|
простейшем случае такой орган может выполнять аддитивные действия, например, у = с{х х + с2х 2 +... + стх т = С Тх , (2.2.3) Здесь х вектор состояния БДС, a ct весовые коэффициенты вклада вектора х в некоторую выходную величину У. Биологический смысл У может быть различный (как мы уже отметили): это может быть численность особей в популяции, уровень возбуждения в ЦНС (регистрируемый в эфферентных нервах или структурах ЦНС), концентрация некоторых регуляторных веществ (гормонов, белков и т.д.) в клетке или организме в целом и т.д. В любом случае должны существовать некоторые интегративные величины (показатели), которые должны выполнять оценочные и регуляторные функции в любой БДС на любом уровне организации живой материи. 5. Любая БДС имеет внутри себя лимитирующий фактор, который определяется уровнем (значением) вектора состояния этой системы х = (х, ...,хп) . в простейшем случае зависимость скорости изменения вектора состояния (d x /d t) от величины х может носить линейный характер, т.e.dx/dt я -Ь х , где b = c o n st. Во многих случаях такой лимитирующий фактор имеет смысл диссипации (возбуждения энергии, массы, информации), т.е. b становится коэффициентом диссипации. В случае внешних управляющих воздействий Ь становится функцией х , у или других переменных. Тогда мы говорим о возможности прямого или непрямого управления в БДС и из-за этого вся система становится существенно нелинейной. 6. Любая БДС является открытой системой, т.е. в ней возможны потоки (возбуждения энергии, массы, информации) как внутрь (извне), так и наружу. Эти потоки в ККТБ описываются вектором d = {d; }j=J и скалярной величиной и , влияющей одинаково на все компартменты БДС. Таким образом, ud |
типа). Эти функции обеспечивают регуляцию в биологических динамических системах (БДС) путем перекрытия (сужения) потоков (возбуждения, массы, энергии, информации), обеспечивающих функционирование БДС. Примеров таких связей очень много в природе: пресинаптическое торможение в ЦНС, в социуме законы и вся государственная машина. Все это ограничивает нежелательный рост чего-либо (возбуждения, массы организма, численности населения и т.д.). Функции обратной связи Рц(у) образуют матричную функцию тормозных воздействий P(y)={p.J( y ) t , , где у некоторая функция выхода системы, которую реально можно наблюдать в БДС (эфферентные потоки биоэлектрической активности, например). 4. В БДС должны существовать структуры управления (схемы сравнения, анализа и выработки управляющих воздействий), которые бы анализировали состояние БДС по некоторым выходным параметрам (функциям) у . В простейшем случае такой орган может выполнять аддитивные действия, например, у = с1 х1+с2х 2 +... + стх т = С Тх Здесь X вектор состояния БДС а весовые коэффициенты вклада вектора х в некоторую выходную величину у. Биологический смысл У может быть различный: это может быть численность особей в популяции, уровень возбуждения в ЦНС (регистрируемый в эфферентных нервах или структурах ЦНС), концентрация некоторых регуляторных веществ (гормонов, белков и т.д.) в клетке или организме в целом и т.д. В любом случае должны существовать некоторые интегративные величины (показатели), которые должны выполнять оценочные и регуляторные функции в любой БДС на любом уровне организации живой материи. 5. Любая БДС имеет внутри себя лимитирующий фактор, которы определяется уровнем (значением) вектора состояния этой системы 58 х [x1,...,xnJ . в простейшем случае зависимость скорости изменения вектора состояния {dx/dt) от величины х может носить линейный характер, т.е. dxjdt « — b x , где b = const. Во многих случаях такой лимитирующий фактор имеет смысл диссипации (возбуждения энергии, массы, информации), т.е. b становится коэффициентом диссипации. В случае внешних управляющих воздействий b становится функцией х ; у или других переменных. Тогда мы говорим о возможности прямого или непрямого управления в БДС и из-за этого вся система становится существенно нелинейной. 6 . Любая БДС является открытой системой, т.е. в ней возможны потоки (возбуждения энергии, массы, информации) как внутрь (извне), так и наружу. Эти потоки в ККТБ описываются вектором d = {dj}” =, и скалярной величиной и , влияющей одинаково на все компартменты БДС. Таким образом ud представляет внешние управляющие драйвы, которые являются в механическом аналоге сторонними внешними силами, переводящими физическую динамическую систему в неинерциальную систему отчета. Фактически это усложняет динамику БДС, путём создания элементов нелинейности. Для нервно-мышечной системы регуляции характерно наличие некоторых информационных потоков, и таким общим управляющим драйвом является активирующее влияние ретикулярной формации продолговатого мозга. Эта структура в глобальном плане обеспечивает общее состояние “бодрствование сон”, когда организм переходит от двигательной (мышечной) активности в состояние покоя. Такие управляющие воздействия оцениваются слагаемым ud, где d вектор, описывающий воздействие на каждый компартмент; а и скалярная величина (в иерархической модели и матрица). 7. Любая компартментная система может находиться как в стационарном состоянии, так и в различных динамических режимах. Стационарное состояние описывается в математическом плане очень просто точкой покоя {dx/dt = О), 59 |