Математические задачи коррекции активности вестибулярных механорецепторов (диссертация)

ВВЕДЕНИЕ ..........................................................................5
ГЛАВА 1.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ВЕСТИБУЛО-ОКУЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ КОРРЕКЦИИ ........................................................21
1.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ВЕСТИБУЛО-ОКУЛЯРНОЙ
СИСТЕМЫ ...........................................................................26
1.1.А. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПОЛУКРУЖНЫЕ КАНАЛЫ И ГЛАЗНЫЕ
МЫШЦЫ ...........................................................................28
1.1.Б. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПОЛУКРУЖНЫЕ КАНАЛЫ И ГЛАЗНЫЕ
МЫШЦЫ ...........................................................................30
1.2. ОПИСАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
МЕХАНОРЕЦЕПТОРОВ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПОЛУКРУЖНЫХ
КАНАЛОВ .........................................................................33
1.2.А. ДИНАМИКА КУПУЛО-ЭНДОЛИМФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
(КЭС) И ВОЛОСКОВОЙ КЛЕТКИ .......................................................34
1.2.Б. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АКТИВНОСТИ
АФФЕРЕНТНОГО ПЕРВИЧНОГО НЕЙРОНА ВЕСТИБУЛЯРНОГО
МЕХАНОРЕЦЕПТОРА .............................................................45
1.2.В. ОПИСАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА ПАРНОГО
НЕЙРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЗОРОМ "ВЕСТИБУЛО-
ОКУЛЯРНЫЙ РЕФЛЕКС" ...........................................................52
1.3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ КОРРЕКЦИИ ..............................................56
1.3.А. АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ АКТИВНОСТИ
АФФЕРЕНТНЫХ ПЕРВИЧНЫХ НЕЙРОНОВ (АПН)
ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА ............................................................. 57
1.3.Б. ЭФФЕРЕНТНЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ НЕЙРОНЫ (ЭПН) И
КОГНИТИВНАЯ КОРРЕКЦИЯ КАЧЕСТВА ВИЗУАЛЬНОЙ
СТАБИЛИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ НА ТЕСТИРУЮЩИХ СТЕНДАХ-
ТРЕНАЖЕРАХ ...........................................................................59
ГЛАВА 2.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ АКТИВНОСТИ
ВЕСТИБУЛЯРНЫХ МЕХАНОРЕЦЕПТОРОВ ........................................... 63
2.1. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МОДИФИЦИРОВАННОЙ
МОДЕЛИ ПЕРВИЧНОГО АФФЕРЕНТНОГО НЕЙРОНА
ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА .............................................................. 65
2.2. ПОСТРОЕНИЕ МНОЖЕСТВА ДОСТИЖИМОСТИ ДЛЯ
ВОЗМУЩАЕМОЙ СТАБИЛЬНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ............................................70
2.3. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ПЕРЕХОДЕ В
БИСТАБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ .................................................................... 79
2.4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ПЕРЕХОДЕ ИЗ ОБЛАСТИ ОЖИДАНИЯ
МЕХАНИЧЕСКОГО СТИМУЛА В ОБЛАСТЬ ГЕНЕРАЦИИ
ИНФОРМАЦИОННОГО ОТВЕТА ПЕРВИЧНОГО НЕЙРОНА .......... 83
ГЛАВА 3.
ПРИМЕНЕНИЕ ЗАДАЧИ О ПЕРЕХОДЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ
ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ
ВЕСТИБУЛЯРНОЙ АКТИВНОСТИ ............................................................. 90
3.1. ПРОГРАММНАЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ
ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АППАРАТА ДЛЯ
ИМИТАЦИИ ВЕСТИБУЛО-ОКУЛЯРНОГО РЕФЛЕКСА ................... 91
3.2. О ВОЗМОЖНОСТИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
КОРРЕКЦИИ ВЕСТИБУЛЯРНОЙ АКТИВНОСТИ .............................. 97
3.2.А. ЭКСПЕРИМЕНТ НА ДИНАМИЧЕСКОМ СТЕНДЕ В
ЛАБОРАТОРИИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ИМИТАЦИОННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ (МГУ) .................... 98
3.2.Б. ЭКСПЕРИМЕНТ НА ПЛАТФОРМЕ СТЮАРТА В
НАЦИОНАЛЬНОМ ИНСТИТУТЕ АСТРОФИЗИКИ, ОПТИКИ И
ЭЛЕКТРОНИКИ (МЕКСИКА) .................................................................104
3.3. О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
МИКРОАКСЕЛЕРОМЕТРОВ ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ
КОРРЕКЦИИ ВЕСТИБУЛЯРНОЙ АКТИВНОСТИ С ЦЕЛЬЮ
УМЕНЬШЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ВЗОРА КОСМОНАВТА НА
ОРБИТЕ .....................................................................108
ГЛАВА 4. ТЕСТИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА КОГНИТИВНОЙ
КОРРЕКЦИИ ВИЗУАЛЬНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНОГО
ДВИЖЕНИЯ НА СТЕНДАХ-ТРЕНАЖЕРАХ ............................................ 115
4.1. АЛГОРИТМ ГАРАНТИРОВАННОГО МАКСИМИННОГО
ТЕСТИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВИЗУАЛЬНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ.........................................116
4.2. ПРИМЕР. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СБЛИЖЕНИЯ
УСТРОЙСТВА СПАСЕНИЯ КОСМОНАВТА (УСК) С
ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИЕЙ. .................................................................123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................128
ЛИТЕРАТУРА. ...........................................................................130