生体信号処理の新しい展開とホメオダイナミクス

生物信号处理和顺势动力学的新进展

• 批准号: 11878179
• 负责人: 佐藤 俊輔
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11878179/
• 关键词: 生体信号生成モデル; 非線形ダイナミックス; 分岐パラメータ; 分岐構造再構成; 動的安定性; 二足歩行

生体信号の解釈を容易にするために,2つの方向への研究の拡張がなされてきた.1つは,時間方向である.たとえば,長時間計測が可能になり,生体信号が決して定常ではないこと,したがって,それを生成する生体は時不変ではなく、時変であることがわかってきた.もう1つは信号解析に非線形力学系の考え方が導入されたことであある.本研究課題ではまず,第1の方向の研究として,「時系列から分岐構造の解析」というテーマをあつかった.制御可能なパラメータを持つ力学系が与えられたとする.その力学系のそのパラメータに関する分岐構造と同様な分岐構造を持つパラメータ化された関数(予測関数)を種々の方法で求めた.この関数のパラメータ空間の領域(射影領域)のパラメータ値に対して,この関数(モデル)のダイナミックスは与えられた力学系のそれと同じである.いいかえれば,この領域でモデルの分岐構造を与えられた力学系の分岐構造とみなせる。このことを利用して,未知の力学系が生成した時系列からその力学系の分岐構造を再構成した.以上の成果をふまえ,心循環系,内分泌系の生理学の知識を総合してホメオダイナミクスの概念について検討した.複雑なダイナミクスをもつ生体の部分システムは相互作用して全体で安定性を保っている.ホメオダイナミクスを実現するためには生体システムが非線系力学系として機能していることを示唆する.このような例をヒトの二足歩行の動力学と中枢制御機構にもとめ,考察した.

Living body signal の solution 釈 を easy に す る た め に, 2 つ の direction へ の の research company, zhang が な さ れ て き た. 1 つ は, time direction で あ る. た と え ば, long measuring が may に な り, living body signal が definitely し て constant で は な い こ と, し た が っ て, そ れ を generated す る は raw body without - で は な く, when - で あ る こ と が わ か っ て き Youdaoplaceholder0. Youdaoplaceholder0 う1 た た signal analysis に nonlinear mechanics department え え fang が import された された とであある とであある. This research topic で は ま ず, 1 の の research direction と し て, series "か ら branching structure の parsing" と い う テ ー マ を あ つ か っ た. Suppression may な パ ラ メ ー タ を つ force department が and え ら れ た と す る. そ の force department の そ の パ ラ メ ー タ に masato す る と branching structure with others な branching structure を hold つ パ ラ メ ー タ change さ れ た masato number (be masato number) を 々 の method で め た. こ の masato number の パ ラ メ ー の タ space domain (projective area) の パ ラ メ ー タ numerical に し seaborne て, こ の masato number (モ デ ル) の ダ イ ナ ミ ッ ク ス は and え ら れ た force department の そ れ と with じ で あ る. い い か え れ ば, こ の field で モ デ ル の branching structure を and え ら れ た force department の branching structure と み な せ る. The <s:1> とを とを utilizes the <s:1> て, and the unknown department of magnetodynamics が generates the <s:1> た time series らそ らそ the department of magnetodynamics <s:1> bifurcates to construct を and then form the た. All above の を ふ ま え, heart circulation system, endocrine system knowledge の の physiology を 総 close し て ホ メ オ ダ イ ナ ミ ク ス の concept に つ い て beg し 検 た. Complex 雑 な ダ イ ナ ミ ク ス を も つ raw body part の シ ス テ ム は interaction し を bartender っ て all で stability て い る. ホ メ オ ダ イ ナ ミ ク ス を be presently す る た め に は raw body シ ス テ ム が line is not force department と し て function し て い る こ と を in stopping す る. こ の よ う な example を ヒ ト の two-legged step と Central Line の dynamics system royal institution に も と め, exam Observe た.

项目成果

E.Bagarinao,K.Pakdaman,T.Nomura,and S.Sato: "Time series-based bifurcation diagram reconstruction"Physica D. 131. 211-231 (1999)

E.Bagarinao、K.Pakdaman、T.Nomura 和 S.Sato：“基于时间序列的分岔图重建”Physica D. 131. 211-231 (1999)

E.Bagarinao,K.Pakdaman,T.Nomura,S.Sato: "Reconstructing Bifurcation Diagrams of Dynamical Systems Using Measured Time Series"Methods of Information in Medicine. (in press).

E.Bagarinao、K.Pakdaman、T.Nomura、S.Sato：“使用测量的时间序列重建动态系统的分岔图”医学信息方法。

T.Shimokawa,T.A.Rogel,K.Pakdaman,S.Sato: "Stochastic resonance and spike timing precision in an ensemble of leaky integrate and fire neuron models"Physical Review E. 59. 3461-3470 (1999)

T.Shimokawa、T.A.Rogel、K.Pakdaman、S.Sato：“泄漏积分和火神经元模型集合中的随机共振和尖峰定时精度”物理评论 E. 59. 3461-3470 (1999)

T.Shimokawa,K.Pakdaman,S.Sato: "Time-scale matching in the response of a leaky integrate-and-fire neuron model to periodic stimulation with additive noise"Physical Review E. 60. 2182-2185 (1999)

T.Shimokawa、K.Pakdaman、S.Sato：“泄漏积分和激发神经元模型对附加噪声周期性刺激的响应中的时间尺度匹配”物理评论 E. 60. 2182-2185 (1999)

P.Lansky,S.Sato: "The Stochastic Diffusion Models of Nerve Membrane Depolarization and Interspike Interval Generation,"Joumal in Peripheral Nervous Systems. 4(1). 27-42 (1999)

P.Lansky，S.Sato：“神经膜去极化和峰间间隔生成的随机扩散模型”，周围神经系统杂志。