Автоматизированная система модельного обучения пользователей

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к автоматизированной системе модельного обучения пользователей и может быть использовано для принятия решений при управлении сложными системами. Техническим результатом является повышение производительности за счет сокращения временных затрат на выявление и исправление ошибок. Технический результат достигается тем, что система содержит блок приема записей базы данных сервера системы, блок памяти, блок селекции эталонного набора функциональных признаков, блок выдачи эталонного набора функциональных признаков, блок ввода функциональных признаков, блок идентификации предъявляемой ситуации, блок подсчета числа предъявляемых кадров, блок задания числа кадров экспертной оценки, блок идентификации окончания сеанса обучения. 5 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к автоматизированной системе модельного обучения пользователей оценке кризисных ситуаций.

В своей сущности процесс управления кризисными технологиями направлен на регулирование различных сторон функционирования сложных автоматизированных систем. Другими словами, для обеспечения жизнеспособности функционирования сложной автоматизированной информационной системы необходим естественный механизм, позволяющий системе эффективно выходить практически из любой опасной ситуации

Решить проблемы эффективного реагирования на угрозы возникновения кризисных ситуаций возможно лишь с помощью системы обучения пользователей автоматизированных систем умению делать экспертные оценки кризисных ситуаций и в кратчайшие сроки обеспечивать принятие обоснованных и единственно правильных решений.

Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи (1, 2).

Первая из известных систем содержит вычислительный блок, соединенный с блоками ввода функциональных признаков и логической обработки данных, выходы которых подключены к блоку памяти, блок отображения, подключенный к вычислительному блоку и к блоку принятия решений (1).

Существенный недостаток данной системы состоит в ее ограниченных функциональных возможностях, обусловленных тем, что описание входных ситуаций представляется в пространстве ограниченного числа признаков.

Известна и другая система, содержащая блок приема записей базы данных сервера системы, информационный вход которого является первым информационным входом системы, синхронизирующий вход блока приема записей базы данных сервера системы является первым синхронизирующим входом системы, а выход блока приема записей базы данных сервера системы соединен с адресным входом блока памяти, выход которого является первым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи кадров экспертной оценки на автоматизированное рабочее место обучаемого, блок задания числа кадров экспертной оценки, информационный вход которого является вторым информационным входом системы, а синхронизирующий вход блока задания числа кадров экспертной оценки является вторым синхронизирующим входом системы, блок ввода функциональных признаков, сигнальный вход которого является сигнальным входом системы, информационные входы группы блока ввода функциональных признаков являются группой информационных входов устройства, а информационный выход блока ввода функциональных признаков является вторым

информационным выходом системы, и блок выдачи эталонного набора функциональных признаков, один информационный выход которого является третьим информационным выходом системы, предназначенным для выдачи эталонного набора функциональных признаков на автоматизированное рабочее место обучаемого (2).

Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.

Его недостаток заключается в ограниченной производительности, обусловленной потерей времени, затрачиваемого на выявление и исправление ошибок, допущенных при описании входных ситуаций в пространстве функциональных признаков.

Цель изобретения - повышение производительности системы путем сокращения временных затрат на выявление и исправление ошибок.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую блок приема записей базы данных сервера системы, информационный вход которого является первым информационным входом системы, предназначенным для приема записей базы данных сервера системы, синхронизирующий вход блока приема записей базы данных сервера системы является первым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения записей базы данных сервера в блок приема записей базы данных сервера системы, а выход блока приема записей базы данных сервера системы соединен с адресным входом блока памяти, выход которого является первым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи кадров экспертной оценки на автоматизированное рабочее место обучаемого, блок задания числа кадров экспертной оценки, информационный вход которого является вторым информационным входом системы, предназначенным для приема числа кадров

экспертной оценки, а синхронизирующий вход блока задания числа кадров экспертной оценки является вторым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения числа кадров экспертной оценки в блок задания числа кадров экспертной оценки, блок ввода функциональных признаков, сигнальный вход которого является сигнальным входом системы, информационные входы группы блока ввода функциональных признаков являются группой информационных входов устройства, а информационный выход блока ввода функциональных признаков является вторым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи набора функциональных признаков на информационный вход сервера базы данных системы, блок выдачи эталонного набора функциональных признаков, один информационный выход которого является третьим информационным выходом системы, предназначенным для выдачи эталонного набора функциональных признаков на автоматизированное рабочее место обучаемого, введены блок селекции эталонного набора функциональных признаков, информационный вход которого соединен с выходом блока приема записей базы данных сервера системы, синхронизирующий вход блока селекции эталонного набора функциональных признаков подключен к первому синхронизирующему входу системы, информационный выход блока селекции эталонного набора функциональных признаков соединен с информационным входом блока выдачи эталонного набора функциональных признаков, первый синхронизирующий выход блока селекции эталонного набора функциональных признаков подключен к входу считывания блока памяти, к первому синхронизирующему входу блока выдачи эталонного набора функциональных признаков и к синхронизирующему входу блока ввода функциональных признаков, блок идентификации предъявляемой ситуации, один

информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока выдачи эталонного набора функциональных признаков, другой информационный вход блока идентификации предъявляемой ситуации подключен к информационному выходу блока ввода функциональных признаков, синхронизирующий вход блока идентификации предъявляемой ситуации соединен с синхронизирующим выходом блока ввода функциональных признаков, первый выход блока идентификации предъявляемой ситуации является первым оценочным выходом системы, второй выход блока идентификации предъявляемой ситуации является вторым оценочным выходом системы, а третий выход блока идентификации предъявляемой ситуации подключен ко второму синхронизирующему входу блока выдачи эталонного набора функциональных признаков и к установочным входам блока приема записей базы данных сервера системы и блока ввода функциональных признаков, блок подсчета числа предъявляемых кадров, счетный вход которого соединен со вторым синхронизирующим выходом блока селекции эталонного набора функциональных признаков, и блок идентификации окончания сеанса обучения, один информационный вход которого подключен к выходу блока подсчета числа предъявляемых кадров, другой информационный вход блока идентификации окончания сеанса обучения соединен с выходом блока задания числа кадров экспертной оценки, синхронизирующий вход блока идентификации окончания сеанса обучения подключен к третьему выходу блока идентификации предъявляемой ситуации, при этом первый выход блока идентификации окончания сеанса обучения является тактирующим выходом системы, а второй выход блока идентификации окончания сеанса обучения является сигнальным выходом системы,

подключенным к установочным входам блока задания числа кадров экспертной оценки и блока подсчета числа предъявляемых кадров.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема системы, на фиг.2 приведен пример конкретного конструктивного выполнения блока селекции эталонного набора функциональных признаков, на фиг.3 - пример конкретного конструктивного выполнения блока выдачи эталонного набора признаков, на фиг.4 - пример конкретного конструктивного выполнения блока ввода функциональных признаков, на фиг.5 - пример конкретного конструктивного выполнения блока идентификации предъявляемых ситуаций.

Система (фиг.1) содержит блок 1 приема записей базы данных сервера системы, блок 2 памяти, блок 3 селекции эталонного набора функциональных признаков, блок 4 выдачи эталонного набора функциональных признаков, блок 5 ввода функциональных признаков, блок 6 идентификации предъявляемой ситуации, блок 7 подсчета числа предъявляемых кадров, блок 8 задания числа кадров экспертной оценки, блок 9 идентификации окончания сеанса обучения.

На чертеже показаны первый 10 и второй 11 информационные входы системы, первый 12 и второй 13 синхронизирующие входы системы, сигнальный вход 14 системы, группа 15-17 информационных входов системы, а также первый 20, второй 21 и третий 22 информационные выходы системы, первый 23 и второй 24 оценочные выходы системы, тактирующий 25 и сигнальный 26 выходы системы.

Блок 1 приема записей базы данных сервера системы (фиг.1) выполнен в виде регистра, имеющего информационный 10 вход, синхронизирующий 12 вход, установочный 18 вход и информационный выход 27.

Блок 2 памяти (фиг.1) выполнен в виде оперативного запоминающего устройства, имеющего адресный вход 48, вход считывания - 49 и информационный выход 20.

Блок 3 селекции эталонного набора функциональных признаков (фиг.2) содержит постоянное запоминающее устройство 30, дешифратор 31, элементы 32-34 И, элементы 35,36 задержки. На чертеже показаны информационный 37 и синхронизирующий 38 входы, а также информационный 39, первый 40 и второй 41 выходы.

Блок 4 выдачи эталонного набора функциональных признаков (фиг.3) содержит регистр 43 и группу 44 элементов И. На чертеже показаны информационный вход 45, первый 46 и второй 47 синхронизирующие входы, а также информационный выход 21.

