Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБРАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТЫ) - Патент РФ 2172518
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБРАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБРАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБРАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ВАРИАНТЫ)

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к информационной технологии. Его использование обеспечивает достижение технического результата в виде выявления системных связей физической системы. Способ заключается в том, что получают сигнал, характеризующий физическую систему в числовой форме, преобразуют сигнал на интервале наблюдения путем его дискретизации в матрицу чисел на шагах дискретизации, формируют в указанной матрице на шагах дискретизации информационные ячейки из четырех модульных интегральных значений чисел, находящихся в четырех сопряженных квадрантах информационного шаблона любых размеров в пределах матрицы, кратных шагу дискретизации, путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации по всей матрице и суммирования чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона, по модульным интегральным значениям чисел в квадрантах ячеек находят информационный образ функциональной организации физической системы путем нахождения графического символа каждой ячейки, отражающего порядок расположения модульных интегральных значений чисел в квадрантах каждой ячейки. В другом варианте способа информационный образ функциональной организации физической системы находят с помощью специального нормирования значений квадрантов. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 18 ил., 9 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2172518
Класс(ы) патента: G06T11/00, G06K9/78
Номер заявки: 2000101040/09
Дата подачи заявки: 18.01.2000
Дата публикации: 20.08.2001
Заявитель(и): Останькович Анатолий Александрович; Вайман Семен Давидович
Автор(ы): Останькович А.А.; Вайман С.Д.
Патентообладатель(и): Останькович Анатолий Александрович; Вайман Семен Давидович
Описание изобретения: Изобретение относится к информационной технологии, в частности к определению информационных образов функционального состояния физической системы, и может быть использовано для распознавания неявных свойств физических систем.
Предлагаемое изобретение выполнено на основе теории функциональной системы, разработанной Анохиным П. К. ["Общие вопросы физиологических механизмов. Анализ и моделирование биологических систем". Труды международного симпозиума по техническим проблемам управления. Ереван 24-28 сентября 1968 г. М.: Наука, 1970 г, с.6-43].
Под функциональной физической системой, по определению Анохина, понимается такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, взаимодействие и взаимоотношение которых приобретает характер взаимосодействия компонентов для получения фокусированного полезного результата.
Под компонентами физической системы понимаются элементы множества, которые содействуют получению строго определенного результата.
Основными факторами, формирующими физическую систему, являются следующие:
сфокусированный полезный результат, оказывающий решающее влияние на ход формирования системы;
избирательность вовлеченных компонентов системы, содействующих получению полезного результата;
упорядоченность во взаимодействии множества компонентов физической системы на основе их взаимосодействия в получении строго определенного результата;
освобождение от избыточных степеней свободы, мешающих получению результата и сохранение тех степеней свободы, которые способствуют получению результата.
Способов, позволяющих выявить информацию о состоянии физической системы, связанную с вышеуказанными факторами, не обнаружено.
Задача изобретения направлена на получение информационного образа функциональной организации физической системы, отражающего ее состояние.
Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является выявление системных связей физической системы через проявление взаимосодействия ее компонентов.
Поставленная задача достигается тем, что для определения информационного образа функциональной организации физической системы регистрируют сигнал, характеризующий физическую систему в числовой форме, преобразуют сигнал на интервале наблюдения путем его дискретизации в матрицу чисел на шагах дискретизации, формируют в указанной матрице на шагах дискретизации информационные ячейки из четырех модульных интегральных значений чисел, находящихся в четырех сопряженных квадрантах информационного шаблона любых размеров в пределах матрицы, кратных шагу дискретизации, путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации по всей матрице и суммирования чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона, по модульным интегральным значениям чисел в квадрантах ячеек находят информационный образ пространственно-временной организации физической системы путем нахождения графического символа каждой ячейки, отражающего порядок расположения интегральных значений чисел в квадрантах каждой ячейки.
При этом графический символ каждой информационной ячейки может быть определен построением направленного графа путем последовательного обхода квадрантов ячейки от меньшего значения к большему или наоборот.
Кроме того, графические символы могут быть представлены в цвете соответственно их типу.
