Complexity. Mind. Postnonclassic

Сложность. Разум. Постнеклассика

2306-174X

5573

10.12737/10862

Секция Третья парадигма в медицинской кибернетике

Section the Third paradigm in medical cybernetics

Секция Третья парадигма в медицинской кибернетике

Stochastic processing of chaotic dynamics outcome of biomechanical parameters in human

Стохастическая обработка результатов динамики биомеханических параметров человека

Берестин

Д. К.

Berestin

D. К.

Игуменов

Д. С.

Igumenov

D. С.

Рассадина

Ю. В.

Rassadina

Yu. В.

Шиляева

О. С.

Shilyaeva

O. С.

23 04 2015

4 1 31 39

https://zh-szf.ru/en/nauka/article/5573/view

Рассматриваются в сравнительном аспекте результаты стохастического анализа постурального тремора (как якобы непроизвольного движения) и теппинга (как якобы произвольного движения). Доказывается, что стохастическая обработка результатов хао-тической динамики треморограмм и теппинга не дает существенных отличий (нет произ-вольности). Обычно все выборки существенно различаются и невозможно установить разли-чия между испытуемыми по их треморограммам или теппинграммам. Демонстрируются су-щественные различия между участками треморограмм в аспекте нормального распределения или непараметрического распределения. Наблюдается непрерывное изменение функций рас-пределения: нормальные законы переходят в ненормальные распределения, но между собой они (функции распределения) все разные. Общеизвестно, что непрогнозируемость и непре-рывное различие в состояниях – характерный признак хаоса. Поэтому даются доказательства особого хаоса биосистем, который существенно отличается от детерминированного хаоса Арнольда-Тома.

The results of the stochastic analysis of postural tremor (as alleged involuntary movement) and tapping (as supposedly voluntary movement) are considered in a comparative perspective. It is proved that the stochastic analysis of the results of chaotic dynamics in tremorogramms and tapping does not give significant differences (absence of voluntariness). Typically, all samples are significantly different and it is impossible to distinguish subjects in their tremorogramms or tapingramm. The significant differences between sites of tremorogramms in terms of a normal distribution or a non-parametric distribution are demonstrated. A continuous variation of the distribution function is observed: parametric distribution shifts to non-parametric distribution, but among themselves they (distribution function) are all different. It is well known that the unpredicta-bility and continuing changes in the state are characteristic feature of chaos. The evidence of special kind of chaos in biosystems which differs significantly from the deterministic chaos of Tom – Ar-nold is given.

теппинг тремор теория хаоса и самоорганизации

tapping tremor theory of chaos and self-organisation

Столетие идёт дискуссия о возможности применения стохастического подхода в изучении параметров биомеханических систем. Сейчас очевидно, что функции распределения в описании тремора, теппинга или других видов движения не могут быть использованы. Более того нами многократно рассчитывались автокорреляционные функции A(t) и амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) треморограмм одного и того же человека. Множественные эксперименты, в которых замеряли тремор и теппинг для одного и того же испытуемого с многократным повторением эксперимента. Время регистрации тремора в любом таком одном эксперименте Т=5 сек (выполнялись исследования по 1 минуте). Затем производилось попарное сравнение отрезков треморограмм для каждой полученной выборки у этого одного испытуемого на предмет принадлежности всех этих выборок к общей генеральной совокупности у одного и того же испытуемого. Получить такие «совпадения» для тремора – задача очень сложная. Оказалось, что система регуляции тремора демонстрирует как непрерывную внутреннюю перенастройку, все изменяется, выборки относятся к разным генеральным совокупностям. Наблюдается хаос в регуляции тремора [1-4,6-8,14].

Ватамова С.Н., Вохмина Ю.В., Дая-нова Д.Д., Филатов М.А. Детерминизм, стохастика и теория хаоса-самоорганизации в описании стационарных режимов сложных биосистем // Сложность. Разум. Пост-неклассика.- 2013.- № 4.- С. 88.

Vatamova S.N., Vokhmina Yu.V., Daya-nova D.D., Filatov M.A. Determinizm, stokhastika i teoriya khaosa-samoorganizatsii v opisanii statsionarnykh rezhimov slozhnykh biosistem. Slozhnost´. Razum. Post-neklassika.- 2013.- № 4.- S. 88.

