Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в психофизиологических исследованиях.
Цель изобретения - повышение скорости и уменьшение трудоемкости процедуры оценки типа центральной нервной системы человека посредством автоматизации устройства для определения типов центральной нервной системы человека [1-7].
На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - его функциональная схема; на фиг.3 - функциональная схема анализатора-регистратора.
Устройство (фиг.1) содержит датчик 1 частоты движений, первый 2, второй 3 и третий 4 счетчики импульсов, первую логическую схему 5, блок 6 измерения времени, включающий генератор 6.1 импульсов, счетный триггер 6.2, кнопку 6.3 запуска, анализатор-регистратор 7, распределитель 8 импульсов, вторую 9 логическую схему, шину 10 начальной установки и блок 27 индикации, включающий цифровой индикатор 27.1 о типе центральной нервной системы: сильный, средний, средне-слабый, слабый, включающий цифровой индикатор 27.2 о типе эмоционально-волевой устойчивости: сильный, средне-слабый, слабый, включающий цифровой индикатор 27.3 об оценке: 5, 4, 3, 2, включающий цифровой индикатор 27.4 о пятисекундных семи интервалах и блок 28 звуковых сигналов при работе датчика 1 частоты движений рук испытуемого.
Первая 5 логическая схема (фиг.2) содержит элементы И-ИЛИ 5.1-5.4 и элементы И 5.5 и 5.6, входы которых соединены с выходом датчика 1 и T4-T8 распределителя 8, выполненного на регистре сдвига, а выходы - с входами прямого и обратного счета счетчиков 2-4, а вторая 9 логическая схема содержит элемент ИЛИ 9.1, элементы И 9.2 и 9.3 и элементы И-ИЛИ 9.4, 9.5, входы которых соединены с шиной и выходами Т3-Т6 регистра сдвига, а выходы - с входами сброса триггера 6.2 и счетчиков 2-4 и входами разрешения записи счетчиков 2 и 3.
Регистратор 7 (фиг.3) содержит элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, элементы И 13-17 и триггеры 18-26, входы сброса которых подключены к шине 10 начальной установки устройства. Вход синхронизации триггера 18 соединен со входом 7.1 регистратора 7, входы синхронизации триггеров 19 и 23 - с входом 7.2 регистратора 7, входы синхронизации триггеров 25 и 26 - с входом 7.3 регистратора 7, входы синхронизации триггеров 21 и 22 - со входом 7.5 регистратора 7, вход синхронизации триггера 20 - с выходом элемента И 11, первый вход которого соединен с инверсным выходом этого триггера, а остальные входы с входами 7.3 и 7.4 регистратора 7 соответственно, вход синхронизации триггера 24 соединен с выходом T8 регистра сдвига. Информационные входы триггеров 18 и 24 соединены с шиной "+5" питания, информационные входы триггеров 19-26 - с выходами Т2-Т7 регистра сдвига соответственно. Входы установки триггеров 19, 21 и 25 соединены с прямыми выходами этих триггеров соответственно, инверсный выход триггера 19 соединен с выходом 7.6 регистратора 7. Входы элемента И 13 соединены с прямыми выходами триггеров 18-21 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.7 регистратора 7, входы элемента И 14 соединены с прямыми выходами триггеров 21 и 24 и инверсными выходами триггеров 19, 20 и 22 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.8 регистратора 7, входы элемента И 15 соединены с прямым выходом триггера и инверсными выходами триггеров 19-22 и 25 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.9 регистратора 7, входы элемента ИЛИ-НЕ 12 соединены с выходами элементов И 13-15 и инверсным выходом триггера 24 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.10 регистратора 7, входы элемента И 16 соединены с прямыми выходами триггеров 24 и 26 и инверсным выходом триггера 23 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.11 регистратора 7, входы элемента И 17 соединены с прямым выходом триггера 24 и инверсными выходами триггеров 23 и 26 соответственно, а выход - с информационным выходом 7.12 регистратора 7.
Устройство работает следующим образом.
