Моделирование инструментальных двигательных действий оператора

• Автор: Сергеев, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.13.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 296 с. : ил.

Содержание
Глава 1. Основные принципы построения моделей инструментальных двигательных действий оператора

1.1. Инструментальные двигательные действия оператора

1.2. Технические системы, как объекты носители моделей

инструментальных двигательных действий и систем принятия решений

В ы воды3
Глава 2. Фреймовые компоненты моделей инструментальных двигательных действий оператора

2.1. Общие положения фреймовой теории

2.2. Трактование основных терминов фреймовой теории

2.3. Реализации активности фреймовой сети

2.4. Представление фреймовых трансформаций

Глава 3. Темпоральные компоненты модели инструментальных двигательных действий оператора
3.1. Принципы построения темпоральных компонентов модели
3.2. Построение темпоральных отношений
3.3.Связь отношений разных темпоральных теорий
3.4. Отношения нечетко определенных исторических темпоров
3.5. Темпоральные отношения на циклических шкалах носителях
3.6. Использование темпоральных отношений
Выводы
Глава 4. Построение модели инструментальных двигательных действий оператора при управлении линейным перемещенем объекта на основе
нечетких правил вывода
4.1. Постановка задачи
Ь
4.2. Описание положения и перемещения объекта
4.3. Описание управляющих атрибутов
4.4. Модификация функций принадлежности
4.5. Управление линейным перемещением объекта
В ы воды
Глава 5. Построение модели инструментальных двигательных действий оператора при управлении донамическим объектом на плоскости на
основе нечетких правил вывода
5.1 .Постановка задачи
5.2. Описание свойств объекта
5.3. Описание перемещения внешнего объекта в лингвистической системе
координат
5.4. Использование усечения лингвистического описания при моделировании инструментальной двигательной активности оператора на основе нечетких правил вывода
5.5. Мониторинг подвижного объекта с использованием лингвистических переменных третьего порядка
5.6. Моделирование элементов двигательной активности оператора при управлении динамическим объектом с использованием составных лингвистическох переменных
5.7. Уточнение и использование нечетких понятий при представлении
предметной области
5.8. Использование сужения лингвистического описания для мобильных
объектов
Глава 6. Моделирование инструментальных двигательных действий оператора при управлении пространственным перемещением объекта на основе нечетких правил вывода
6.1. Постановка задачи
6.2. Представление предметной области
6.3. Моделирование управления объектом Выводы
Заключение
Список литературы


Поскольку исследователи расходятся в понимании соотношения навыка и умения, будем называть функционально законченную последовательность двигательных действий, автоматизированную сознанием человека, последовательностью действий ПД. Таким образом, нас интересует создание возможности моделирования инструментального двигательного действия, а соответствие такой модели навыкам или умениям является вопросом проработки представления отдельных элементов действия и наличием механизма обучаемости такой модели. До наступления некоторого уровня автоматизации ПД человек проговаривает про себя последовательность действий с учетом изменений внешних и внутренних факторов. Для исследования феномена успешности конкретной ПД будем использовать наблюдение за выполняемыми действиями и анализ объяснений действий человеком. Воспользуемся примером, на котором в дальнейшем мы будем апробировать разрабатываемую методику. Предположим, человек держит в руках плоский предмет платформу, по поверхности которого движется круглый объект. Задачи, которые требуется решать, заключаются в том, чтобы удержать объект на поверхности, остановить его движение, переместить объект из одного положения в другое, заставить двигаться объект по заданной траектории на поверхности платформы, не касаясь самого предмета, а наклоняя поверхность, для обеспечения скатывания предмета в нужном направлении или изменения направления и скорости движения. Эти действия взрослый человек с нормальной координацией движений способен совершать с легкостью и длительное время. Ребенку младшего возраста этому приходится долго учиться. А восстановление двигательной активности человека после некоторых заболеваний может отнять много времени и сил. Рисунок 1. При описании этих и многих других задач обнаруживаешь, что программа действий должна непрерывно корректироваться из за всевозможных мешающих факторов Бернштейн в изложении Ильин, вызванных посторонними внешними стимулами, которые могут привести к нарушению конечного результата действия. Изза наличия большого числа мешающих факторов пространство возможных состояний и соответствующих решений действий становится очень большим и сложно поддающимся описанию. Используя человека в качестве эксперта в двигательной активности, представим на рисунке 1. Ильин и большинство других исследователей двигательной активности выделяют следующие процессы перцептивные, мыслительные, моторные. Аналогичные процессы должны быть представлены и в нашей модели. В качестве механизма восприятия ситуации воспользуемся аппаратом нечеткой логики. Мыслительные процессы представим моделью фреймовых трансформаций над слотами, означенными на этапе восприятия. Моторные процессы будут реализовывать управляющие воздействия, полученные после операции дефазификации результатов фреймовых трансформаций. Заметим также, что представление этих процессов последовательно оправдано только на этапе первоначального ознакомления с ситуацией. Рисунок 1. Двигательные действия состоят также из непрерывных смен положений. В рефлекторном акте возникают всевозможные отклонения, вызванные внешними стимулами, которые могут привести к нарушению конечного результата действия. Бернштейн выделяет следующие сбивающие факторы реактивные силы от действия других мышц, наличие собственной инертной силы, внешние силы, исходное состояние мышц. Т.е. Настоящая работа представляет собой исследования, направленные на создание моделей двигательных действий оператора. Такие модели могут быть полезны для повышения эффективности функционирования целого ряда автономных технических систем. На рисунке 1. Представлены также средства реализации этой модели фреймовые системы, средства нечеткой и темпоральной логики. Обобщенная структура модели двигательной активности представлена на рисунке 1. Сергеев, Ь. Как показано на рисунке 1. На фреймовые компоненты предлагаемой модели возлагается восприятие окружающей внешней обстановки, взаимного расположения предметов, осознание своих текущих мобильных возможностей. Фреймовые сети, благодаря своим сруктурным и процедурным составляющим, обеспечивают также активность модели в целом при реализации конкретных двигательных действий.