Разработка метода выделения влияющих на организм человека возмущений геомагнитного поля для создания информационно-измерительных средств медицинского назначения

• Автор: Алексанян, Грайр Каренович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХСОКРАЩЕНИИ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ геомагнитного поля как объекта исследования
1.2 Влияние возмущений геомагнитного поля на организм человека
1.3 Обзор и анализ методов и устройств измерения напряженности магнитного поля Земли
1.4 Обзор и анализ методов и устройств прогнозирования состояния геомагнитного поля
1.5 Выводы и постановка задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТАВЛЯЮЩИХ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЕГО ВОЗМУЩЕННОСТИ
2.1 Метод выделения возмущений геомагнитного поля
2.2 Определение структуры математической модели регулярных вариаций геомагнитного поля
2.3 Разработка алгоритмов прогнозирования геомагнитного поля
2.4 Механизм влияния возмущений геомагнитного поля на организм человека
2.4 Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РЕГУЛЯРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
3.1 Разработка математической модели ССВ ГГМП на основе быстрого преобразования Фурье
3.2 Разработка математической модели ССВ ГТМП с использованием ортогональных полиномов Чебышева
3.3 Исследование метода выделения влияющих на организм человека возмущений ГМП с применением разработанной математической модели
3.4 Разработанные информационные средства для построения математических моделей и проведения исследований
3.5 Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЛИЯЮЩИХ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА ВОЗМУЩЕНИЙ
ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
4.1 Информационно-измерительная система оценки и прогнозирования влияющих на организм человека возмущений геомагнитного поля
4.2 Программное обеспечение информационно-измерительной системы
4.3 Результаты испытаний информационно-измерительной системы оценки и прогнозирования влияющих на организм человека возмущений геомагнитного поля
4.4 Результаты метрологических испытаний
4.5 Результаты клинических испытаний влияния возмущений геомагнитного поля на состояние больных с заболеваниями сердечнососудистой системы
4.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А Документы, подтверждающие практическую
значимость разработки
Приложение Б Спектральный анализ годовых вариаций геомагнитного поля за 1997 - 2010 гг
Приложение В Результаты расчетов коэффициентов корреляции
между математической моделью ССВ ГГМП и фактическими ССВ ГГМП в
магнитоспокойные дни за 1997- 2009 гг
Приложение Г Результаты расчетов параметров распределения
выделенных посредством ММ регулярных вариаций возмущений ГМП в
магнитоспокойные дни за 1997- 2009 гг
Приложение Д Результаты расчетов параметров распределений
возмущений ГМП за 1997- 2009 гг
Приложение Е Результаты клинических испытаний больных во время
геомагнитных бурь
Приложение Ж Листинг программы выделения регулярных вариаций
геомагнитного поля
Приложение 3 Листинг программы краткосрочного прогнозирования
активности геомагнитного поля
Приложение И Листинг программы определения количества
значимых слагаемых уравнения модели
Приложение К Листинг программы построения математической модели регулярных вариаций геомагнитного поля

2.2 Определение структуры математической модели регулярных вариаций ГМП
Для разработки ММ регулярных вариаций ГМП необходимо определить вклад, вносимый в ПГМП каждым из слагаемых выражения (2.2). С этой целью была построена периодограмма временного ряда напряженности ПГМП #(/„) за 1997-2010 гг. (рисунок 2.3). Она получена путем применения дискретного преобразования Фурье к временному ряду напряженности //(?„) по формулам (2.6) и (2.7) [52,53].
= *=0

Д(*) = |Я(*)| *=0
(2.6)
(.27)
где Я(*) - результат прямого дискретного преобразования Фурье,
определяющее комплексную амплитуду синусоидального сигнала; N -количество дискретных значений ряда Я(/„) с номерами и =0,1...Я-1; Я(/„)-значение напряженности ПГМП в момент времени со - частота *-го

сигнала, 0) = 2цкк, /* = —; Г-период времени, в течение которого брались
входные данные.
Perlodogram Mean-Square Spectrum Estimate
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0
Normalized Frequency (x* rad/aample)
Рисунок 2.3 - Периодограмма временного ряда напряженности ПГМП 1997-2010 гг. Значения, соответствующие локальным максимумам функции Рх (к), приведенной на рисунке 2.3, указывают на вероятные частоты, встречающиеся в наблюдаемом временном ряде Я(?„). Частоты, на которых