Блок 5 ввода функциональных признаков (фиг.4) содержит регистр 50, триггеры 51-54, элементы 55-58 И, элемент задержки 59. На чертеже показаны сигнальный вход 14, группа 15-17 информационных входов, синхронизирующий вход 61 и установочный вход 62, а также синхронизирующий 63 и информационный 64 выходы.

Блок 6 идентификации предъявляемой ситуации (фиг.5) содержит компаратор 70 и элемент 71 ИЛИ. На чертеже показаны информационные 74, 75 и синхронизирующий 76 входы, а также выходы 23, 24 и 77.

Блок 7 подсчета числа предъявляемых кадров (фиг.1) выполнен в виде счетчика, имеющего счетный 65 и установочный 66 входы и выход 67.

Блок 8 задания числа кадров экспертной оценки (фиг.1) выполнен в виде регистра, имеющего информационный 11 вход, синхронизирующий 13 вход, установочный 19 вход и информационный выход 28.

Блок 9 идентификации окончания сеанса обучения (фиг.6) выполнен в виде компаратора, имеющего информационные 88, 89 информационные и синхронизирующий 90 входы, а также тактирующий 25 и сигнальный 26 выходы.

Все узлы и элементы устройства выполнены на стандартных потенциально-импульсных элементах.

Система работает следующим образом.

Как и в известной системе, автоматизируемое рабочее место обучаемого состоит из терминала, имеющего экран для воспроизведения кадров, содержащих графические представления (модели) экстремальных ситуаций, и клавиатуру, подразделяющуюся на стандартную (клавиатуру персонального компьютера) и функциональную, представляющую собой набор клавишных формирователей для работы с экспертной системой (2).

На экране дисплея рабочего места обучаемому последовательно предъявляются кадры, содержащие графические изображения (модели) сложной экстремальной ситуации.

Однако, в отличие от прототипа, для решения поставленной задачи представляемые обучаемому кадры последовательно считываются не с внешнего запоминающегося устройства, а из предназначенного для этих целей оперативного блока памяти системы.

Перед началом очередного цикла работы из сервера в блок 8 записывается число кадров, которые должны быть предъявлены для экспертной оценки. Для этого на вход 11 сервер выдаст код числа кадров, который синхросигналом сервера, поступающим на вход 13, заносится в блок 8.

Для повышения оперативности в работе с сервера на вход 10 системы поступает только код номера кадра графического изображения, который заносится в блок 1 синхронизирующим сигналом

сервера, поступающим на вход 12. Для удобства работы код номера кадра является его адресом в блоке памяти 2 и он с выхода блока 1 поступает на адресный вход 48 блока 2 памяти.

Кроме того, код номера кадра с выхода 27 блока 1 через вход 37 блока 3 поступает на вход дешифратора 32, где расшифровывается дешифратором 31 и на одном из его выходов формируется высокий потенциал, открывающий один из соответствующих элементов 32-34 И. Параллельно с этим, синхронизирующий сигнал сервера с входа 12 через вход 38 блока 3 поступает на вход элемента 35, где задерживается элементом 35 задержки на время срабатывания дешифратора 32 и занесения кода в блок 1 и с выхода элемента 35 через выход 41 блока 3 поступает, во-первых, на вход блока 65 блока 6, осуществляющего подсчет числа предъявленных эксперту кадров.

Во-вторых, этот же импульс, пройдя открытый по второму входу один из элементов 32-34 И, поступает на вход считывания фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства 30.

В фиксированной ячейке данного ПЗУ хранится эталонный набор функциональных признаков, которыми описывается изображение экстремальной ситуации, предъявляемое обучаемому в данном кадре.

Содержимое фиксированной ячейки ПЗУ 30 считывается на выход 39 блока 3 и далее через вход 45 блока 4 поступает на вход регистра 43, куда оно заносится синхронизирующим импульсом, поступающим с выхода 40 блока 3 на синхронизирующий вход 46 блока 4.

Кроме того, импульс с выхода 40 блока 3 поступает на вход считывания 49 блока 2 памяти, считывая тем самым графическое изображение экстремальной ситуации через выход 20 системы на экран дисплея обучаемого.

Таким образом, обучаемому предъявляется графическое изображение сложной экстремальной ситуации для экспертной оценки.