Сигналом начальной установки все триггера и счетчики устройства переводятся в нулевое состояние. Генератор 6.1 выдает короткие импульсы с периодом следования 5 с. После нажатия и отпускания кнопки 6.3 пуска триггер 6.2 переходит в единичное состояние, разрешая тем самым параллельную запись информации в регистр сдвига с его информационных входов. Эта запись происходит с приходом очередного импульса с выхода генератора на вход синхронизации регистра сдвига, причем в результате подключения информационных входов регистра к шине "+5" питания и общей шине, в него записывается код 10000000, т.е. на выходе T1 регистра сдвига появляется потенциал единицы, а на выходах Т2-Т8 - потенциал нуля. Потенциал единицы с выхода Т4 регистра сдвига через элемент ИЛИ 9.1 поступает на вход сброса триггера 6, 2, переводя последний в нулевое состояние, в результате чего в регистре сдвига разрешается сдвиг, который происходит с поступлением каждого следующего импульса с выхода генератора 6.1 на вход синхронизации регистра сдвига, т.е. в течение 5 с, в последнем сохраняется код 10000000, в течение следующих 5 с - код 01000000, затем - 00100000, 00010000, 00001000, 00000100, 00000010, 00000001 и в конце - через 40 с после начала работы в регистре снова нулевое состояние 00000000. Таким образом, в течение каждого пятисекундного интервала потенциал единицы имеется на соответствующем выходе T1 регистра сдвига, а на всех остальных его выходах при этом - потенциалы нуля.
В соответствии с заданием в течение этого времени испытуемый нажимает кнопку (ключ) датчика 1 с максимальной частотой. При этом в течение первого пятисекундного интервала (пока потенциал единицы на выходе Т1 регистра сдвига) сигналы с выхода датчика 1 через элементы И-ИЛИ 5.2 и 5.6 поступают на входы обратного счета счетчиков 3 и 4 соответственно, в результате чего в них зафиксируется (в обратном коде) число движений испытуемого за этот интервал n1. В течение второго пятисекундного интервала (потенциал единицы на выходе Т2 регистратора 7) сигналы с выхода датчика 1 поступают через элементы И-ИЛИ 5.3 и 5.1 на входы прямого счета счетчиков 2 и 3 соответственно, в результате чего в счетчике 2 зафиксировано число движений испытуемого за этот интервал n2, а в счетчике 3 разность n2-n1. Если эта разность положительна, т.е. n2>n1, то на выходе переноса счетчика 3 появится сигнал, который поступит на вход 7.2 регистратора 7, где установит триггер в единичное состояние, которое из-за связи прямого выхода этого триггера с его входом установки сохраняется независимо от сигналов на его входах синхронизации и информационном. На управляющем выходе 7.6 регистратора установится потенциал нуля, если n2>n4, и сохраняется потенциал единицы - в противном случае. В начале третьего пятисекундного интервала импульс с выхода генератора 6.1 через элемент И-ИЛИ 9.4 поступает на вход сброса счетчика 3 и устанавливает его в нулевое состояние. Далее в течение этого интервала сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ 5.1 на вход прямого счетчика 3, в результате чего в нем зафиксировано число движений испытуемого за этот интервал n3. Одновременно с этим сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ на вход обратного счета счетчика, в результате чего в нем зафиксирована разность n2-n3. Если эта разность отрицательна, т.е. n3>n2, то на выходе заема счетчика 2 появится сигнал, который поступит на вход регистратора 7, где установит триггер 21 в единичное состояние, которое из-за связи прямого выхода этого триггера с его входом установки сохраняется независимо от сигналов на его входах синхронизации и информационном.
В зависимости от значения потенциала на управляющем выходе 7.6 регистратора 7 (т.е. от состояния триггера 19) возможны два варианта дальнейшей работы устройства. В первом случае, когда на выходе 7.6 имеется потенциал нуля, в счетчике 4 сохраняется значение n4, которое в начале четвертого пятисекундного интервала переписывается в счетчик 2 по сигналу с выхода элемента 9.3. Далее в течение этого интервала сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ 5.3 на вход прямого счета счетчика 2, в результате чего в нем зафиксирована разность n4-n1. Если эта разность положительна, т.е. n4>n1, то на выходе переноса счетчика 2 появится сигнал, который поступит на вход 7.4 регистратора 7, где, пройдя через элемент И-НЕ 11, установит триггер 20 в единичное состояние, после чего дальнейшее прохождение сигналов через этот элемент заблокируется. В пятом пятисекундном интервале сигналы с выхода датчика 1 через элемент И 5.5 поступают на вход прямого счета счетчика 4, в результате чего в нем зафиксирована разность n5-n1. Если эта разность положительна, т.е. n5>n1, то на выходе переноса счетчика 4 появится сигнал, который поступит на вход 7.1 регистратора 7, где установит триггер 18 в единичное состояние. Таким образом, если в единичном состоянии окажутся триггеры 18-21, то на выходе элемента И 13, а следовательно, 10 и на выходе 7.7 регистратора 7 появится потенциал единицы. Так как при этом n2≥n1, n3>n2, n4≥n1 и n5≥n1, то потенциал единицы на выходе 7.7 регистратора 7 определяет сильный тип 15 нервной системы испытуемого.
Когда на выходе 7.6 регистратора сохраняется потенциал единицы, счетчик 4 в третьем пятисекундном интервале обнуляется сигналом, поступающим на его вход сброса с выхода элемента И-ИЛИ 9.5. В начале четвертого пятисекундного интервала нулевое состояние счетчика 4 переписывается в счетчик 2 по сигналу с выхода элемента И 9.3. Далее в течение этого интервала сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ 5.3 на вход прямого счета счетчика 2, в результате чего в нем зафиксировано число движений испытуемого за этот интервал n4. Одновременно с этим сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ 5.2 на вход обратного счета счетчика 3, в результате чего в нем зафиксирована разность n3>n4. Если эта разность отрицательна, т.е. n4>n3, то на выходе заема счетчика 3 появится сигнал, который поступит на вход 7.3 регистратора 7, где, пройдя через элемент И 11, установит триггер 20 в единичное состояние, после чего дальнейшее прохождение сигналов через этот элемент заблокировано. В начале пятого 45 пятисекундного интервала значение n4, зафиксированное в счетчике 2, переписывается в счетчик 3 по сигналу с выхода элемента И 9.2. Далее в течение этого интервала сигналы с выхода датчика 1 поступают через элемент И-ИЛИ на вход обратного счета счетчика 2, в результате чего в нем зафиксирована разность n4-n5. Если эта разность отрицательна, т.е. n5>n4, то на выходе заема счетчика 3 появится сигнал, который поступит на вход 7.3 регистратора 7, где установит триггер 25 в единичное состояние, которое из-за связи прямого выхода этого триггера с его входом установки сохраняется независимо от сигналов на его входах синхронизации и информационном. В течение шестого пятисекундного интервала сигналы с выхода датчика 1 через элемент И-ИЛИ 5.4 поступают на вход обратного счета счетчика 2, в результате чего в нем зафиксирована разность n4-n6. Если эта разность отрицательна, т.