Файл: Шахнович, А. Р. Математические методы в исследовании биологических систем регулирования.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Для выяснения зависимости психической деятельности от фукции мозга необходимо развитие теоретических представлений о работе мозга как целого. Важным этапом в развитии этих пред­ ставлений явились работы отца русской физиологии И. М. Сече­ нова.

В исследованиях И. М. Сеченова раздражение] ствола мозга в области дна четвертого желудочка кристалликом соли замедля­

ло или подавляло

спинномозговые

рефлексы.

Этими

опытами

было доказано существование определенной иерархии

уровней

в нервной системе — доминирование

вышележащих уровней

над

нижележащими.

 

 

 

 

 

И. П. Павловым была открыта универсальная

закономерность,

характерная для

работы мозга как

целого,— способность

его

квыработке условных рефлексов.

П. К. Анохин сформулировал понятие функциональной систе­ мы организма, в основе которой лежит целенаправленное взаимо­ действие отдельных ее компонентов.

Идея целесообразности лежит в основе учения И. А. Бернштейна о физиологии активности. В соответствии с этим учением любой акт произвольной деятельности животного направлен к до­ стижению некоторой цели — предвидимого будущего. Организа­ ция биологических систем находится в соответствии с общей те­ орией систем, которые, по определению Берталанффи, представ­ ляют собой «любое множество элементов любой материальной при­ роды, которые находятся в определенных отношениях друг к ДРУгу».

По мнению основоположника кибернетики Норберта Випера, математика может быть использована для выяснения принципов организации любых систем, включая биологические.

Однако сложность биологических систем настолько велика, что даже полное описание элементов и их взаимосвязей недоста­ точно для понимания принципов организации системы в целом.

Для понимания механизмов деятельности мозга как целого существенную помощь, по-видимому, могут оказать методы мате­ матического моделирования. Основная цель такого моделирова­ ния— предсказание некоторых неясных заранее свойств системы. Следующим этапом исследования является эксперимент, который должен опровергнуть или подтвердить реальную ценность мо­ дельных представлений.

Теоретическое моделирование и эксперимент являются разны­ ми этапами исследования, взаимно дополняющими друг друга. Именно такой подход служит основой дальнейшего развития нейрокибернетики. Одним из первых, если не первым инициатором исследований в области кибернетики в нашей стране являлся безв­ ременно скончавшийся Алексей Андреевич Ляпунов. Наибольшие достижения на этом пути имеют школы П. К. Анохина, Н. А. Бернштейна, А. И. Берга, И. М. Гельфонда, В . В . Парина.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

 

 

 

 

 

3

Введение

 

 

 

 

 

 

5

Р а з д е л

п е р в ы й

 

 

 

 

 

Математические

методы

в

исследовании

 

сложных

систем

 

 

 

 

 

6

Глава

1-0.

Некоторые

основные

понятия

6

Глава

1-1.

Идентификация

 

 

 

11

Глава

1-2.

Теория оптимального управления

20

Глава

1-3. Теория игр

 

 

 

 

33

Глава

1-4.

Нейронные сети

и

персептроны

38

Глава

1-5.

Теория игр

автоматов . . . .

48

Глава 1-6. Теория статистических решений

57

Глава 1-7. Топология

 

 

 

 

67

Р а з д е л

в т о р о й

 

 

 

 

 

Регуляторные функции

нервной

системы

78

Глава II-1. Нейрон

 

 

 

 

78

Глава ІІ-2. Метаболизм

 

 

 

 

82

Глава

ІІ-З. Кровоснабжение

 

мозга . . .

89

Глава

ІІ-4. Вегетативные функции . . .

107

Глава

11-5. Сенсорные системы

 

111

Глава ІІ-6. Двигательные системы

 

114

Глава ІІ-7. Поведение .

 

 

 

 

129

Р а з д е л

т р е т и й

 

 

 

 

 

Математическое

моделирование

регулятор-

 

ных функций нервной системы

 

145

Глава

Ш - 1 . Нейрон

 

 

 

 

145

Глава

Ш - 2 . Метаболизм

 

 

 

150

Глава

Ш - З. Кровоснабжение

мозга . . .

159

Глава

Ш - 4 . Вегетативные

функции . . .

167

Глава

ПІ-5. Сенсорные

системы . . . .

169

Глава

Ш - 6 . Двигательные

системы . . .

172'

Глава

Ш - 7 . Поведение

 

 

 

 

177

Заключение

 

 

 

 

 

189


А.Р. Шахнович, Д, И. Шапиро

Математические методы

в исследовании биологических систем

 

 

регулирования

 

 

 

 

 

Утверждено

к печати

 

 

 

 

Научным советом по комплексной

проблеме

 

 

 

«Кибернетика»

 

 

 

 

Р е д а к т о р издательства

Е. А. Яолпокоео

 

Т е х н и ч е с к и е

редакторы

Т. С. Ж о р и к о о о ,

В. В, Волкова

Сдано в н а б о р 10/ІѴ І973 г.

. П о д п и с а н о к печати

І8/Ѵ ІІ

1973 г.

Ф о р м а т

60Х00і/„ .

Б у м а г а № 2 У с л . печ . л . 12. У ч . - и з д .

л . 12,1.

Т-11709

Т и р а ж 3000 экз . Тип . зак . 2018.

Ц е п а

81 коп .

 

И з д а т е л ь с т в о

«Наука», 103717 ГСП ,

 

 

 

Москва К-62, П о д с о с е н с к и й пер . , 21

 

 

2-я т и п о г р а ф и я и з д а т е л ь с т в а «Наука» 121099, Москва Г-99, ГПубинский п е р . , 10.


Исправлении п опечатки

С т р а н и ца Строка

14

11, 9 св.

19

16

св.

26

16

св.

48

7

сл.

48

1

С П .

49

15 св.,

3 сп.

53

1

си.

64

8

св.

1513, 6, 8, 12 сп.

1528, 10 C D .

180

1 си.

Напечатано Должно быть

 

J

 

/

 

Di

 

At

и (t) G

U

(2 раза)

min

u(t)eu

 

Ф

 

f

(ai

. . .

ö m )

фі. • • • Фт

 

и

 

s

 

m

 

 

минимальная

минимаксная

 

к

 

г

 

ІІ!

 

ir

ІѴіьфопда

Гольфаида

А. Р . Щ а х н о в н ч