ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Название	ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Разработчик (Авторы)	Чертыковцев В.К.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	1148038
Дата регистрации	30.03.1985
Правообладатель	Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева
Область применения (класс МПК)	G09B 9/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления.

Известен тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, соединенный выходами с входами блока регистрации действий оператора, блок отображения информации, тактовый генератор, счетчик времени, подключенный первым выходом к первым входам блока регистрации результатов тренажа [1].

Недостатком известного тренажера является невысокая эффективность обучения.

Цель изобретения - повышение эффективности обучения путем измерения психофизических характеристик оператора.

Поставленная цель достигается тем, что тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, соединенный выходами с входами блока регистрации действий оператора, блок отображения информации, тактовый генератор, счетчик времени, подключенный первым выходом к первым входам блока регистрации результатов тренажа, имеет элемент задержки, сдвигающий регистр, дешифратор, блок вычитания, а блок регистрации результатов тренажа содержит узел регистрации ошибочной реакции оператора и узел измерения вероятности ошибочной реакции оператора, при этом первый выход тактового генератора соединен с входом элемента задержки и управляющим входом сдвигающего регистра, выходы которого подключены к входам блока отображения информации и дешифратора, соединенного выходами с входами пульта оператора, выход элемента задержки связан с вторыми входами узла регистрации ошибочной реакции оператора и узла измерения вероятности ошибочной реакции оператора и первым входом блока вычитания, соединенного вторым входом с выходом блока регистрации действий оператора, третьим входом - с вторым выходом счетчика времени, выход блока вычитания подключен к третьему входу узла регистрации ошибочной реакции оператора, выход которого соединен с третьим входом узла измерения вероятности ошибочной реакции оператора, связанный выходом с входом тактового генератора, который вторым выходом подсоединен к входу счетчик времени.

На чертеже представлена блок-схема тренажера.

Устройство состоит из блока 1 отображения информации, тактового генератора 2, сдвигающего регистра 3, элемента 4 задержки, счетчика 5 времени, блока 6 вычитания, счетчика 7 правильного приема информации, пульта 8 оператора, дешифратора 9 двоично-десятичного кода, узлов 10 и 11 деления. Регистр 3, состоящий из m разрядов, подключается выходами последнего m-го разряда к входам блока 1 отображения информации и дешифратора 9. Выходы счетчиков 5 и 7 подключены на входы блока 6 вычитания, выход которого и выход счетчика 5 подключены на первый узел 10 деления, выход которого, в свою очередь, и выход счетчика 5 подключены к выходам второго узла 11 деления. Выход узла 11 подключен на вход тактового генератора 2, выходы которого, в свою очередь, подключены к входам регистра 3 и счетчика 5 времени и через элемент 4 задержки для синхронизации работы устройства к входам узлов 6, 10 и 11. Выходами устройства являются выходы узлов 2, 10 и 11.

Счетчик 7 представляет собой блок регистрации действий оператора. Узел 10 деления является узлом регистрации ошибочной реакции оператора. Узел 11 деления является узлом измерения вероятности ошибочной реакции оператора.

При этом первый выход тактового генератора 2 соединен с входом элемента 4 задержки и управляющим входом элемента сдвигающего регистра 3, выходы которого подключены к входам блока 1 отображения информации и дешифратора 9, соединенного выходами с входами пульта 8 оператора, выход элемента 4 задержки связан с вторыми входами узла 10 регистрации ошибочной реакции оператора и узла 11 измерения вероятности ошибочной реакции оператора и первым входом блока 6 вычитания, соединенного вторым входом с выходом блока 7 регистрации действий оператора, третьим входом с вторым выходом счетчика 5 времени, выход элемента 4 задержки подключен к третьему входу узла 10 регистрации ошибочной реакции оператора, выход которого соединен с третьим входом узла 11 измерения вероятности ошибочной реакции оператора, связанного выходом с входом тактового генератора 2, который вторым выходом подсоединен к входу счетчика 5 времени.

После включения устройство работает следующим образом.

Информация в виде случайных чисел или букв заносится в разряды регистра 3. Число разрядов выбирается в зависимости от объема выдаваемой оператору информации. На тактовом генераторе 2 устанавливается один из режимов задания скорости поступления информации оператору: ручной режим - скорость поступления информации оператору задается вручную, автоматический режим - скорость поступления информации регулируется управляющим - сигналом с узла 11.