Такой способ позволяет по зарегистрированному сигналу физической системы путем организации единичных пространств разного уровня через четырехквадрантный шаблон просмотреть на интервале наблюдения проявление сигнала в числовой форме и выявить информацию о порядке последовательности и порядке положения чисел в информационных ячейках разного уровня, совокупность которых составляет информационный образ функциональной организации физической системы.
Другой вариант решения поставленной задачи достигается тем, что для определения информационного образа пространственно-временной организации физической системы регистрируют сигнал, характеризующий физическую систему в числовой форме, преобразуют сигнал на интервале наблюдения путем его дискретизации в матрицу чисел на шагах дискретизации, формируют в указанной матрице на шагах дискретизации информационные ячейки из четырех модульных интегральных значений чисел, находящихся в четырех сопряженных квадрантах информационного шаблона любых размеров в пределах матрицы, кратных шагу дискретизации, путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации по всей матрице и суммирование чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона, находят удельные значения каждого квадранта в ячейке путем нормирования каждого значения квадранта по их сумме в ячейке, по этим значениям определяют информационный образ функциональной организации физической системы в виде совокупности характеристик степеней связи, соответственно порядку организации системы, путем нахождения количественной характеристики каждой ячейки по формуле:
Bi-4(P2P4-P1P3),
где Bi - количественная характеристика степени связи интегральных значений чисел в квадрантах ячейки (бинер);
P1, P2, P3, P4 - удельные значения квадрантов ячейки;
индексы 1, 2, 3, 4 - номера квадрантов ячейки.
При этом характеристики степеней связи могут быть представлены в цвете соответственно их знаку и интенсивностью цвета соответственно их величине.
Такой вариант способа позволяет по зарегистрированному сигналу физической системы путем организации единичных пространств разного уровня через четырехквадрантный шаблон просмотреть на интервале наблюдения проявление сигнала в числовой форме и выявить в соответствии с порядком организации системы информацию о степени связи в информационных ячейках разного уровня, совокупность которых составляет информационный образ пространственно-временной организации физической системы.
Сущность заявленной группы изобретений поясняется следующими чертежами:
на фиг. 1 - изображен сигнал ЭКГ соответствующий норме;
на фиг. 2 - информационный шаблон;
на фиг. 3 - информационный шаблон с числами матрицы, попавшими в квадранты информационного шаблона;
на фиг. 4 - сформированная информационная ячейка с интегральными значениями чисел в ее квадрантах;
на фиг. 5 - графический образ информационной ячейки, изображенной на фиг. 4;
на фиг. 6 - информационный образ функциональной организации физической системы (сердца) на интервале наблюдения QRS (1-й вариант);
на фиг. 7 - соответствие цветов типам графических символов;
на фиг. 8 - информационный образ фиг. 6 в цвете;
на фиг. 9 - информационная ячейка с удельными значениями чисел в квадрантах ячейки;
на фиг. 10 - информационная ячейка с бинером;
на фиг. 11 - информационный образ функциональной организации физической системы на интервале наблюдения QRS (2-вариант);
на фиг. 12 - информационный образ фиг. 10, представленный в цвете;
на фиг. 13, 14, 15 - информационные образы графических символов в цвете, интервал наблюдения - один сердечный цикл, соответственно ЭКГ-норма, блокада, инфаркт;
на фиг. 16, 17, 18 - информационные образы бинеров в цвете, интервал наблюдения - один сердечный цикл, соответственно ЭКГ-норма, блокада, инфаркт.
Примеры осуществления способа реализованы в ходе проведения лабораторных экспериментов.
Принципиальное определение информационного образа функциональной организации физической системы рассмотрим на примере сердца. Получаем сигнал ЭКГ в числовой форме (второе отведение по системе Эйнтховена) (фиг. 1а). Этот сигнал соответствует норме [Ч. Вейс, Г. Антони, Э. Вицлет и др. "Физиология человека" т.3. Перевод с англ., под ред. Р. Шмидта и Г.Тевса, М.: Мир, 1968 г. , с. 61, рис 17-13]. Цикл сердечного возбуждения на зарегистрированной в числовой форме ЭКГ составляет 600 точек. В качестве интервала наблюдения взят фрагмент кардиограммы QRS. Он занимает на кардиограмме 0,12 сек с 281 по 320 точку, значения которых представлены в табл. 1.
