Излагается концепция создания и применения нового класса компьютеров, способных адаптироваться к характеристикам пользователя и получившего название адаптивного компьютера (АК). Хотя общая концепция АК не исключает возможность адаптации при автоматическом функционировании АК в составе компьютерных сетей любой конфигурации: в работе основное внимание уделено частному случаю, когда в качестве пользователя АК выступает человек-оператор компьютера на верхних этажах иерархических АСУ реального времени.

Розроблено автоматизовану систему багатоаспектного дослідження особистості (АСБДО) - гнучкий, поліфункціональний сучасний інструмент для розв'язання теоретичних і практичних задач діагностики, прогнозу та керування функціональним станом людини на базі синтезу міждисциплінарних (соціопсихофізіологічних) знань.

Сформульовано основні принципи керування станом користувача з урахуванням фізіологічної адаптації. Проведено розмежування механізмів адаптації залежно від системних гомеостатичних і функціональних регуляторів. Показано, що модель динаміки уваги користувача повинна мати показники фізіологічної адаптації, а алгоритми керування працездатністю людини за допомогою адаптивного комп'ютера повинні узгоджуватися з природними адаптаційними процесами.

Описано розв'язок двох задач з проблеми людино-машинних систем з урахуванням характеристик людини-оператора (ЛО). Перша задача полягає в дослідженні способів забезпечення резистентності ЛО до дії довготривалих пілотажних прискорень. Основною метою роботи є створення адекватної математичної моделі процесів та її реалізації у вигляді комп'ютерного програмного комплексу. Інша задача відноситься до проблеми підвищення ефективності інформаційної взаємодії ЛО з комп'ютером. Описано новий підхід до її розв'язку на базі адаптивного комп'ютера та обговорено проблеми його побудови.

Изложены предпосылки появления новой концепции взаимодействия человека с компьютером, названной концепцией адаптивного к пользователю компьютера. Обсуждены основные научно-технические проблемы создания действующих образцов этого типа компьютеров.

Представлено концепцію та принципово новий підхід до аналізу закономірностей природних флуктуацій стану людського організму під впливом ендо- та екзогенних факторів. Концепція включає створення спеціальної технології, яка базується на комплексі математичних моделей, котрі описують динаміку інтегральної діяльності організму або функції його структурних одиниць - органів з урахуванням варіацій характеристик клітинних популяцій, що складають ці органи. Така багаторівнева модель створює передумови для імітаційних досліджень причинно-наслідкових відношень в організмі людини-оператора, виявлення послідовності первинних порушень і регуляторних реакцій локального та організменого рівнів. Технологія також може стати допоміжним засобом у медицині для діагностики стану та перевірки ефективності лікування.

Предложены концепции эволюционного усложнения организмов и возникновения физиологических регуляторных механизмов. Определены различные стратегии адаптации к условиям среды и пути их тактического решения одноклеточными и более сложными организмами. Раскрыта связь между адаптацией и целенаправленным изменением наследственности.

Предложена математическая модель физиологических процессов в сердечно-сосудистой системе (ССС) человека, реализованная в виде программы для теоретических исследований гемодинамики. Насосная функция сердца моделируется на основе асинхронного изменения жесткости клеток миокарда в течение сердечного цикла. Нейрогуморальная регуляция сердца и тонуса сосудов малого и большого кругов кровообращения построена на основе сосудистой механорецепции, хеморецепции, изменения активности высших вегетативных центров, а также с учетом реакции на изменения температуры крови. Реакции ССС на внешние воздействия (гравитационные, барометрические, физические и эмоциональные нагрузки и др.) отслеживаются в динамике. Программу можно использовать самостоятельно или в составе специальной исследовательской технологии, интегрирующей комплекс физиологически сопряженных моделей при решении научных и некоторых прикладных задач физиологии и медицины.

Изложен подход к имитационному моделированию базовых физиологических процессов, происходящих на клеточном уровне организации живого в условиях нестабильной среды существования. Предложены как модель для компактного описания рассматриваемых явлений, также информационная технология, ориентированная на имитационные исследования динамики поведения многоклеточных гетерогенных популяций - органов. Модель является частью программно-моделирующего комплекса, предназначенного для теоретических исследований физиологических процессов в целостном организме человека.

Рассмотрены проблемы исследования самоорганизации механизмов физиологической адаптации и гомеостаза человека. Предложены модели формирования глобального гомеостаза в организме на базе потребительских градиентов клеток. Обоснована теория восходящей адаптации, согласно которой всякая адаптация начинается локально на уровне механизма клеточной адаптации, а наблюдаемые на других иерархических уровнях эффекты являются следствием вовлечения популяций клеток в процесс борьбы против внешних деструктивных тенденций. Проанализированы взаимосвязи между адаптацией и гомеостатическими режимами.

