4.7.1 Формирование метрики векторов магнитного поля

Многомерный вектор динамического магнитного поля D — {Иm, Im} составлен из многомерного вектора пространственного расположения индукторов И_m = {И₁,И₂,...И_s} и многомерного вектора токов, протека­ющих через индукторы,I_т = {I₁,I₂,...I_п}, где s — число индукторов, n — число каналов аппарата. В свою очередь последний составлен из векто­ров канальных токов I_i = {I,Р,Т,t}, где I — интенсивность, Р — поляр­ность, Т — время подключения, t — текущее время.

Таким образом поставленная задача может быть формализована в следующих этапах:

• синтез пространственного расположения излучателей магнитного поля и формирование параметров одиночного базового излуча­теля;

• синтез канала формирования тока, изменяющегося во времени по заданному закону в определенном диапазоне интенсивностей и спектра, отражающему закон изменения магнитного поля во времени;

• синтез многомерности каналов, имеющей заданную корреляци­онную зависимость, отражающей заданную функциональную связь между локалиями и формирующей закон изменения поля в пространстве.

Наложим некоторые ограничения на решаемую задачу синтеза с учетом биологических свойств объекта восприятия и технической реа­лизуемости системы.

1. Изменения магнитного поля во времени и в пространстве должны иметь периодический или квазипериодический характер, хотя и со сложным периодом формирования. Это связано с периодичностью основных биоритмов объекта (пульс, a-ритм, B-ритм) и периодичнос­тью основной среды обитания (день, ночь и т.п.).

2. Изменения во времени и в пространстве должны учитывать периодич­ность биоритмов объекта либо с целью синхронизации с ними, либо наоборот, с целью десинхронизации.

3. Скорость изменения магнитного поля во времени и в пространстве должна быть одного порядка с основными скоростями функциониро­вания организма объекта на макро-уровне (скорость кровотока, рас­пространение ощущений, сокращение мышц и т.п.) и перекрывать их на достаточные значения в обе стороны.

4. Дискретность структуры динамического поля во времени, в простран­стве и по уровню должны быть одного порядка и функционально свя­заны с обобщенной дискретностью макроэлементов объекта воздей­ствия (органов человека).

5. Метрика динамического поля в пространстве должна быть согласова­на с метрикой макроэлементов и процессов в человеке. Рассмотрим задачу формирования динамического процесса во вре­мени в одной точке пространства. Процесс квантования по уровню и дискретизации по времени.

Рисунок 4.14 – Диаграмма формирования полей, дисентируясь на следующие кратных по уровню и во времени рассуждения.

Формирование ячеистой структуры магнитного поля на одной конечности человека длиной L ограничено, кроме всего прочего, способностью в концентрации поля. Так как значение индукции магнитного поля в однородной среде убывает пропор­ционально квадрату расстояния, то по длине конечности в качестве размера локальной ячейки примем область, на границах которой поле убывает в два раза. Если принять, что магнитная индукция в центре ячейки В_ц = Bi, а на границе В_г — Вi/2, можно определить ее размер D, исходя из размера ячейки R_я и размера Ri области формирования одно­родного поля:

_(4.4)

Из последнего соотношения определим размер эффективного дей­ствия ячейки:

_(4.5)

Тогда размер ячейки составит Техническая реализуемость диктует размеры источника излучения в пределах D_я = 3...5 см. Тогда размер одной элементарной ячейки магнитного поля D = 2,41-D_я, = 2,41(3...5) может быть определен в пределах D = 7...12 см.

Следовательно, на длине конечности L—1 м должно быть сформи­ровано от 8 до 14 ячеек, а по длине всего тела человека 16...30 ячеек. Таким образом, порядок размерностей ячеек и процессов определился в пределах 8...30, т.е. значения m и n (рис. 4.14) также должны находиться в пределах 8...30. При этом необходимо учесть, что определяющим фак­тором в расчете размеров явилась физическая реализуемость источников магнитного поля на современном уровне развития техники.