Устройство для контроля качества системы человек-машина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1926620 (63-) Дополнительное. к авт. сеид-ву (22) Заявлено 020480 (21) 2903240/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 070582. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 070582

Р ) М. Кп.

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК б 21. 396 (088.8) 1

/ !

I (72) Авторы изобретения

A A Берлин и А.Ф. Сакун

Сибирский. металлургический институт им. Серг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СИСТЕМ61

ЧЕЛОВЕК-NAQJHHA

Изобретение относится к средствам испытания и оценки качества эргатических систем и может быть использовано при разработке новых систем и средств управления, .отображения ин-. формации, а также в.обучающих системах.

Известно устройство для оценки качества системы человек-машина, со,цержащее вычитающий блок, одни входы которого соединены с входами устройства, другие — с блоком программных значений, а выходы через решающий блок, реализованный в виде совокупности нескольких блоков, — с входами блока регистрации. Устройство рассчитывает интегральную оценку качества системы, на основе которой дается оценка .качества. деятельности оператора (11.

Недостатками устройства являются узкая область его использования, ограниченная возможностями интегрального критерия, а также низкая точность оценки, так как в устрой.стве не предусмотрена возможность определения факта обученности оператора, только по достижении которо го полученная оценка может быть представительной.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для оценки качества системы человек-машина, содержащее блок программных. параметров, решающий блок, блок регистрации, вычитающий блок, одни входы которого соединены с входами устройства, другие - с блоком программных значений, а выходы — с входами решающего блока, выход которого, подключен к информационному. входу блока регистрации, накопитель, блок выработки среднего. значения, блок сравнения и счетчик, вход которого соединен с входом устройства, а выход — с управляющим входом. блока выработки среднего значения, информационный вход которого через накопитель. соединен с выходом решающего блока, а выход через блок сравнения -- с уп- . равляющим входом блока регистрации.

Устройство позволяет оценить качество системы человек-машина в режиме устойчивой работы оператора, в котором производится серия испытаний, каждое -из которых представляет собой выполненный процесс или режим управления. На каждом N-oM испытании рассчитывается текущее значение при9266 20

50 нятого критерия качества, а также среднее значение критерия за N проведенных испытаний. Два последних средних значения критерия, т.е. вычисленных за N испытаний и за

N -1-ое испытание, сравниваются друг 5 с другом. Если они отличаются друг от друга на допустимо малую величину или равны между собой, то фиксируется выход системы на устойчивый режим, т.е. фиксируется, что опера- 10 тор достиг состояния обученности.

В качестве оценки качества испытываемой эргатической системы принимается текущее значение критерия, найденное на последнем испытании (21.)5

Недостатками устройства являются низкая точность и длительное время оценивания.

11ель изобретения — повышение точ-. ности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля качества системы человек-машина,содержащее счетчик, блок регистрации, блок программных параметров, подключенный выхода и к входам первого вычитающего блока, соединенного выходами с входами решающего блока, накопитель, подключенный выходом к информационному входу блока выработки среднего значения, связанного выходом с входом первого блока сравнения, введены три задатчика, три блока сравнения, блок выбора минимального значения, блок выбора максимального значения, второй вычитающий блок, элемент И и блок памяти, подключенный информационным входом к выходу решающего блока, управляющим входом к выходу первого задатчика, первому входу второго блока сравнения и к 40 управляющему входу блока выработки среднего значения, а выходом к входам накопителя, блоков выбора минимального и максимального значений, связанных выходами с входами второ- 45 го вычитающего блока, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнения, соединенного вторым входом с выходом второго задатчика, а выходом с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу четвертого блока сравнения, соединенного первым входом с выходом третьего задатчика, а втоРым входом с выходом блока выработки среднего значения и с информационным входом блока регистрации, управляющий вход которого связан с выходом элемента И, подключенного третьим входом к выходу первого блока сравнения, а чеТвертым входом к выходу второго блока сравнения,второй вход которого связан с выходом счетчика.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый вычитающий блок 1, блок 2 программных параметров, решающий блок 3, блок

4 регистрации, счетчик 5, блок 6 памяти, накопитель 7, блок 8 выработки среднего значения, первый, второй, четвертый и третий блоки 9-12 сравнения соответственно, блоки 13и 14 выбора минимума и максимума, второй вычитающий блок 15, третий, второй и первый задатчики 16-18 соответственно и элемент И 19.

Устройство работает следующим образом.

Производится серия испытаний, каждое из которых представляет собой выполненный процесс или режим управления. Количество испытаний фиксируется счетчиком 5 ° На входы первого вычитающего блока 1 поступают напряжения, пропорциональные текущим значениям параметров состояния системы человек-машина. На другие его входы с блока 2 программных параметров подаются программные значения соответствующих напряжений. Разностные напряжения поступают на решающий блок 3, где в зависимости от вида выбранного критерия качества, определяемого характером испытаний, обрабатываются, например возводятся в квадрат и интегрируются. С выхода решающего блока 3 напряжение подается на информационный вход блока б памяти; где запоминается и хранится в течение и испытаний системы, число которых задается первым задатчиком

18. После каждого испытания хранящиеся в блоке б памяти напряжения, пропорциональные значениям критерия, поступают в накопитель 7, в котором суммируются.

Выходом накопителя 7 является напряжение, пропорциональное сумме и последних значений критерия. Оно поступает в блок,8 выработки среднего значения, на управляющий вход которого с выхода первого задатчика

18 подается сигнал, соответствующий числу и составляющих суммы (интервалу усреднения). С блока 8 напряжение, пропорциональное среднему значению критерия за и последних испытаний, подается в первый и четвертый блоки 9 и 11 сравнения.

В блоке 9 оно сравнивается с предыдущим его значением и запоминается.

Блок 9 срабатывает, когда текущее среднее значение критерия отличается от предыдущего его среднего значения на допустимо малую величину или равно ему. В четвертом блоке 11 сравнения это же напряжение сравнивается с напряжением, задаваемым третьим задатчиком- 16 и соответствующим граничному достоверному среднему значению критерия. Блок 11 срабатывает, 926620

Формула изобретения

Устройство для контроля качества системы человек-машина, содержащее счетчик, блок регистрации, блок программных параметров, подключенный выходами к входам первого вычитающего блока, соединенного выходами с входами решающего блока, накопитель, подключенный выходом к информационному входу блока выработки среднего значения, связанного выходом с входом первого блока сравиения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены три задатчика, три блока сравнения, блок выбора минимального значения, блок выбора максимального значения, второй вычитающий блок, элемент И и блок памяти, подключенный информационным входом к выходу решающего блока, управляющим входом к выходу первого эадатчика, первому входу второго блока сравнения и к управляющему входу блока выработки среднего значения, а выходом к входам накопителя, блоков выбора минимального и максимального значений, связанных выходами с входами второго вычитающего блока, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнения, соединенного вторым когда текущее среднее значение критерия попадает в зону достоверных .

его значений.

С выхода блока б памяти хранящиеся в нем напряжения, пропорциональные значениям критерия оценки, 5 поступают также на входы блоков 13 и 14 выбора минимума и максимума, где производится определение соответственно наименьшего и наибольшего их значений, определенных на и пос- 10 ледних испытаниях системы.

С выходов блоков 13 и 14 напряжения поступают на входы вычитающего блока 15. Полученная на его выходе разность характеризует фактический разброс значений критерия на п последних испытаниях системы. Эта разнбсть поступает на вход третьего блока 12 сравнения, где сравнивается с напряжением, пропорциональным ве личине максимально допустимого разброса значений критерия, устанавливаемой вторым задатчиком 17. Блок

12 сравнения срабатывает, если величина фактического разброса меньше или равна величине максимально допустимого разброса значений критерия.

Напряжение, пропорциональное количеству проведенных испытаний, с выхода счетчика 5 подается на вход второго блока 10 сравнения, где сравнивается с величиной заданного периода усреднения, устанавливаемой блоком 18. Блок 10 сравнения срабатывает, если количество проведенных испытаний больше заданного интервала З5 усреднения.

Выходы блоков 9-12 сравнения подключены к входам элемента И 19 кото рый срабатывает в случае срабатывания всех четырех блоков сравнения, 4Q т.е. при одновременном выполнении следующих условий: текущее среднее значение критерия качества, определенное на скользящем интервале, отличается от величины его предыдущего 45 значения на допустимо малую величину или равно ему; текущее среднее значение критерия качества находится в области достоверных его значенййр фактический разброс значений критерия качества на интервале усреднения не больше величины максимально допустимого разбросау количествО проведенных испытаний больше интер.вала усреднения. Сигнал с выхода

55 элемента И поступает на управляющий вход блока 4 регистрации, в котором в данном случае записывается информация с выхода блока 8 выработки среднего значения, при этом величина текущего среднего значения критерия

60 характеризует качество системы человек-машина °

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность оценки качества системы человек-машина, так как: 65 исключается срабатывание устройства, когда оценка качества лежит вне области достоверных з начений; исключается срабатывание устройства и начальный период испытаний, когда не обеспечена заданная надежность (статическая достоверность) оценки; факт обученности оператора определяется с учетом колеблемости (разброса) текущих оценок критерия на интервале усреднения; в качестве оценки качества системы принимается не отдельное значение критерия, полученное на последнем испытании, как в известном устройстве, а текущее среднее значение критерия, рассчитанное после выхода системы на устойчивый режим работы.

Предлагаемое устройство позволяет также сократить длительность оценивания качества системы человек-машина за счет применения текущего усреднения вместо усреднения значений критерия по всем проведенным испытаниям, как в известном устройстве, поскольку при этом для определения факта обученности оператора используются результаты последних п испытаний, а данные о первых испытаниях, когда оператор работает более нестабильно, отбрасываются и не влияют на работу устройства.

9 266 20

Составитель Н. Горбунова

Редактор Ю. Ковач ТехредЖ. Кастелевич КорректорВ. Синицкая

Тираж 908 Подписное

ВЧИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ,113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2981/40 филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4 входом с выходом второго задатчика, а выходом с первым входом элемента

И, подключенного вторым входом к выходу четвертого блока сравнения, соединенного первым входом с выходом третьего задатчика, а вторым входом с выходом блока выработки среднего значения и с информационным входом блока регистрации, управляющий вход которого связан с выходом элемента И, подключенного третьим входом к выходу первого блока сравнения, а четвертым входом к выходу второго блока сравнения, второй вход которого связан с выходом счетчика.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2603122,кл. G 09 В 9/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 643841, кл. G 05 В 23/00, 1976.