Одновременно с этим, синхронизирующий импульс с выхода 40 блока 3 через вход 61 блока 5 поступает на единичный вход триггера 51, устанавливая его в единичное состояние. Триггер 51 выдает разрешающий потенциал на одни входы элементов 55-58 И, разрешая обучаемому начать процедуру описания входной ситуации в пространстве функциональных признаков.

Оценивая предъявленное графическое изображение, эксперт в любом порядке нажимает те функциональные клавиши, которые, по его мнению, адекватно описывают входную ситуацию. В результате этого через соответствующие входы 15-17 системы и элементы 56-58 И на единичные входы соответствующих триггеров 52-54 поступят импульсы от тех функциональных клавиш, которые обучаемый выбрал в процессе оценки входной ситуации.

Высокие потенциалы соответствующих триггеров 52-54 поступают на информационные входы соответствующих разрядов регистра 50.

После того, как описание входной ситуации этого кадра в пространстве функциональных признаков будет завершено, обучаемый, как и в известном техническом решении, нажимает клавишу «Готово» и на синхронизирующий вход 14 системы поступает сигнал готовности сформированной оценки, который, пройдя элемент 55 И, поступает на синхронизирующий вход регистра 50 и заносит показания соответствующих триггеров 52-54 в регистр 50.

С выхода 64 регистра 50 блока 5 описание входной ситуации, выполненное обучаемым, чрез вход 76 блока 6 поступает на один вход компаратора 70, на другой вход 75 которого с выхода 48 блока 4 поступает «эталонное» описание этого же кадра с выхода регистра 43 блока 4. Компаратор 70 блока 6 сравнивает входные коды по синхросигналу, поступающему на вход 77 блока 6 с выхода 63 блока 5.

Если входные коды компаратора 70 блока 6 совпали, то есть обучаемый правильно описал входную ситуацию в пространстве функциональных признаков, то на выходе 73 компаратора 70 формируется сигнал, который, во-первых, через выход 24 системы поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных. С приходом этого сигнала сервер базы данных переходит на подпрограмму подсчета количества правильных ответов обучаемого.

Во-вторых, сигнал с выхода 73 компаратора 70 проходит элемент 71 ИЛИ и с выхода 77 блока 6 выдается на вход 90 блока 9 и на установочные входы 18 блока 1 и 62 блока 5.

Если же совпадения кодов не произошло, то синхронизирующий сигнал формируется на выходе 72 компаратора 70 блока 6 и, во-первых, через выход 23 системы выдастся на вход второго канала прерывания сервера базы данных.

С приходом этого сигнала сервер базы данных переходит на подпрограмму опроса содержимого регистра 50 блока 5 через выход 21 и выдачи на экран дисплея автоматизированного рабочего места обучаемого кода эталонной (правильной) оценки предъявленной ситуации.

Для этого импульс с выхода элемента 72 компаратора 70 через выход 23 блока 6 и вход 47 блока 4 поступает на одни входы элементов 44 И группы и переписывает содержимое регистра 43 через выход 21 на вход дисплея автоматизированного рабочего места обучаемого.

В результате этого обучаемый получает возможность за один цикл работы сравнить собственную оценку предъявленной ситуации с эталонной оценкой, не затрачивая времени на поиск собственных ошибок, как это делалось в прототипе.

Во-вторых, этот же импульс с выхода 72 компаратора 70 блока 6 проходит элемент 71 ИЛИ и с выхода 77 блока 6 поступает на

установочный вход 62 блока 5, сбрасывая триггеры 56-58 и регистр 50 в исходное состояние, на установочный вход триггера 51, который, возвращаясь в исходное состояние, снимает разрешающий потенциал с входов элементов 55-58 И блока 5, блокируя тем самым возможность ввода новых признаков или изменения данных оценок, и на установочный вход 18 блока 1, и на синхронизирующий вход 90 блока 9, на информационный вход 89 которого подается код заданного числа кадров с выхода 28 блока 8, а на информационный вход 88 подается код числа предъявленных кадров с выхода 67 блока 7.

Если число кадров, предъявленных обучаемому, меньше заданного, то на выходе 25 блока 9 формируется сигнал, который с выхода системы 25 поступает на вход третьего канала прерывания сервера базы данных системы. По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму предъявления очередного кадра входной ситуации обучаемому.

Если же блок 9 зафиксирует факт сравнения кодов на информационных входах 88 и 89, то сигнал формируется на его выходе 26 и, во-первых, поступает на установочный вход 19 блока 8 и на установочный вход 66 блока 7, возвращая их в исходное состояние.

