Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / РЕФЕРАТ, БИОТЕХНОЛОГИЯ

Камерное моделирование биологического звена биотехнических систем.

natalya1980er 150 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 15 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 23.03.2019
Реферат на тему:"Камерное моделирование биологического звена биотехнических систем."
Введение

Во многих областях науки и техники возникают проблемы, решение которых требует комплексного исследования взаимодействия технических средств и живого организма. К подобного рода задачам можно отнести создание биотехнических технологий, включающих воздействие физических факторов на биологические объекты на уровне клетки, ткани, органа и организма в целом, медико-технических технологий диагностики и лечения заболеваний, включая разработку образцов биомедицинской техники, повышение эффективности транспортных средств, систем управления сложными техническими объектами, где человек-оператор рассматривается в качестве управляющего звена системы в целом. Несмотря на значительный прогресс в области развития биомедицинской инженерии и широкое использование биотехнических систем на практике в настоящее время существует потребность в систематизации и изложении с единых научных позиций основных методологических основ теории анализа и синтеза биотехнических систем.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3 1. Биотехническая система как объект исследования. Основные определения. 4 2. Основные определения теории идентификации 5 3. Камерное моделирование биологического звена биотехнической системы 9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14 Cписок использованной литературы. 15
Список литературы

1. «Моделирование биотехнических систем» Калакутский Л.И. 2. Биотехнические системы: Теория и проектирование / Под. ред. В.М.Ахутина.- Л.1981.-220с. 3. Гроп, Д. Методы идентификации систем. [Текст] / Д. Гроп.– М.: Мир, 1979. – 302 с 4. Современные методы идентификации систем: Пер. с англ./ Под ред. П.Эйкхорфа.-М.: Мир, 1982.- 400с 5. Акулов С.А., Федотов А.А. Основы теории биотехнических систем. – м.: физматлит. – 259 с
Отрывок из работы

1. Биотехническая система как объект исследования. Основные определения. Биотехническая система (БТС) представляет собой выделенные в единую систему, биологические и технические элементы (звенья), связанные между собой для выполнения заданной целевой функции. Система состоит из элементов (звеньев), под которыми пони- маются некоторые функционально законченные единицы, характеризуемые рядом собственных атрибут, поддающихся измерению или оценке и характеризующих взаимодействие элементов системы. Система характеризуется структурой и поведением (функционированием). Под структурой понимается инвариантная во времени фиксация связей между элементами системы, в которой проявляются соотношения между ее атрибутами. Под поведением понимается действие системы во времени, характеризуемое изменением во времени ее атрибут. Системе присущи определенные характерные свойства, отличающие систему от простого набора соединенных между собой элементов. Сложность системы определяется не только увеличением числа ее элементов и связей между ними, а в основном числом эле- ментов, которым присущ акт принятия решения (выбор альтернатив). Сложным системам таким как, например, биосистемы, присуще целенаправленное поведение, т.е. способность системы достигать предпочтительного для нее состояния. Устойчивость характеризуется способностью системы противостоять внешним возмущающим воздействиям для самосохранения. Функции, выполняемые биологическим объектом в системе – один из признаков классификации БТС. По этому признаку БТС можно подразделить на медицинские, эргатические, БТС управления целостным организмом К медицинским БТС относятся системы инструментальной диагностики, лечения заболеваний, использующие физические факторы и технические средства воздействия на организм человека, системы информационной поддержки лечебного процесса – клинические информационные системы документирования и хранения данных о пациенте, системы телемедицины, автоматизированные рабочие места врача-специалиста. Эргатические БТС (гр. ergates – деятель) объединяют средства, решающие задачи управления сложными техническими объектами с помощью человека–оператора. Это авиационно- космические и другие транспортные системы, системы управления энергетическими установками с высоким риском принятия решений, телекоммуникационные, компьютерные системы. БТС управления целостным организмом объединяют живые организмы и средства, служащие для формирования искусствен- ной среды обитания (космические, глубоководные исследования), формирования направленного поведения у живых организмов (поведенческие реакции у животных, виртуальная реальность у чело- века). 2. Основные определения теории идентификации Идентификация – это нахождение эквивалентной системы некоторого заданного класса входным и выходным данным. Эквивалентность модели предполагает ее объективное соответствие с моделируемым объектом, а также способность замещать объект, давать информацию, допускающую опытную проверку. Особенностью моделирования биологических объектов, входящих в БТС в качестве биологических звеньев, является формализация исследуемых физиологических процессов в виде, совместимом с описанием технических звеньев системы. Для решения этой задачи целесообразно при описании биологических объектов выбирать атрибуты, характеризующие взаимодействие биологических и технических звеньев, например, входные, выходные переменные, собственные параметры, что позволяет получить описание биологического объекта в форме совмести- мой с описанием технических средств. Тогда при описании технических звеньев становится возможным использование соответствующих атрибутов биологического звена. Например, при формировании медицинских БТС (рисунок 1), в которых в качестве биологического звена рассматривается одна из физиологических систем организма, определяющая его текущее состояние, модель физиологической системы целесообразно представить в виде описания зависимости показателей, характеризующих состояние пациента (выходные переменные) от показателей лечебного воздействия (входные переменные). Параметры лечебного воздействия, формируемые техническими средствами БТС и описываемые как выходные переменные технического звена, могут быть использованы при описании физиологической системы организма в качестве входных переменных. Параметры состояния, являющиеся выходными переменными при описании физиологической системы, могут быть использованы в качестве входных переменных при описании устройств обработки и получения диагностических показателей Рисунок 1 – Связь переменных в медицинской БТС Таким образом, задание биологического звена в терминах «вход – выход – состояние» позволяет достаточно просто провести описание БТС в целом. Построение моделей биологических звеньев БТС, отличающихся сложностью и многосвязностью, осуществляется методами функциональной и структурной идентификации. Функциональная идентификация позволяет описать поведение объекта путем обработки результатов его тестирования, т.е. воздействия на него с помощью стимула и регистрации вызванной реакции. Для функциональной идентификации необходимо наличие экспериментальных данных о поведении системы при различных входных воздействиях. Объект представляется в виде “черного ящика”, а целью исследования чаще всего является определение его передаточных характеристик. Причем вид тестирующего воздействия и его параметры определяют вид получаемой передаточной характеристики. Тестирование объекта на определенном уровне биологической иерархии определяет уровень получаемой модели. Например, в неврологической диагностике при определении уровня нейромышечной проводимости тестирование нейромышечной передачи осуществляется с помощью электрических стимулов подобных естественной биоэлектрической активности. Это определяет описание процесса преобразования стимулирующего воздействия в характеристики мышечного сокращения, по которым определяется диагностический показатель нейромышечной передачи – пороговая интенсивность стимула. Физико-химические процессы образования медиаторов нейромышечной передачи в этой модели не описываются. Структурная идентификация дает возможность установить, как взаимодействуют отдельные компоненты объекта в процессе формирования его поведения. Структурная идентификация связана с изучением механизмов функционирования, способов организации и внутреннего строения биологических звеньев БТС. Одним из возможных путей исследования структурной организации биологических звеньев является анатомическое, физиологическое изучение объекта, представление его в виде отдельных составляющих, описание биофизических и биохимических механизмов функционирования этих составляющих. В отдельных случаях, механизм функционирования исследуемого объекта предполагается известным. Тогда возникает возможность сделать предположение о классе функционального описания поведения объекта (в виде уравнения модели, параметры которого остаются неизвестными). В этом случае задача идентификации объекта сводится к задаче оценивания параметров уравнения модели. Функциональная идентификация предусматривает определение передаточной функции объекта, не давая информации о внутреннем строении. Однако, по мере того, как становится возможным наблюдение большего числа переменных, описывающих состояние объекта, могут выявляться скрытые ранее компоненты. Объект может быть разбит на части, т.е. может быть произведена декомпозиция “черного ящика”. Таким образом, возможно чередование функциональной и структурной идентификации объекта. Функциональная идентификация может быть реализована с помощью методов, основанных на тестировании объекта с помощью сигналов, позволяющих определить его передаточную функцию. В качестве тестирующих сигналов используются синусоидальное, ступенчатое, импульсное или шумовое воздействие.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Курсовая работа, Право и юриспруденция, 60 страниц
240 руб.
Курсовая работа, Право и юриспруденция, 43 страницы
210 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg