащее формирователь кодов, выходы первой и второй групп которого соединены с соответствующими входами групп блока предъявления учебной информации и первых сумматора и блока сравнения, первый и второй выходы - с соответствующими входами блока формирования импульсов сдвига и блока управления, а первый и второй входы - с соответствующими выходами блока формирования импульсов сдвига, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока предъявления учебной информации, пульт оператора, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока управления соответственно, первый выход - с третьим входом блока управления и первым входом блока регистрации, а второй выход - с четвертым входом блока управления и пятым входом блока формирования импульсов сдвига, и второй блок сравнения, входы первой группы и вход которого соединены соответственно с выходами первой группы и третьим выходом пульта оператора, а первый и второй выходы - с вторым и третьим входами соответственно блока регистрации, входы группы которого подключены к соответствующим выходам второй группы пульта оператора, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены второй сумматор, входы первой и второй групп которого соединены с соответствующими выходами групп формирователя кодов, и блок элементов ИЛИ, входы первой и второй групп которого соединены соответственно с выходами групп первого и второго сумматоров, а выходы - с соответствующими входами второй группы второго блока сравнения, при этом первый и второй выходы первого блока сравнения подключены соответственно к третьему и четвертому входам пульта оператора, четвертый и пятый выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго сумматоров соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для психофизических исследований, и может быть использовано для обучения и оценки профессиональной пригодности.

Известно устройство для оценки профессиональной пригодности оператора [1], содержащее блок предъявления учебной информации, блок задании времени, блок задания числа символов, блок управления, блок выделения эталонных символов, блок определения количества эталонных сигналов, блок элементов И, пульт оператора и блок регистрации. Это устройство позволяет выявить скоростные возможности испытуемых по переработке информации с применением зрительно-мнемического поиска.

Наиболее близким к изобретению является устройство для оценки профессиональной пригодности оператора [2], содержащее формирователь кодов, выходы первой и второй групп которого соединены с соответствующими входами групп блока предъявления учебной информации, блока вычитания и сравнивающего устройства, первый и второй выходы - с соответствующими входами блока формирования сдвига информации и блока управления, а первый и второй входы - с соответствующими выходами блока формирования сдвига информации, третий и четвертый входы которого подключены к второму и третьему выходам блока управления соответственно, первый выход которого соединен с управляющим входом блока предъявления учебной информации, пульт оператора, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока управления соответственно первый выход - с третьим входом блока управления и с седьмым входом блока регистрации, а второй выход - с четвертым входом блока управления и с пятым входом блока фоpмирования сдвига информации, и блок сравнения, первый вход группы и вход которого соединены соответственно с выходом группы и вторым выходом пульта оператора, второй вход группы - с выходом группы блока вычитания, управляющий вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока регистрации, третий - шестой входы которого подключены к соответствующим входам пульта оператора.

Однако в данном устройстве при переработке информации участвует только один вид логической деятельности - вычитание, что снижает объективность оценки и сужает дидактические возможности устройства, так как не позволяет учесть влияние распределения мыслительной деятельности в условиях мешающих факторов.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства с повышением объективности оценки путем распределения логической (мыслительной) деятельности за счет манипуляции двумя арифметическими действиями - сложением и вычитанием на фоне мешающих факторов.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь кодов, выходы первой и второй групп которого соединены с соответствующими входами групп блока предъявления учебной информации и первых сумматора и блока сравнения, первый и второй выходы - с соответствующими входами блока формирования импульсов сдвига и блока управления, а первый и второй входы - с соответствующими выходами блока формирования импульсов сдвига, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока предъявления учебной информации, пульт оператора, первый и второй входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока управления соответственно, первый выход - с третьим входом блока управления и с первым входом блока регистрации, а второй выход - с четвертым входом блока управления и с пятым входом блока формирования импульсов сдвига, и второй блок сравнения, входы первой группы и вход которого соединены соответственно с выходами первой группы и с третьим выходом пульта оператора, а первый и второй выходы - с вторым и третьим входами соответственно блока регистрации, входы группы которого подключены к соответствующим выходам второй группы пульта оператора, введены второй сумматор, входы первой и второй групп которого соединены с соответствующими выходами групп формирователя кодов, и блок элементов ИЛИ, входы первой и второй групп которого соединены соответственно с выходами групп первого и второго сумматоров, а выходы - с соответствующими входами второй группы второго блока сравнения, при этом первый и второй выходы первого блока сравнения соединены соответственно с третьим и четвертым входами пульта оператора, четвертый и пятый выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго сумматоров соответственно.