После пуска тактового генератора 2 информация, записанная в сдвигающем регистре 3, сдвигается к последнему разряду m и отображается на блоке 1. Информация двоичного кода с выхода m-го разряда регистра 3 преобразуется дешифратором 9 и поступает на входы пульта 8 оператора. Оператор с помощью ключей на пульте 8 оператора отрабатывает поступившую на блок 1 информацию. При правильной реакции оператора в счетчик 7 записывается число правильных ответов ni, отработанных оператором. Счетчиком 5 считывает число тактов или число последовательности информации, отображаемой на блоке. Для синхронизации работы узлов 6, 10 и 11 с выхода тактового генератора 2 поступают разрешающие сигналы, задержанные элементом 4 задержки на один такт, для получения информации с выхода узлов 10 и 11 в реальном масштабе времени. На выходе блока 6 вычитания получают число пропусков или ошибок - допущенных оператором в процессе эксперимента

Число пропусков или ошибок и число тактов m1 поступает на вход узла 10 деления, в котором реализуется операция деления

где Pi - вероятность ошибочной реакции оператора. На стадии проектирования системы человек-машина для количественной оценки деятельности оператора применяются математические методы, представляющие собой моделирование деятельности оператора, в частности метод теории информации и психологические методы, которые позволяют проследить характер действий и операций, точность действий и вероятность ошибочных реакций оператора в зависимости от скорости поступления информации и влияния помех окружающей среды шума, освещенности, температуры и т.д.

Для выявления каждого фактора в отдельности и в комплексе на Pi необходимо учитывать не только статическую связь Pi с выше перечисленными параметрами, но и динамику изменения Pi, т.е. скорость изменения Pi в зависимости от возмущающих факторов. Это позволяет не только более объективно выявлять профессиональные возможности оператора, но и повысить точность количественной оценки Pi.

Для повышения точности измерения психологических характеристик человека, в частности Pi, предлагается учитывать скорость изменения вероятности ошибочной реакции оператора Vi в зависимости от объема поступившей информации mi, которая является фактором предсказания появления события Pi

Условие повышения точности результатов измерения Pi как от влияния отдельных возмущающих факторов, так и в их комплексе может служить

В автоматическом режиме тактового генератора 2 сигнал пропорциональности скорости изменения вероятности ошибочной реакции оператора Vi с выхода узла 11 управляет частотой тактового генератора 2, изменяя скорость поступления информации оператору, исходя из условия (4).

Таким образом, с помощью значения Vi можно предсказывать появление той или иной величины Pi и повысить точность устройства путем адаптации оператора к изменению темпа предъявления информации, а также перечисленных возмущающих факторов (шума, освещенности, температуры и т.д.).

Таким образом, устройство позволяет измерять следующие характеристики оператора: в ручном режиме - с выхода узла 2 - скорость представления информации оператору V (бит/с), с выхода узла 10 - вероятность ошибочной реакции оператора Pi в зависимости от скорости и вида поступающей информации, а также ряда возмущающих факторов, с выхода узла 11 - скорость изменения вероятности ошибочной реакции оператора Vi в зависимости от скорости и вида поступающей информации, а также возмущающих факторов,- в автоматическом режиме, используя критерий /Vi/→min, можно определить точность измерения перечисленных характеристик при адаптации оператора.

Устройство позволяет производить оценку вероятности ошибочной реакции оператора как по объему, так и по скорости поступления информации. Точность количественной оценки вероятности повышается за счет обратной связи по скорости изменения вероятности, что позволяет не только уменьшить разброс параметров при профессиональном отборе оператора, но и тем самым снизить число ошибок и аварийных ситуаций.

Устройство позволяет осуществлять профессиональный отбор операторов непосредственно на рабочем месте в реальных условиях работы, что также повышает достоверность оценки и снижает время профотбора.

Формула изобретения

Тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, соединенный выходами с входами блока регистрации действий оператора, блок отображения информации, тактовый генератор, счетчик времени, подключенный первым выходом к первым входам блока регистрации результатов тренажа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обучения путем измерения психофизических характеристик оператора, он имеет элемент задержки, сдвигающий регистр, дешифратор, блок вычитания, а блок регистрации результатов тренажа содержит узел регистрации ошибочной реакции оператора и узел измерения вероятности ошибочной реакции оператора; при этом первый выход тактового генератора соединен с входом элемента задержки и управляющим входом сдвигающего регистра, выходы которого подключены к входам блока отображения информации и дешифратора, соединенного выходами с входами пульта оператора, выход элемента задержки связан с вторыми входами узла регистрации ошибочной реакции оператора и узла измерения вероятности ошибочной реакции оператора и первым входом блока вычитания, соединенного вторым входом с выходом блока регистрации действий оператора, третьим входом - с вторым выходом счетчика времени, выход блока вычитания подключен к третьему входу узла регистрации ошибочной реакции оператора, выход которого соединен с третьим входом узла измерения вероятности ошибочной реакции оператора, связанный выходом с входом тактового генератора, который вторым выходом подсоединен к входу счетчика времени.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №767816, кл. G09B 9/00, 1978.

Изобретение "ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ" (Чертыковцев В.К.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога