3. Охарактеризуйте структурно-функціональні схеми біотехнічної системи в режимах керованого та некерованого експерименту.
Структурно-функциональная схема БТС-У (рис. 1.) для целостного организма (в режиме управляемого эксперимента).
В данном случае целевой функцией является перемещение БО (например, животного) из стартовой зоны Ас в точку Ак, определённую координатами Х и Y на плоскости ХY по маршруту, заданному текущими координатами Хti, Yti, (i=1,2,3…n отсчетов времени) и с определённой скоростью V (Х, Y) являются соответственно совокупности минимальных и максимальных значений измеряемых быстро и медленно изменяющихся вегетативных функций – параметров МИП и БИП, характеризующих допустимые изменения состояния БО. Во время эксперимента управляют стимулирующими воздействиями, направленными на поощрение или порицание действий БО (стимуляцией эмоциогенных зон мозга, вырабатыва- ющих ощущения удовольствия, страха или боли).
Рис. 1. Структурно функциональная схема БТС – У для целостного организма (в режиме управляемого эксперимента).
При этом БО должен находиться в нормальном работоспособном состоянии, о чём должны свидетельствовать его психофизиологические показатели М (ti), которые во время эксперимента должны отвечать следую- щему условию:
Управляющий сигнал Iy является функцией двух информационных потоков:
1. Информацией анализа деятельности, характеризуемой текущими координатами положения БО ΔАi = Аi - А²i, измеряемыми в РМВ.
2. Информацией о текущем состоянии М, являющегося вектором в пространстве состояний, количество элементарных осей которого определяется количеством информативных признаков состояний mi (T°C, АД - Рa, ЧП - f, ЭКГ и ЭЭГ). ЭКГ и ЭЭГ также обрабатывают для выделения информативных признаков.
Работа БТС-У производится следующим образом. Управляемый БО постоянно находится в поле зрения ТV-системы (системы контроля поведе-ния – СКП). Определение положения БО в выбранной системе координат производится либо с помощью магнитных датчиков (на нем крепится источник магнитного поля), либо устройством определения координат (на нем крепится световая, акустическая или г/а метка). Устройство определения координат выдаёт значение координат БО на плоскости в цифровой форме.
Контроль физиологических параметров проводят для идентификации состояний БО с помощью БТМ-аппаратуры по проводному, радио или г/а каналам связи. Информация о физиологических параметрах регистрируется по проводному каналу непосредственно, по радиоканалу – через приёмник и демодулятор с 16-ти канальным энцефалографом (блок регистрации – БР).
Физиологические данные с усилителей энцефалографа поступают через блок предварительной обработки (БПО) и устройство ввода на процессор для экспресс-диагностики возможной патологии физиологических состояний БО. Параллельно сигналы записываются 8-канальным магнитографом для хранения и статистической обработки. Система ввода состоит из многока-нального электронного коммутатора и устройства адаптивной дискрети-зации. Коммутатор выполнен по схеме с переменной частотой опроса каналов.
Применение такой схемы связано с необходимостью одновременного съёма физиологических параметров с различными спектральными характе-ристиками. Схема реализует программу опроса каналов с частотой, которая обеспечивает величину погрешности дискретизации, не превышающую заданной, для всех каналов независимо от спектральных характеристик процессов.
В системе управления состоянием БО (СУС) процессор (мини-ЭВМ) обеспечивает непрерывный анализ физиологической информации для идентификации патологических состояний. Согласно алгоритму управления при их появлении процессор выдаёт команды, по которым формируются новые управляющие сигналы, подавляющие патологическое возбуждение или автоматически временно прерывающие и даже полностью прекраща-ющие эксперимент.