Предложена исследовательская технология, направленная на создание виртуальной физиологии человека. Технология охватывает некоторые аспекты взаимодействия функциональных модулей организма и основана на количественных математических моделях, описывающих: биохимические трансформации энергии в клетке; механизм клеточной реактивной адаптации; интеграцию внешней функции клеток в неструктурированных клеточных популяциях; насосную функцию сердца и гемодинамику в разветвленной сосудистой сети; фильтрационно-реабсорбционную функцию почек; модель взаимодействия этих модулей. Технология ориентирована на физиологов и медиков, а также на студентов биомедицинского профиля.

Рассмотрена задача выделения монологических составляющих беседы двух дикторов при априорной неизвестности параметров голосов дикторов. Освещены общие методы к решению данной проблемы. Предложен метод проведения подобной сегментации, основанный на поиске различий между соседними сегментами.

Проанализированы современное состояние и некоторые тенденции разработок и исследований в области биоинформатики. Обсуждены проблемы и перспективы создания информационной технологии, интегрирующей в себе разнородные данные об анатомии и морфологии, биомеханике, биохимии и физиологии человека для комплексного анализа разномасштабных по размерам и динамике процессов. Изложены основы теории адаптивного реагирования организма на экзогенные случайные возмущения и оригинальный подход к моделированию функционирования организма. Конечной целью моделирования является повышение надежности диагностики состояния человека и создание оптимальных технологий управления его работоспособностью и здоровьем.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л292

Рубрики:

Каталізатори

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

To find causal relations between the cellular energy, alterations of mitochondria, and the cellular mechanism of reactive adaptation (MRA) under exogenous stimuli, a formal analysis is performed. It is shown that there are four main consumers (biosynthesis, homeostasis, reparative and compensatory syntheses) of cell energy. Violating the cellular homeostasis, the exogenous factors decrease the part of energy necessary to provide the biosynthesis. Intermediate chemical agents of the strangulated biosynthesis activate a cascade of transformations leading to an enlargement of both the mitochondrial power and the energy production intensity. This negative feed-back contour is the essence of MRA that maintains the process of decentralized adaptation of a multicellular organism to environmental shifts.

Предложен анализ механизмов, обеспечивающих деятельность оператора компьютера. Слабая концентрация внимания рассмотрена как основной фактор низкой функциональной надежности оператора. Деятельность проанализирована как последовательный процесс, обеспечиваемый автономными структурно-функциональными звеньями. Уровень активации центральных звеньев обеспечения деятельности зависит как от функциональной синхронизации популяции специализированных нейронов, так и от их локального кровоснабжения. Колебания биохимических и физиологических характеристик местного кровоснабжения, вызванные системными адаптивными реакциями организма на динамику среды, модулируют уровень концентрации внимания оператора.

Показано, що багатоклітинний організм є сукупність, що складається зі спеціалізованих саморегулювальних клітин з жорсткими та гнучкими регуляторними зв'язками, а довготривалий адаптивний тренд його системного регулювання на екологічні зміни обумовлено змінами градієнтів асиміляції в групах клітин, що мають дефіцит балансу між синтезом і розпадом мікроструктур.

Проанализированы причинные отношения между энергетикой клетки и закономерностями реагирования клетки и организма на изменения в экологии. Определены организационные уровни "клетка - органы - организм", энергетический стресс в клетке, последовательность её биохимических и ультраструктурных изменений, направленных на устранение индуцированного дефицита энергии (ДЭ) за счёт увеличения скорости синтеза аденозинтрифосфата в митохондриях. Освещены энергетическая теория адаптивного реагирования клетки и целостного организма на стрессоры, концептуальные и математические модели интеграции разных анатомо-функциональных систем организма позвоночных для минимизации ДЭ в максимальном количестве клеток. Обосновна целесообразность отказа от парадигмы гомеостатических констант организма. Предложена альтернативная парадигма исключения ДЭ клетки, которая децентрализованно адаптирует энергетику и физиологию организма к затратам энергии.

Запропоновано багаторівневу комп'ютерну модель для визначення причинно-наслідкових зв'язків між гемодинамікою людини та змінами атмосферного тиску (АТ). Модель пов'язує сумарний об'єм крові та гемодинаміку в серцево-судинній системі (ССС) із тисками рідин у ділянках, що представляють лімфатичну, клітинну та міжклітинну системи. Поточні значення цих тисків залежать від осмотичного та атмосферного тисків. Модель також описує екскреторну функцію нирок і механорецепторну регуляцію ССС. Комп'ютерні обчислення продемонстрували динаміку рідин під впливом повільних, але тривалих змін АТ в обох напрямках від попереднього сталого рівня тиску. Дані моделювання можна використовувати для кращого розуміння ролі коливань АТ у появі метеочутливості людини.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л292-3 + Г544.53

Рубрики:

Каталізатори

Каталіз на оксидах

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