Гавриленко Т.В., Вохмина Ю.В., Даянова Д.Д., Берестин Д.К. Параметры квазиаттракторов в оценке стационарных режимов биологических динамических систем с позиций компартментно-кластерного подхода // Вестник новых медицинских технологий.- 2014.- Т. 21, № 1.- С. 134-137.

Gavrilenko T.V., Vokhmina Yu.V., Dayanova D.D., Berestin D.K. Parametry kvaziattraktorov v otsenke statsionarnykh rezhimov biologicheskikh dinamicheskikh sistem s pozitsiy kompartmentno-klasternogo podkhoda. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy.- 2014.- T. 21, № 1.- S. 134-137.

Даянова Д.Д., Берестин Д.К., Во-хмина Ю.В., Игуменов Д.С. Моделирова-ние показателей функциональных систем организма человека на основе двухкластер-ной трехкомпартмент-ной системы управ-ления // Вестник новых медицинских тех-нологий.- 2014.- Т. 21, № 4.- С. 7-10.

Dayanova D.D., Berestin D.K., Vo-khmina Yu.V., Igumenov D.S. Modelirova-nie pokazateley funktsional´nykh sistem organizma cheloveka na osnove dvukhklaster-noy trekhkompartment-noy sistemy uprav-leniya. Vestnik novykh meditsinskikh tekh-nologiy.- 2014.- T. 21, № 4.- S. 7-10.

Даянова Д.Д., Гавриленко Т.В., Во-хмина Ю.В., Игуменов Д.С. Стохастическая оценка моделей хаотической динамики биологических систем // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2014. №1. Публикация 2-19 (дата обращения 30.04.2014). URL: http://www.medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2014-1/4773.pdf. DOI: 10.12737/3861

Dayanova D.D., Gavrilenko T.V., Vo-khmina Yu.V., Igumenov D.S. Stokhasticheskaya otsenka modeley khaoticheskoy dinamiki biologicheskikh sistem. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie. 2014. №1. Publikatsiya 2-19 (data obrashcheniya 30.04.2014). URL: http://www.medtsu.tula.ru/ VNMT/Bulletin/E2014-1/4773.pdf. DOI: 10.12737/3861

Еськов В.М., Брагинский М.Я., Козлова В.В., Майстренко Е.В. Диагности-ка физиологических функций женщин-пловцов югры методом расчета матриц межкластерных расстояний // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.- 2010.- Т. 9, № 3.- С. 500-504.

Es´kov V.M., Braginskiy M.Ya., Kozlova V.V., Maystrenko E.V. Diagnosti-ka fiziologicheskikh funktsiy zhenshchin-plovtsov yugry metodom rascheta matrits mezhklasternykh rasstoyaniy. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh.- 2010.- T. 9, № 3.- S. 500-504.

Еськов В.М., Еськов В.В., Гаври-ленко Т.В., Вахмина Ю.В. Кинематика био-систем как эволюция: стационарные режи-мы и скорость движения сложных систем - complexity // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон.- 2015.- № 2.

Es´kov V.M., Es´kov V.V., Gavri-lenko T.V., Vakhmina Yu.V. Kinematika bio-sistem kak evolyutsiya: statsionarnye rezhi-my i skorost´ dvizheniya slozhnykh sistem - complexity. Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 3. Fiz. Astron.- 2015.- № 2.

Еськов В.М., Еськов В.В., Гаври-ленко Т.В., Зимин М.И.Неопределенность в квантовой механике и биофизике сложных систем // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия.- 2014.- № 5.- С. 41-46.

Es´kov V.M., Es´kov V.V., Gavri-lenko T.V., Zimin M.I.Neopredelennost´ v kvantovoy mekhanike i biofizike slozhnykh sistem. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 3: Fizika. Astronomiya.- 2014.- № 5.- S. 41-46.

Еськов В.М., Еськов В.В., Филатова О.Е., Хадарцев А.А. Особые свойства био-систем и их моделирование // Вестник но-вых медицинских технологий.- 2011.- Т. 18, № 3.- С. 331-332.

Es´kov V.M., Es´kov V.V., Filatova O.E., Khadartsev A.A. Osobye svoystva bio-sistem i ikh modelirovanie. Vestnik no-vykh meditsinskikh tekhnologiy.- 2011.- T. 18, № 3.- S. 331-332.

Еськов В.М., Майстренко В.И., Майстренко Е.В., Филатов М.А., Филато-ва Д.Ю. Исследование корреляции показа-телей функциональной асимметрии полу-шарий головного мозга с результатами учебной деятельности учащихся // Вестник новых медицинских технологий.- 2007.- Т. XIV, № 3.- С. 205-207.

Es´kov V.M., Maystrenko V.I., Maystrenko E.V., Filatov M.A., Filato-va D.Yu. Issledovanie korrelyatsii pokaza-teley funktsional´noy asimmetrii polu-shariy golovnogo mozga s rezul´tatami uchebnoy deyatel´nosti uchashchikhsya. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy.- 2007.- T. XIV, № 3.- S. 205-207.

10.

Еськов В.М., Нанченко Е.А., Коз-лова В.В., Климов О.В., Майстренко Е.В. Параметры квазиаттракторов поведения вектора состояния организма пловцов // Вестник новых медицинских технологий.- 2009.- Т. 16, № 4.- С. 24-26.

Es´kov V.M., Nanchenko E.A., Koz-lova V.V., Klimov O.V., Maystrenko E.V. Parametry kvaziattraktorov povedeniya vektora sostoyaniya organizma plovtsov. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy.- 2009.- T. 16, № 4.- S. 24-26.

11.

Еськов В.М., Филатова О.Е., Ха-дарцев А.А., Хадарцева К.А. Фрактальная динамика поведения человекомерных сис-тем // Вестник новых медицинских техно-логий.- 2011.- Т. 18, № 3.- С. 330-331.

Es´kov V.M., Filatova O.E., Kha-dartsev A.A., Khadartseva K.A. Fraktal´naya dinamika povedeniya chelovekomernykh sis-tem. Vestnik novykh meditsinskikh tekhno-logiy.- 2011.- T. 18, № 3.- S. 330-331.

12.

Еськов В.М., Хадарцев А.А., Козлова В.В., Филатов М.А., Филатова О.Е., Гавриленко Т.В., Еськов В.В., Соко-лова А.А., Химикова О.И., Башкатова Ю.В., Берестин Д.К., Ватамова С.Н., Дая-нова Д.Д., Джумагалиева Л.Б., Кузнецова В.Н. Системный анализ, управление и об-работка информации в биологии и медици-не Системный синтез параметров функций организма жителей Югры на базе нейро-компьютинга и теории хаоса-самоорганизации в биофизике сложных систем.- Самара: Офорт, 2014.- 192 с.

Es´kov V.M., Khadartsev A.A., Kozlova V.V., Filatov M.A., Filatova O.E., Gavrilenko T.V., Es´kov V.V., Soko-lova A.A., Khimikova O.I., Bashkatova Yu.V., Berestin D.K., Vatamova S.N., Daya-nova D.D., Dzhumagalieva L.B., Kuznetsova V.N. Sistemnyy analiz, upravlenie i ob-rabotka informatsii v biologii i meditsi-ne Sistemnyy sintez parametrov funktsiy organizma zhiteley Yugry na baze neyro-komp´yutinga i teorii khaosa-samoorganizatsii v biofizike slozhnykh sistem.- Samara: Ofort, 2014.- 192 s.

13.

Еськов В.М., Хадарцев А.А., Филатова О.Е., Хадарцева К.А., Литовченко О.Г. Проблема оценки эффективности лечения на основе кинематической характеристики вектора состояния организма // Вестник новых медицинских технологий.- 2015.- Т. 22, №1.- С. 143-152. DOI: 10.12737/9096.

Es´kov V.M., Khadartsev A.A., Filatova O.E., Khadartseva K.A., Litovchenko O.G. Problema otsenki effektivnosti lecheniya na osnove kinematicheskoy kharakteristiki vektora sostoyaniya organizma. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy.- 2015.- T. 22, №1.- S. 143-152. DOI: 10.12737/9096.

14.

Козупица Г.С., Даянова Д.Д., Бу-рыкин Ю.Г., Берестин Д.К. Компартмент-но-кластерное моделирование неопреде-лённостей в рамках детерминизма // Слож-ность. Разум. Постнеклассика.- 2014.- № 2.- С. 68-80.

Kozupitsa G.S., Dayanova D.D., Bu-rykin Yu.G., Berestin D.K. Kompartment-no-klasternoe modelirovanie neoprede-lennostey v ramkakh determinizma. Slozh-nost´. Razum. Postneklassika.- 2014.- № 2.- S. 68-80.

15.

Нифонтова О.Л., Бурыкин Ю.Г., Майстренко Е.В., Хисамова А.В. Систем-ный анализ в сравнительной оценке антро-пометрических показателей детей школь-ного возраста Тюменского севера // Ин-форматика и системы управления.- 2010.- № 2.- С. 167-170.

Nifontova O.L., Burykin Yu.G., Maystrenko E.V., Khisamova A.V. Sistem-nyy analiz v sravnitel´noy otsenke antro-pometricheskikh pokazateley detey shkol´-nogo vozrasta Tyumenskogo severa. In-formatika i sistemy upravleniya.- 2010.- № 2.- S. 167-170.

16.

Хадарцев А.А., Еськов В.М., Фи-латова О.Е., Хадарцева К.А. Пять принци-пов функционирования сложных систем, систем третьего типа // Вестник новых ме-дицинских технологий. Электронное изда-ние. 2015. №1. Публикация 1-2. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-1/5123.pdf (дата обращения: 25.03.2015). DOI: 10.12737/10410

Khadartsev A.A., Es´kov V.M., Fi-latova O.E., Khadartseva K.A. Pyat´ printsi-pov funktsionirovaniya slozhnykh sistem, sistem tret´ego tipa. Vestnik novykh me-ditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izda-nie. 2015. №1. Publikatsiya 1-2. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-1/5123.pdf (data obrashcheniya: 25.03.2015). DOI: 10.12737/10410

17.

Churchland M. M., Cunningham J. P., Kaufmann M. T. Neural population dynam-ics during reaching // Nature.- 2012.- V. 487.- P. 51-56.

Churchland M. M., Cunningham J. P., Kaufmann M. T. Neural population dynam-ics during reaching. Nature.- 2012.- V. 487.- P. 51-56.

18.

Eskov V.M., Eskov V.V., Bragins-kii M.Ya., Pashnin A.S. Determination of the degree of synergism of the human cardiorespi-ratory system under conditions of physical ef-fort // Measurement Techniques.- 2011.- Т. 54, № 8.- Р. 832-837.

Eskov V.M., Eskov V.V., Bragins-kii M.Ya., Pashnin A.S. Determination of the degree of synergism of the human cardiorespi-ratory system under conditions of physical ef-fort. Measurement Techniques.- 2011.- T. 54, № 8.- R. 832-837.

19.

Eskov V.M., Eskov V.V., Filato-va O.E. Medical and biological measurements: characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states // Measurement Techniques.- 2011.- Т. 53, № 12.- Р. 1404-1410.

Eskov V.M., Eskov V.V., Filato-va O.E. Medical and biological measurements: characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states. Measurement Techniques.- 2011.- T. 53, № 12.- R. 1404-1410.

20.

Eskov V.M., Filatova O.E. Respira-tory rhythm generation in rats: the importance of inhibition // Neurophysiology.- 1993.- Т. 25, № 6.- Р. 420.

Eskov V.M., Filatova O.E. Respira-tory rhythm generation in rats: the importance of inhibition. Neurophysiology.- 1993.- T. 25, № 6.- R. 420.

21.

Eskov V.M., Kulaev S.V., Po-pov Yu.M., Filatova O.E. Computer technolo-gies in stability measurements on stationary states in dynamic biological systems // Mea-surement Techniques.- 2006.- Т. 49, № 1.- Р. 59-65.

Eskov V.M., Kulaev S.V., Po-pov Yu.M., Filatova O.E. Computer technolo-gies in stability measurements on stationary states in dynamic biological systems. Mea-surement Techniques.- 2006.- T. 49, № 1.- R. 59-65.