Еськов В.М., Хадарцев А.А., Козлова В.В. и др. Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине. Часть 11. Системный синтез параметров функций организма жителей Югры на базе нейрокомпьютинга и теории хаоса-самоорганизации в биофизике сложных систем

Монография. — Под. ред. В.М. Еськова, А.А. Хадарцева. — Самара: Офорт, 2014. — 192 с. — ISBN 978-5-473-00951-4.Авторский коллектив: В.М. Еськов, А.А. Хадарцев, В.В. Козлова, М.А. Филатов, О.Е. Филатова, Т.В. Гавриленко, В.В. Еськов, А.А. Соколова, О.И. Химикова, Ю.В. Башкатова; Д.К. Берестин; С.Н. Ватамова; Д.Д. Даянова; Л.Б. Джумагалиева; В.Н. Кузнецова.Предыдущие 10 томов настоящего издания были посвящены глобальной проблеме создания третьей парадигмы и на ее основе разработки теории хаоса-самоорганизации (ТХС). За истекшие 15 лет разработки ТХС — были созданы новые методы системного синтеза и анализа, которые внедряются в биологию и медицину с 1999 г. Сургутской и Тульской научными школами в области синергетики и ТХС были созданы и апробированы 15 компьютерных программ, 2 новых способа и созданы новые математические модели, которые представляют реальный хаос сложных биологических динамических систем (БДС). На многообразных и конкретных примерах из биологии и медицины нами было убедительно доказано существование в живой природе особых систем третьего типа (СТТ), которые не могут быть описаны в рамках традиционных детерминистских и стохастических подходов (ДСП). Именно для СТТ мы создали методы расчета параметров квазиаттракторов, расчетов координат их центров, матриц межаттракторных расстояний и др., частично охарактеризованное также в настоящем 11-м томе этой серии.В книге представлены первые попытки объединения методов стохастики (математической статистики) и теории хаоса-самоорганизации в изучении динамики поведения биологических систем в целом, в частности, таких сложных (хаотических) процессов, как постуральный тремор, теппинг. Обсуждается возможность моделирования таких процессов качественно и количественно. На конкретных моделях продемонстрирована эффективность компартментно-кластерного моделирования биосистем и возможности управления такими моделями со стороны нейросетей головного мозга. Изложены перспективы использования методов нейрокомпьютинга в рамках нового подхода, обеспечивающих реальное ранжирование параметров xi и выделение из них наиболее значимых признаков в различных физиологических измерениях. Подчеркивается ограниченность методов стохастики в описании complexity и необходимость расчета параметров квазиаттракторов в фазовых пространствах состояний.
Издание рассчитано на специалистов в области теоретической биологии и медицины, а также предназначено для врачей-практиков, интересующихся вопросами клинической кибернетики.Предисловие.
Аналог принципа Гейзенберга в теории хаоса-самоорганизации: неопределенности 1-го и 2-го рода в биологии и медицине.
Неопределённость в квантовой механике и биофизике сложных систем.
Системы третьего типа в биологии и медицине.
Почему стохастика неприменима к системам третьего типа?
Кинематика биосистем как эволюция — основа современной биофизики и аналог механики Ньютона.
Базовые кинематические принципы организации биосистем с позиций физики и теории хаоса-самоорганизации.
Стационарные режимы и движения СТТ. Их отличия от физических систем.
Примеры расчёта кинематических характеристик для СТТ.
Компартментно-кластерные модели биосистем — новые возможности в моделировании реального хаоса биосистем.
Принципы построения моделей сложных биосистем третьего типа в рамках ККТБ.
Общие принципы компартментно-кластерного моделирования биосистем.
Простейшие математические модели постурального тремора в рамках ККТБ для описания произвольности двигательных функций.
Где граница произвольности? Реальные процессы в организации тремора.
Первые попытки объединения трех парадигм в анализе моторной функциональной асимметрии.
Методы исследований.
Статистическая обработка результатов исследований в рамках ТХС. Квазиаттракторы.
Нейрокомпьютерный анализ площадей квазиаттракторов.
Теория хаоса-самоорганизации в анализе треморограмм: теппинг и тремор как непроизвольные движения.
Физиология и биомеханика неопределенности движения.
Биофизические методы регистрации различных видов движения.
Стохастика в оценке хаотической динамики тремора.
Анализ влияния дозированной физической нагрузки на показатели функциональной системы организма человека с позиций системного синтеза.
Что общего в произвольности (или непроизвольности) в регуляции тремора и кардиоинтервалов: «тремор» вегетативной нервной системы.
Вегетативная нервная система в аспекте функциональной асимметрии в геронтологии: нейроэмуляторы в системном синтезе возрастных изменений организма человека.
Объект и методы исследования, которые отличны от традиционных.
Результаты исследования и их обсуждение с позиций стохастики.
Нейрокомпьютерный анализ в геронтологии.
Список сокращений.