е. n6>n4, то на выходе заема счетчика 2 появится сигнал, который поступит на вход 7.5 регистратора 7, где установит триггер 22 в единичное состояние. Окончание работы устройства фиксируется триггером 24, который устанавливается в единичное состояние сигналом с инверсного выхода Т3 регистра сдвига. Если в результате работы устройства триггеры 19, 20, 22 и 25 окажутся в нулевом состоянии, а триггеры 21 и 24 (окончания работы) - в единичном, то на выходе элемента И 14, а следовательно, и на выходе 7.8 регистратора 7 появится потенциал единицы. Так как при этом n2<n1, n3>n2, n4≤n3, n5<n4 и n6≤n4, то потенциал единицы на выходе 7.8 регистратора 7 определяет средне-слабый тип нервной системы испытуемого. Если в результате работы устройства триггеры 19-22 и 25 окажутся в нулевом состоянии, а триггер 24 (окончания работы) в единичном, то на выходе элемента И 15, а, следовательно, и на выходе 7.9 регистратора 7 появится потенциал единицы. Так как при этом n2<n1, n3≤n2, n4≤n3, n5≤n4 и n6≤n4, то потенциал единицы на выходе 7.9 регистратора 7 определяет слабый тип нервной системы испытуемого. Если по окончании работы устройства потенциал единицы не появится ни на одном из выходов 7.7, 7.8 и 7.9 регистратора 7, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12, а следовательно, и на выходе 7.10 регистратора 7 появится потенциал единицы, что определяет средний тип нервной системы испытуемого. В начале шестого пятисекундного интервала импульс с выхода генератора 6.1 через элемент И-ИЛИ 9.4 поступает на вход сброса счетчика 3 и устанавливает его в нулевое состояние. Далее в течение этого интервала сигналы с выхода датчика 1 через элемент И-ИЛИ 5.1 поступают на вход прямого счета счетчика 3, в результате чего в нем зафиксировано число движений испытуемого за этот интервал n6. В течение седьмого пятисекундного интервала сигналы с выхода датчика 1 через элемент И-ИЛИ 5.2 поступают на вход обратного счета счетчика 3, в результате чего в нем зафиксирована разность n6-n7. Если эта разность отрицательна, то на выходе заема счетчика 3 появится сигнал, который поступит на вход 7.3 регистратора 7, где установит триггер 26 в единичное состояние. При n7=n6 в восьмом пятисекундном интервале сигнал с выхода T8 регистра сдвига, пройдя через элемент ИЛИ 5.1 на вход прямого счета счетчика 3, вызовет появление сигнала на его выходе переноса, который, поступив на вход 7.2 регистратора 7, установит триггер 23 в единичное состояние.
Если в результате работы устройства триггеры 23 и 26 сохранят нулевое состояние, то на выходе элемента И 17, а следовательно, и на выходе 7.12 регистратора 7 появится потенциал единицы, что соответствует n6>n7, если же триггер 23 в нулевом состоянии, а триггер 26 в единичном, то на выходе элемента И 16, а следовательно, и на выходе 7.11 регистратора 7 появится потенциал единицы, что соответствует n6<n7. Последняя ситуация характеризует сильную эмоционально-волевую устойчивость испытуемого, позволяющую ему финишировать с возрастающей скоростью, а первая - слабую, когда скорость при финише падает. Сохранение скорости при финише, т.е. n7 соответствует n6<n7 средней эмоционально-волевой устойчивости испытуемого, при этом на обоих выходах 7.11 и 7.12 сохраняется потенциал нуля.
Ожидаемый экономический эффект от использования предложенного устройства для определения типов центральной нервной системы человека не представляется возможным оценить вследствие неизвестной стоимости требуемых современных аппаратурных затрат и обследований испытуемых.
Источники информации
1. Ильин Е.П. Психология физического воспитания. М.: Просвещение, 1987. - СПб.: 2000. - 237 с.
2. Ильин Е.П. Психофизиология физического воспитания: деятельность и состояния: учеб. пособие для студентов фак. физ. воспитания пед. ин-тов / Ильин Евгений Павлович. - М.: Просвещение, 1980. - 199 с.
3. Ильина М.Н., Ильин Е.П. Об одном из условий диагностирования силы нервной системы по возбуждению с помощью теппинг-теста // Психофизиологические особенности спортивной деятельности. - Л.: 1975. - С.183-186.
4. Патент на полезную модель №65365. «Устройство для проведения теппинг-теста». Прокопьев Н.Я. (RU). Дата публикации: 10 августа, 2007. Начало действия патента: Декабря, 2006.
5. Практикум по общей, экспериментальной и прикладной психологии: Учеб. пособие // Под общей ред. А.А.Крылова, С.А.Маничева. - СПб.: Питер, 2007. - 560 с.
6. Психологическая структура человека как субъекта // Человек и общество. Вып.2. Л., 1967. С.241, 242.
7. Психофизиологические основы физического воспитания и спорта. - Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1972. - С.5-15.