|
Математическое моделирование движений конечности человека с хаотической динамикой
Д. В. Горбуновa, Т. В. Гавриленкоab a Сургутский государственный университет, г. Сургут, Российская Федерация
b Сургутский филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук», г. Сургут, Российская Федерация
Аннотация:
Любое моделирование процессов, в том числе биологических, базируется на закономерностях, происходящих как внутри, так и снаружи объекта моделирования. Изучение динамики поведения сложных биосистем позволило установить некоторые закономерности, которые осложняют возможность эффективно моделировать динамику тех или иных параметров тем, что подобные системы обладают хаотической, самоорганизующейся структурой. В биосистемах нет возможности повторить начальное $x_{i}$, любое промежуточное $x_{n}$ и конечное $x_{k}$ состояния как системы в целом, так и любой отдельной подсистемы. В этой связи моделирование сложных биосистем должно базироваться на хаотических закономерностях. Созданная математическая модель позволяет максимально точно моделировать движение конечности человека в двумерной плоскости. В основу математической модели положены три принципа: во-первых, включение регуляторных механизмов модели осуществляется на основе теории дифференциальных уравнений с разрывной правой частью; во-вторых, траектория удержания конечности в пространстве (моделирование тремора человека) изменяет свое направление случайным образом в ограниченном диапазоне, что позволяет решить проблему моделирования системы с самоорганизующейся структурой; в-третьих, все изменения биосистемы происходят на основе случайных чисел. Созданная математическая модель является масштабируемой, что позволит в дальнейшем привести ее к трехмерному варианту с возможностью изменять количество мышечных пучков, задействованных в движении конечности человека.
Ключевые слова:
математическое моделирование, движение конечности, хаотическая динамика.
Образец цитирования:
Д. В. Горбунов, Т. В. Гавриленко, “Математическое моделирование движений конечности человека с хаотической динамикой”, Успехи кибернетики, 3:4 (2022), 24–31
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/uk24 https://www.mathnet.ru/rus/uk/v3/i4/p24
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 66 | PDF полного текста: | 35 | Список литературы: | 12 |
|