Преобразуем сигнал ЭКГ на интервале наблюдения путем дискретизации в матрицу модулей чисел на шагах дискретизации (табл. 2). Шаг дискретизации совпадает с шагом регистрации ЭКГ.
Эта матрица имеет 2 строки и 40 столбцов. В приведенной матрице числа, имеющие знак плюс, записаны в первую строку. Во второй строке тех же столбцов записаны нули. Числа, имеющие знак минус, записаны во вторую строку матрицы. В первой строке тех же столбцов записаны нули. В полученной матрице с помощью информационного шаблона 1, состоящего из четырех сопряженных квадрантов 2 (фиг. 2), формируют информационные ячейки из четырех интегральных значений чисел. Информационный шаблон может быть любых размеров в пределах матрицы, а его квадранты должны быть кратны шагу дискретизации. Информационные ячейки получают путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации (на один столбец матрицы) и суммирования чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона (фиг. 3). На фиг. 4 показана сформированная информационная ячейка с интегральными значениями чисел в ее квадрантах. В таблице 3 показан пример получения матрицы-строки, элементами которой являются информационные ячейки из четырех интегральных значений чисел. Эта матрица получена в результате прохождения интервала наблюдения QRS шаблоном с квадрантом, равным 9 шагам дискретизации.
Далее находят информационный образ функциональной организации физической системы в виде графических символов каждой ячейки, отражающих порядок расположения модульных интегральных значений чисел в квадрантах каждой ячейки. Графические символы находят построением направленного графа путем последовательного обхода квадрантов ячейки от меньшего значения к большему или наоборот.
На фиг. 5 показан пример получения графического символа информационной ячейки, изображенной на фиг. 4.
В табл. 4 показан фрагмент информационного образа пространственно-временной организации физической системы в виде матрицы-строки графических символов, которые получены из матрицы информационных ячеек, изображенных в табл. 3.
В результате прохождения матрицы модулей чисел (табл. 2) информационными шаблонами разных размеров получаем информационный образ функциональной организации физической системы (сердца) на интервале наблюдения QRS в виде совокупности матриц-строк графических символов (фиг. 6). На фиг. 6 заполнена графическими символами только одна строка, остальные заполняются по аналогии.
Полученный информационный образ состоит из матриц-строк графических символов, где
3 - наибольшая матрица-строка графических символов, полученная самым маленьким информационным шаблоном, квадрант которого равен шагу дискретизации;
4 - матрица-строка графических символов, полученная информационным шаблоном на 9 шагах дискретизации (табл. 4);
5 - наименьшая матрица-строка графических символов, полученная самым большим информационным шаблоном, равным всему интервалу наблюдения QRS.
Каждая из матриц-строк представляет разный уровень вовлечения компонентов физической системы. Таким образом, информационный образ сигнала ЭКГ на интервале наблюдения QRS представляет собой графическое пространство (диаграмму) в виде треугольника. Все графическое пространство составлено из ячеек - единичных пространств, называемых пространственными единицами, уложенных на соответствующем уровне.
Обнаружено три основных типа графических символов и . Эти символы имеют четыре фазы, каждая из которых имеет два направления. Условно назовем и обозначим их буквами α , U, Z. Правое и левое направление букв обозначим индексами R и L, а фазу индексами 1, 2, 3, 4 в зависимости от начала обхода по номеру квадранта.
В табл. 5 приведены все виды графических символов и их условное обозначение.
Кроме основных типов букв обнаружены также специфические буквы, названные вырожденными, у которых, по крайней мере, два числа в информационной ячейке равны. В этих информационных ячейках взаимосодействие компонентов не проявляется или проявляется не полностью. Для удобства восприятия информационного образа графические символы могут быть представлены в цвете соответственно типу буквы по шкале RGB основные типы букв: α - красный, U - зеленый, Z - синий; направление и фаза различаются по интенсивности цвета, каждая буква в своей гамме.