Во-вторых, с выхода 26 системы этот сигнал поступает на вход четвертого канала прерывания сервера базы данных. С поступлением этого сигнала сервер переходит на подпрограмму подведения итогов обучения и выдачи итоговой оценки на автоматизированное рабочее место обучаемого.

Таким образом, в отличие от прототипа, в процессе процедуры экспертной оценки каждого из кадров обучаемый сразу же получает указание на те ошибки, которые им были допущены при оценке входной ситуации не затрачивая дополнительного времени на их поиск и исправление, что существенно повышает производительность его работы.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Опубликованная заявка Японии №60-19540, кл. G06F 15/16, 1985.

2. Описание к авторскому свидетельству №1550528 кл. G06F 15/20, 15/40, 1990 (прототип).

Автоматизированная система модельного обучения пользователей, содержащая блок приема записей базы данных сервера системы, информационный вход которого является первым информационным входом системы, предназначенным для приема записей базы данных сервера системы, синхронизирующий вход блока приема записей базы данных сервера системы является первым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения записей базы данных сервера в блок приема записей базы данных сервера системы, а выход блока приема записей базы данных сервера системы соединен с адресным входом блока памяти, выход которого является первым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи кадров экспертной оценки на автоматизированное рабочее место обучаемого, блок задания числа кадров экспертной оценки, информационный вход которого является вторым информационным входом системы, предназначенным для приема числа кадров экспертной оценки, а синхронизирующий вход блока задания числа кадров экспертной оценки является вторым синхронизирующим входом системы, предназначенным для приема синхронизирующих сигналов занесения числа кадров экспертной оценки в блок задания числа кадров экспертной оценки, блок ввода функциональных признаков, сигнальный вход которого является сигнальным входом системы, информационные входы группы блока ввода функциональных признаков являются группой информационных входов устройства, а информационный выход блока ввода функциональных признаков является вторым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи набора функциональных признаков на информационный вход сервера базы данных системы, блок выдачи эталонного набора функциональных признаков, один информационный выход которого является третьим информационным выходом системы, предназначенным для выдачи эталонного набора функциональных признаков на автоматизированное рабочее место обучаемого, отличающаяся тем, что система содержит блок селекции эталонного набора функциональных признаков, информационный вход которого соединен с выходом блока приема записей базы данных сервера системы, синхронизирующий вход блока селекции эталонного набора функциональных признаков подключен к первому синхронизирующему входу системы, информационный выход блока селекции эталонного набора функциональных признаков соединен с информационным входом блока выдачи эталонного набора функциональных признаков, первый синхронизирующий выход блока селекции эталонного набора функциональных признаков подключен к входу считывания блока памяти, к первому синхронизирующему входу блока выдачи эталонного набора функциональных признаков и к синхронизирующему входу блока ввода функциональных признаков, блок идентификации предъявляемой ситуации, один информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока выдачи эталонного набора функциональных признаков, другой информационный вход блока идентификации предъявляемой ситуации подключен к информационному выходу блока ввода функциональных признаков, синхронизирующий вход блока идентификации предъявляемой ситуации соединен с синхронизирующим выходом блока ввода функциональных признаков, первый выход блока идентификации предъявляемой ситуации является первым оценочным выходом системы, второй выход блока идентификации предъявляемой ситуации является вторым оценочным выходом системы, а третий выход блока идентификации предъявляемой ситуации подключен ко второму синхронизирующему входу блока выдачи эталонного набора функциональных признаков и к установочным входам блока приема записей базы данных сервера системы и блока ввода функциональных признаков, блок подсчета числа предъявляемых кадров, счетный вход которого соединен со вторым синхронизирующим выходом блока селекции эталонного набора функциональных признаков, и блок идентификации окончания сеанса обучения, один информационный вход которого подключен к выходу блока подсчета числа предъявляемых кадров, другой информационный вход блока идентификации окончания сеанса обучения соединен с выходом блока задания числа кадров экспертной оценки, синхронизирующий вход блока идентификации окончания сеанса обучения подключен к третьему выходу блока идентификации предъявляемой ситуации, при этом первый выход блока идентификации окончания сеанса обучения является тактирующим выходом системы, а второй выход блока идентификации окончания сеанса обучения является сигнальным выходом системы, подключенным к установочным входам блока задания числа кадров экспертной оценки и блока подсчета числа предъявляемых кадров.