Разработка функциональных моделей и методов совершенствования информационно-измерительных систем на основе бионики

• Автор: Селезнева, Наталия Васильевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 330 с. : ил.

Введение
Оглавление

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМНОЙ СИТУАЦИИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ БИОТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Потребности, направления и источники развития информационноизмерительных систем
1.2. Научно-методологические проблемы изучения и использования “патентов” живой природы
1.3. Цели и задачи исследования
1.4. Особенности развития бионики в современных условиях
1.5. Разработка методологии биотехнических исследований
1.6. Особенности реализации и внедрения результатов биотехнических исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
2.1. Особенности пространственной ориентации управляемых движущихся объектов
2.2. Информационное обеспечение технических объектов
2.3. Измерение динамических параметров движения животных
2.4. Особенности биологических измерителей силовых воздействий
2.5. Обзорно-сравнительные измерения в живой природе
2.6. Основные свойства биологических обзорно-сравнительных систем
2.7. Биологические комплексы пространственной ориентации
2.8. Пространственная ориентация беспозвоночных животных
2.9. Информационное обеспечение измерительных комплексов позвоночных животных
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФУНКЦИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКА
3.1. Инерциальная навигационная система
3.1.1. Основные принципы инерциальных измерений
3.1.2. Инерциальные измерения в организме человека
3.1.3. Вестибулярный измеритель угловых ускорений
3.1.4. Вестибулярный измеритель линейных ускорений
3.1.5. Многофункциональный вестибулярный измеритель
3.1.6. Особенности реализации инерциальной системы человека
3.1.7. Погрешности вестибулярных измерителей
3.2. Обзорно-сравнительная навигационная система
3.2.1. Информационные свойства обзорно-сравнительных измерений
.3.2.2. Основные характеристики зрительного анализатора человека
3.2.3. Адаптация измерительных структур глаз
3.2.4. Исследование волоконно-оптических свойств глаза
3.2.5. Обеспечение совместимости плоских изображений
3.2.6. Получение объемной зрительной информации
3.2.7. Моделирование объемного изображения
3.2.8. Методические погрешности зрительного анализатора
3.3. Информационно-измерительный комплекс (ИИК) человека
3.3.1. Принципы комплексирования навигационных систем
3.3.2. Идентификация биологического ИИК
3.3.3. Разработка функциональной схемы биологического ИИК

3.3.4. Вестибулярная стабилизация зрительных аппаратов
3.3.5. Координатные преобразования в ИИК
3.3.6. Счисление пути в биологических ИИК
3.3.7. Система синхронизации измерений в ИИК
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
4.1. Первичная обработка информации в биодатчиках
4.1.1. Измерительные преобразователи и информационные поля
4.1.2. Измерение векторных параметров движения
4.1.3. Усиление контраста сигналов
4.1.4. Измерение частотных характеристик сигналов
4.1.5. Компенсация динамических погрешностей измерений
4.1.6. Компенсация запаздываний при передаче сигналов
4.2. Обработка информации дублирующих измерителей
4.2.1. Особенности комплектации и расположения биодатчиков
4.2.2. Определение трех составляющих векторной величины с помощью двухмерных измерителей
4.2.3. Косвенные измерения навигационных параметров
4.2.4. Контроль работоспособности биодатчиков
4.3. Комплексная обработка информации в биологических ИИС
4.3.1. Системы информационного обеспечения высокоразвитых животных
4.3.2. Оценивание динамических параметров движения тела
4.3.3. Оценивание позиционных параметров ориентиров
4.3.4. Компенсация методических погрешностей зрительного анализатора
4.4. Обработка информации в групповой навигации
4.4.1. Объединение животных при миграциях
4.4.2. Использование избыточности навигационных измерений
4.4.3. Использование измерительной базы
4.4.4. Корреляционная обработка навигационной информации
4.5. Сравнительный анализ особенностей обработки информации в биологических и технических ИИС
Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИЙ АДАПТАЦИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
5.1. Основные задачи адаптации в живой природе
5.2. Функциональная модель адаптационного комплекса человека
5.3. Исследование режимов работы систем адаптации
5.4. Особенности выполнения задач адаптации
5.5. Совершенствование функциональных систем в живых организмах
5.6. Объединение и специализация в живой природе
5.7. Особенности адаптации человека на уровне популяций
Выводы по главе
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ФУНКЦИЙ ОБУЧЕНИЯ, ИНТЕЛЛЕКТА И ТВОРЧЕСТВА
6.1. Модели функций обучения
6.1.1. Роль обучения живой природе
6.1.2. Механизмы обработки информации и закрепления знаний
6.1.3. Модели реализации способов обучения
6.1.4. Общие закономерности обучения биологических систем

6.1.5. Интенсификация процесса обучения
6.2. Модели функций интеллекта в биологических системах
6.2.1 Роль интеллекта в жизнедеятельности организма
6.2.2 Особенности интеллекта человека
6.2.3 Моделирование системы управления поведением человека
6.2.4 Особенности функционирования генетической системы интеллекта
6.2.5 Накопление и использование индивидуального опыта
6.2.6 Усвоение и использование коллективных знаний
6.2.7 Обработка и накопление знаний в общества
6.2.8 Моделирование интеллектуальных свойств человека и общества
6.3. Моделирование функций творчества
6.3.1. Умственная деятельность человека
6.3.2. Творчество как функция адаптации умственной деятельности
6.3.3. Организация коллективного творчества
Выводы по главе
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
7.1. Определение приоритетных направлений использования достижений живой природы в технике
7.2. Особенности реализации достижений живой природы в технических

7.2.1. Структурные способы компенсации динамических погрешностей ИИС
7.2.2. Измерение частоты и интенсивности сигналов
7.2.3. Усиление контраста в распределенных измерительных структурах
7.2.4. Барометрическая вертикаль
7.2.5. Контроль работоспособности парных измерителей
7.2.6. Обучение измерительных приборов
7.2.7. Групповая навигация
7.3. Применение бионики для совершенствования системы стандартизации
7.3.1. Унификация и стандартизация в живой природе
7.3.2. Закономерности организации взаимосвязей в социальных структурах
7.3.3. Функциональная модель адаптивной системы стандартизации
7.4. Учет информационных и адаптивных свойств человека
7.4.1. Особенности функционирования человека в эргатических системах
7.4.2. Погрешности биоИИК в определении вертикали на движущемся объекте
7.4.3. Резонансные явления в организме человека
7.4.4. Негативные особенности систем адаптации человека
7.4.5. Изменение функциональных свойств человека в процессе самосовершенствования его организма
7.4.6. Повышение надежности и живучести человека
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение. Акты о внедрении

осуществляется поэтапная обработка измерительной информации, нервные каналы связи и центр, обеспечивающих управление работой измерителя.
3). Структура приемника силовых измерителей может быть двух видов: точечная и распределенная.
Табл. 2.1.
Измерители силовых воздействий животных
Силы
действия
мышц
Результи-
рующие
активных

Вращающие
моменты
Воздействия
окружающей
среды
Точечная структура включает два чувствительных органа, расположенных зеркально-симметрично относительно плоскости симметрии тела (головы) животного. В каждом приемнике имеется один чувствительный элемент, воспринимающий измеряемое силовое воздействие. Измерители с точечной структурой (жужальца, антенны, вестибулярные органы и др.) воспринимают проекции векторов результирующих сил и моментов, действующих на тело (голову) животного.
Распределенная структура измерителя состоит из множества чувствительных элементов, располагающихся по поверхности или внутри тела животного. Существует определенная закономерность в их распределении: они концентрируются там, где тело животного испытывает максимальную нагрузку от измеряемого воздействия. Например, чувствительные элементы, воспринимающие сопротивление окружающей среды, наибольшую концентрацию имеют: у водоплавающих птиц (уток, гусей, гагар и др.) на бедрах; у быстро летающих птиц (голубей, соколов) — в основании крыла; у парящих птиц (орлов, чаек) — на концах крыльев; у рыб - на голове и боках тела; у зверей - на морде в виде пушистых усов, бороды и бровей.
Измерители с распределенной структурой (аэродинамические, гидродинамические, проприоцепторные и др.) воспринимают силовые воздействия мышечного аппарата, силу тяжести, давление опоры, сопротивление среды, воздействия других объек-