В табл. 6 приведено соответствие цветов по RGB типам графических символов.
Ha фиг. 7 представлено соответствие цветов типам графических символов.
На фиг. 8 изображен информационный образ интервала наблюдения QRS фиг. 6, представленный в цвете. Вырожденные буквы имеют черный цвет.
В другом варианте изобретения информационный образ функциональной организации физической системы определяют следующим образом.
Пример рассматриваем на том же сигнале ЭКГ, интервале наблюдения QRS. Аналогичным образом, как и по первому варианту, формируем информационные ячейки из четырех интегральных значений чисел (таблица 3). После этого находим удельное значение каждого квадранта в ячейке путем нормирования каждого значения квадранта по их сумме в ячейке. На фиг. 9 изображена информационная ячейка с удельными значениями чисел в квадрантах ячейки. Удельные значения определены по информационной ячейке, изображенной на фиг. 4.
В табл. 7 приведена матрица-строка нормированных информационных ячеек.
Далее по удельным значениям определяют информационный образ функциональной организации физической системы (сердца) в виде совокупности характеристик степеней связи соответственно порядку организации системы путем нахождения количественной характеристики каждой ячейки. Количественную характеристику степени связи каждой ячейки определяют по формуле:
Bi=4(P2P4-P1P3),
где B1 - количественная характеристика степени связи интегральных значений чисел в квадрантах ячейки (бинер);
P1, P2, P3, P4 - удельные значения квадрантов ячейки;
индексы 1, 2, 3, 4 - номера квадрантов ячейки.
Бинер является мерой взаимосодействия компонентов соответственно порядку организации физической системы.
На фиг. 10 изображена информационная ячейка с бинером, определенным по удельным значениям информационной ячейки, изображенной на фиг. 9. В табл. 8 приведена матрица-строка бинеров, полученных по информационным ячейкам матрицы-строки в табл. 7.
В результате прохождения информационным шаблоном каждого размера матрицы модулей чисел сигнала (табл. 2) и определения бинера в информационных ячейках получаем другой вариант информационного образа функциональной организации физической системы на интервале наблюдения QRS в виде совокупности матриц-строк бинеров (фиг. 11). Бинерами заполнена только одна строка, остальные заполняются по аналогии.
Полученный образ состоит из матриц-строк бинеров, где
6 - наибольшая матрица-строка бинеров, полученная самым маленьким информационным шаблоном, квадрант которого равен шагу дискретизации;
7 - матрица-строка бинеров, полученная на 9-ти шагах дискретизации;
8 - матрица-строка бинеров, полученная самым большим информационным шаблоном, равным всему интервалу наблюдения QRS. Бинер может быть положительным или отрицательным и может принимать значения по модулю от 0 до 1.
Для удобства восприятия информационного образа, изображенного на фиг. 10, бинеры могут быть представлены в цвете соответственно их знаку и интенсивностью цвета соответственно их величине. Синим цветом представлены все информационные ячейки отрицательного бинера, а красным цветом соответственно - положительного бинера. Распределение величины бинера соответственно шкале интенсивности приведено в табл. 9.
На фиг. 12 изображен в цвете информационный образ интервала наблюдения QRS, представленный на фиг. 11.
Реализация предложенной технологии получения информационных образов не требует создания новых устройств и осуществляется на современных средствах вычислительной техники (IBM PC Р-133, RAM 32MB).
Далее будут рассмотрены информационные образы функциональной организации физической системы на примере сигнала ЭКГ на идеальной норме, блокаде и инфаркте за один сердечный цикл, полученные с помощью компьютера PC Р-133.
Сигнал ЭКГ "идеальная норма" был получен моделированием на основе сигнала ЭКГ, приведенного на фиг. 1. Сигнал ЭКГ "блокада", отфильтрованный от шума, взят из книги (В.Н. Орлов "Руководство по электрокардиографии", М.: Медицина, 1984 г, с. 162, рис. 89 а). Сигнал ЭКГ "инфаркт", также отфильтрованный от шума, взят из вышеуказаного источника (с. 304, рис. 154 а).