На фиг. 1 изображена структура устройства; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя кодов; на фиг. 3 - блока управления; на фиг. 4 - блока формирования импульсов сдвига; на фиг. 5 - пульта оператора.

Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов содержит формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, сумматор 3 вычитания четырехразрядных двоичных кодов, сумматор 4 сложения четырехразрядных двоичных кодов, блок 5 сравнения (определяет большее и меньшее из двух двоичных кодов чисел): блок 6 элементов ИЛИ, блок 7 сравнения, блок 8 управления, блок 9 формирования импульсов сдвига, пульт 10 оператора и блок 11 регистрации со схемным соединениями, описанными.

Формирователь 1 кодов содержит генераторы 12 и 13 псевдослучайной последовательности импульсов и элементы И 14 и 15.

Блок 8 управления включает генератор 16 тактовых импульсов, одновибраторы 17 - 20, триггер 21, элементы И 22 и 23, элементы ИЛИ 24 - 27 и элемент 28 задержки.

Блок 9 формирования импульсов сдвига содержит триггер 29, элементы 30 и 31 запрета, элементы И 32 и 33, элементы ИЛИ 34 - 37 и элемент 38 задержки.

Пульт 10 оператора включает клавиатуру 39 с клавишами цифр от 1 до 9, Л - левый, П - правый, "-" - вычитание, "+" - сложение и 3Н - знаки, кнопку 40 "Пуск" (формирователь одиночных импульсов), группу шифраторов 41₁-41₉, группу элементов ИЛИ 42₁-42₄, элемент ИЛИ 43, элементы И 44 и 45 и тумблер питания "пит".

Помеха Л - число (цифра) в левом индикаторе, а знак (символ) - в правом, помеха П - наоборот, помеха "-" - число (цифра) слева больше, чем справа, помеха "+" - наоборот, помеха 3Н - в обеих индикаторах знаки (символы).

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Тpиггер 29 устанавливается в первое положение, единичный потенциал с выхода которого прикладывается к первому входу элемента И 32 и к управляющему входу элемента 30 запрета, триггер 21 устанавливается в первое положение, единичный потенциал с первого выхода которого подается на вход элемента И 23, а нулевой потенциал с второго выхода - на вход элемента И 22. Единичный импульс, поданный через элемент ИЛИ 25 на первый вход генератора 16, запускает последний. Тактовые импульсы с выхода генератора 16 через элемент И 32 подаются на второй вход элемента И 33 и на информационный вход элемента 31. Так как на управляющие входы элементов 31 и И 33 подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 34, то вход генератора 13 блокируется, а на вход генератора 12 через элемент 31 запрета и элемент ИЛИ 36 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 16.

При появлении на выходе генератора 12 четырех "единиц", которые прикладываются к входам элемента И 14, единичный потенциал с выхода последнего поступает через элемент ИЛИ 34 на управляющий вход элемента 31, блокируя вход генератора 12, и на управляющий вход элемента И 33, обеспечив подачу тактовых импульсов через последний и элемент ИЛИ 37 на вход генератора 13.

При появлении на выходе генератора 13 четырех "единиц", которые прикладываются к входам элемента И 15, единичный потенциал с выхода последнего поступает на вход одновибратора 17 и через элемент ИЛИ 26 и элемент 28, задержка которого равна длительности тактового импульса, на вход одновибратора 20,вызвав появление на его выходе импульса. Этот импульс через элемент ИЛИ 27 подается на второй вход генератора 16, прекратив подачу тактовых импульсов, и на управляющий вход блока 2.

Одновременно единичный потенциал с выхода элемента И 15 через элемент И 23 проходит на вход пульта 10 и засвечивает транспарант "Тренаж", предупреждающий оператора о готовности устройства.

Оператор (испытуемый) нажимает кнопку 40 "Пуск". Импульс с ее выхода поступает на обнуляющий вход блока 11, установив счетчики последнего в исходное положение, на вход триггера 21, погасив транспарант "Тренаж" и подав единичный потенциал с второго выхода триггера 21 на третий вход элемента И 22 и через элемент ИЛИ 25 на первый вход генератора 16, запустив последний. Тактовый импульс с выхода генератора 16 через элементы И 32, 33 и ИЛИ 37 поступает на вход генератора 13, изменив код комбинации на его выходе. Код знаков (цифр или символов) с выходов генераторов 12 и 13 прикладывается к соответствующим входам групп блоков 2, 5 и сумматоров 3, 4. Если первое число больше второго, то на первом выходе блока 5 появляется импульс (единичный потенциал), который поступает на один вход элемента И 44, подготовив цепь для разрешения операции вычитания. Если первое число меньше второго, то на втором выходе блока 5 появляется импульс, который поступает на один вход элемента И 45, подготовив цепь для разрешения операции сложения.

Задний фронт импульса с выхода элемента И 15 при изменении кодовой комбинации на выходе генератора 13, вызывает появление на выходе одновибратора 17 короткого импульса, который подается на вход элемента 38, задержка которого равна длительности тактового импульса и, через элемент ИЛИ 24 на вход одновибратора 18, сфоpмировав на выходе последнего импульс длительностью 2с. Импульс с выхода одновибратора 18 поступает на вход одновибратора 19, который срабатывает по заднему фронту, через элемент ИЛИ 26 на управляющий вход блока 2, высветив на его индикаторах соответствующие числа (знаки), через элемент 28 на вход одновибратора 20, импульс с выхода которого, поданный через элемент ИЛИ 27 на второй вход генератора 16, включает последний.

Задержанный импульс с выхода элемента 38 поступает на вход триггера 29, перебросив его в нулевое положение и подготовив цепи для одновременной подачи следующих тактовых импульсов с выхода генератора 16 на входы генераторов 12 и 13, т.е. псевдослучайные последовательности с выходов последних подаются сдвинутыми относительно друг друга на один такт (знак).

Если из высвеченных на индикаторах блока 2 двух цифр первое число больше второго, то оператор на пульте 10 нажимает клавиш "-", а в уме производит вычитание второго числа из первого. Единичный импульс с выхода клавиша "-" подается на другой вход элемента И 44 и на вход соответствующего счетчика в блоке 11, зафиксировав операцию вычитания. Импульс с выхода элемента И 44 поступает на управляющий вход сумматора 3, разрешив операцию вычитания. Код разности двоичных чисел с выхода группы сумматора 3 через первый групповой вход блока 6 прикладывается к входу второй группы блока 7.

Вычислив в уме разность, например "3", оператор нажимает клавиш на клавиатуре 39, обозначенный этой цифрой, вызвав появление на выходе шифратора 41₃ кода этой цифры, который через элементы ИЛИ 42 прикладывается к входам первой группы блока 7. Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ 43 подается на вход считывания (опроса) блока 7, обеспечив появление импульса на первом его выходе при верном ответе и на втором выходе при неверном ответе. Результаты ответа фиксируются соответствующими счетчиками в блоке 11.

Если из высвеченных двух цифр первое число меньше второго, то оператор на пульте 10 нажимает клавиш "-", а в уме производит их сложение. Единичный импульс с выхода клавиша "+" подается на другой вход элемента И 45 и на вход счетчика в блоке 11, зафиксировав операцию сложения. Импульс с выхода элемента И 45 поступает на управляющий вход сумматора 4, разрешив операцию сложение. Код суммы двоичных чисел с выхода группы сумматора 4 через второй групповой вход блока 6 прикладывается к входу второй группы блока 7.

Вычислив в уме сумму, например "7", оператор нажимает клавиш на клавиатуре 39, обозначенный этой цифрой, вызвав появление на выходе шифратора 41₇ кода этой цифры, который через элементы ИЛИ 42 прикладывается к входам первой группы блока 7. Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ 43 подается на вход считывания блока 7, обеспечив появление импульса на первом выходе (при верном ответе) или на втором выходе (при неверном ответе), который подается на соответствующий счетчик в блоке 11.

Если на обоих индикаторах блока 2 предъявлены знаки (символы), то оператор нажимает клавиш 3Н, если в левом индикаторе цифра (число), а в правом знак (символ), то нажимает клавиш Л, а наоборот - клавиш П (по местонахождению цифры). При нажатии клавишей 3Н, Л, П импульс с соответствующего выхода пульта 10 поступает на входы соответствующих счетчиков блока 11, фиксируя ответ оператора.

Задний фронт импульса с выхода одновибратора блока 8 формирует на выходе одновибратора 19 короткий импульс, который через элемент ИЛИ 25 поступает на первый вход генератора 16, включив последний, а через элемент ИЛИ 27 снова запускает одновибратор 18, двухсекундный импульс с выхода которого высвечивает на индикаторах блока 2 следующую пару знаков, т.е. процесс повторяется аналогично вышеописанному.

При появлении на выходе генератора 13 четырех "единиц" на выходе элемента И 15 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 34 поступает на вход элемента 31, заблокировав вход генератора 12, а через элемент ИЛИ 35 - на вход триггера 29, единичный потенциал с выхода которого, поданный на управляющий вход элемента 30, блокирует его выход.

По окончании двухсекундного импульса с выхода одновибратора 18 его задний фронт формирует короткий импульс на выходе одновибратора 19, который через элемент ИЛИ 25 включает генератор 16. Тактовый импульс с выхода генератора 16 проходит через элементы И 32, 33 и ИЛИ 37 на вход генератора 13, переведя его в следующее положение.

Задний фронт импульса с выхода элемента И 15 вызывает появление короткого импульса на выходе одновибратора 17, который подается на вход элемента 38. Задержанный импульс с выхода элемента 38 по окончании подачи тактового импульса поступает на вход триггера 29, перебросив его в нулевое положение, т. е. подготавливает цепи для подачи тактовых импульсов через элементы ИЛИ 36 и 37 на входы генераторов 12 и 13.

Следующие псевдослучайные последовательности подаются со сдвигом между собой на два такта (знака) и т.д. После каждых пятнадцати предъявлений происходит сдвиг на один такт.

После 210-ти предъявлений символов на выходах генераторов 12 и 13 одновременно появляются по четыре "единицы", на выходах элементов И 14, 15 - единичные потенциалы, которые прикладываются к первому и второму входам элемента И 22, на третий вход которого подан единичный потенциал с второго выхода триггера 21. Единичный потенциал с выхода элемента И 22 поступает на вход пульта 10, засветив транспарант "Конец".

По результатам показаний счетчиков блока 11, определяют возможность использования оператора в автоматизированных системах управления или степень умственной активности ученика.

Использование изобретения в устройствах для оценки профессиональной пригодности расширяет возможности проводимых психофизических исследований, так как учитывает не только логическую переработку информации (подключение памяти), но и распределение умственной деятельности, обеспечиваемое переходом от одного вида арифметических действий, например сложения, к другому виду, например вычитанию, и наоборот при одновременном распределении зрительного внимания (пять типов комбинаций цифр и символов). Одновременно повышается объективность оценки профессиональной пригодности за счет увеличения количества исследуемых показателей, характеризующих испытуемого. Предлагаемое устройство может быть использовано для качественной характеристики умственных способностей учеников (первого класса).