Метод поэтапного моделирования.

1. Исследование БТС, с целью определения требований к построению аппаратуры и алгоритмов ее функционирования, производится методом поэтапного моделирования.

2. Метод поэтапного моделирования предусматривает поэтапный переход от смешанной биотехнической модели через накопление экспериментальных данных о биообъекте к математической модели БТС. В каждом конкретном случае модель модифицируется, однако основные этапы синтеза БТС остаются общими для всех случаев.

3. На первом этапе конкретизируются целевая функция БТС и возможные режимы ее работы, разрабатывается структурно-функциональная схема (подготовительный) определяется биообъект, который предполагается в нее включить, намечается предварительный алгоритм его функционирования в БТС. На втором этапе (управленческого согласования характеристик элементов БТС) осуществляются процедуры согласования характеристик элементов БТС в едином контуре управления, все технические элементы, как и бездействующие факторы внешней среды, достаточно корректно моделируются на ЭВМ, выходы модели тех части сопрягаются с входами модели биологического звена. На третьем этапе (информационного согласования) исследуются информационные процессы, обеспечивающие соблюдение принципов адекватности и единства информационной среды, исследуются возможности минимизации входной осведомительной инфы, разрабатываются методы преобразования и предъявления ее сенсорным органам оператора для построения концептуальной модели. Четвертый этап – заключительный. После изготовления макета БТС проводятся ее испытания в лабораторных и натурных условиях.

4. Конкретизируются целевая функция БТС и возможные режимы ее работы; Разрабатывается структурно-функциональная схема; Определяется БО, который предполагается в нее включить; Намечается предварительный алгоритм его функционирования в БТС.

5. На основании априорных данных создается модель БТС с математической моделью встроенного в нее биологического элемента. Передаточная функция ЧО как управляющего звена (Gчо) зависит от конкретной задачи. Прим. Для медицинской задачи она определяется назначением медицинского комплекса, для управления аппаратов искусственного кровообращения в ее кач-ве будет выступать модель транспортной функции и тд.

6. На втором этапе (управленческого согласования характеристик элементов БТС) осуществляются процедуры согласования характеристик элементов БТС в едином контуре управления, все технические элементы, как и бездействующие факторы внешней среды, достаточно корректно моделируются на ЭВМ, выходы модели тех части сопрягаются с входами модели биологического звена. Проводится комплексное исследование функционирования БТС с целью оптимизации характеристик каждого из звеньев в рез-те получается набор характеристик – требований, которым должно отвечать биологическое звено, для норм функционирования БТС в заданном режиме.

7. На втором этапе управленческого согласования характеристик элементов БТС осуществляются процедуры согласования характеристик элементов БТС в едином контуре управления. Технические элементы моделируются на ЭВМ. Выходы модели технической части сопрягаются с входами модели биологического звена. Проводится комплексное исследование функционирования БТС с целью оптимизации характеристик каждого из звеньев. В результате получается набор характеристик-требований, которым должно отвечать биологическое звено для нормального функционирования БТС в заданном режиме.

8. Информационное согласование включает: исследование информационных процессов, обеспечивающее соблюдение принципов адекватности и идентификации информационной среды, исследуются возможности минимизации входной информации, разрабатываются методы преобразования и предоставления ее сенсорным органам, проводятся статистические исследования при строгом учете факторов внешней среды и состояния технической системы. В результате данного этапа – коррекция решающих правил и подготовка требований к техническим устройствам, согласующим информационные и управленческие технические и биологические частей БТС.

9. Информационное согласование включает: исследование информационных процессов, обеспечивающее соблюдение принципов адекватности и идентификации информационной среды, исследуются возможности минимизации входной информации, разрабатываются методы преобразования и предоставления ее сенсорным органам, проводятся статистические исследования при строгом учете факторов внешней среды и состояния технической системы. В результате данного этапа – коррекция решающих правил и подготовка требований к техническим устройствам.

10. Подготовка требования и правил к техническим устройствам, согласующим информационные и управленческие характеристики технических средств и параметров человека.

11. Существует три группы этапов. 1-ая группа включает этапы согласования разнородных элементов БТС; 2-ая группа связана с отработкой этих этапов на моделях в ходе лабораторных, полунатурных и натурных экспериментов; 3-яя группа - заключительный этап.

12. Этап управленческого согласования; Этап структурного согласования; Этап информационного согласования; Психофизиологический этап; Модельный этап; Этап сравнения; Этап обучения; Этап коррекции.

Все эти этапы отвечают за согласование параметров ТС и ЧО.

13. Этап управленческого согласования – характеристик ОУ с соответствующими показателями организма ЧО как управленческого звена системы.

14. Этап структурного согласования – структурная организация каналов информационного обмена, согласующих характеристики ЧО и ОУ, включая выбор и определение параметров заданий, позволяющих надежно оценить характеристики ЧО.

15. Этап информационного согласования – потоки информации, поступающие к ЧО от технических элементов системы, с пропускной способностью человека, предусматривающей его нормальное функционирование в заданном временном режиме.

16. Психофизиологический этап – требования к психофизиологическому портрету идеального оператора для системы данного класса, и рекомендаций по профессиональному отбору, обучению, тренировке операторов для обслуживания систем данного класса.

17. Модельный этап – комплексные модельные исследования с реальным оператором. Этап сравнения – сравнение психофизиологического портрета идеального оператора с портретом реального оператора.

18. Этап обучения – проведение необходимых мероприятий по обучению и тренировке ЧО с оценкой приобретаемых навыков и приемов работы в соответствии с требованиями идеального ЧО. Этап коррекции – корректировка структуры системы и технических характеристик ее элементов.

19. Проведение испытания в натурных и лабораторных условиях макета БТС, обработка данных эксперимента, окончательная корректировка математической модели, подготовка заданий на инженерную разработку всей БТС.