На фиг. 13, 14, 15 представлены информационные образы графических символов в цвете по первому варианту изобретения.
Информационные образы функциональной организации физической системы сердца являются диаграммами взаимосодействий компонентов системы сердца, отражающими его возбуждение за один сердечный цикл.
В первом варианте предложенного способа системные связи выявляются через взаимосодействие компонентов системы в виде порядка положения и порядка последовательности компонентов в информационных ячейках разного уровня. Любая такая ячейка на диаграмме несет информацию о влиянии на нее соседних ячеек, т.е. учитывает взаимосодействие компонентов системы. Информация о такой ячейке 9 (фиг. 13) содержится внутри треугольника 10, подобного треугольнику, являющемуся информационным образом ЭКГ-норма на интервале наблюдения. Любая же точка на сигнале ЭКГ несет информацию только о самой себе.
Диаграммы представляют собой области буквенных полей с четко очерченными границами.
Поля букв α, U и Z характеризуют состояния системы с различными степенями свободы и имеют определенную иерархию от Z к U и α по степени убывания степеней свободы.
Поле α имеет 0 степеней свободы, является целевым и характеризует завершенность состояния.
Поле U, имеющее одну степень свободы, характеризует переходное состояние системы.
Поле Z, имеющее две степени свободы, характеризует состояние с максимальной степенью свободы.
В диаграммах (фиг. 13, 14, 15) наблюдается системность, которая выражается в возникновении определенной иерархии полей (αUZ) вокруг целевых состояний.
Чтение образа ("расшифровка") сводится к следующему:
1) выявление полных комплексов иерархий, состоящих из трех полей букв α,U, и Z, соответствующих целевым состояниям физической системы;
2) выявление неполных комплексов (αU) и (UZ), соответствующих появлению новых функциональных состояний;
3) выявление наличия или отсутствия симметрии в порядке последовательности буквенных полей, соответствующих периодичности в цикле сердечного возбуждения.
На фиг. 13 (ЭКГ-норма) выявляем четыре полных комплекса (αUZ), которые соответствуют возбуждению предсердий и желудочков (интервалы PQ и QT). Первый комплекс (αUZ) 11 соответствует деполяризации предсердий (интервал PQ). Второй комплекс (αUZ) 12 соответствует реполяризации предсердий. Третий комплекс (αUZ) 13 соответствует деполяризации желудочков. Четвертый комплекс (αUZ) 14 соответствует реполяризации желудочков. Неполных комплексов в диаграмме не обнаружено. В диаграмме наблюдается симметрия в порядке последовательности буквенных полей.
Четко очерченные границы буквенных полей, отражающих смену состояний (освобождение от избыточных степеней свободы) позволяют точно определить временные границы этапов процесса возбуждения отделов сердца. На сигнале ЭКГ начало и конец процессов возбуждения отделов сердца можно определить лишь приблизительно, что затрудняет диагностику.
Рассмотрим информационный образ, изображенный на фиг. 14, полученный на сигнале ЭКГ-блокада (интервал наблюдения - один сердечный цикл).
Чтение образа ("расшифровка") сводится к следующему: выявляем наличие полных комплексов (αUZ) (15, 16, 17, 18), но отличаем изменение конфигурации и состава буквенных полей по сравнению с нормой, что соответствует нарушению прохождения волны возбуждения;
выявляем три неполных комплекса (αU) (19, 20, 21), которые соответствуют появлению новых зарождающихся патологических комплексов.
Можно выявить на каком этапе функционирования отделов сердца появляется патология. Например, комплекс (αU) 19 соответствует нарушению процесса возбуждения в предсердиях на стадии деполяризации.
Выявлено также нарушение симметрии в порядке последовательности целевых комплексов в результате появления новых (αU) состояний. Появившиеся вне симметрии комплексы (αU) (19, 20, 21) характеризуют дисбаланс в ритме работы сердца.
Рассмотрим информационный образ фиг. 15, полученный по сигналу ЭКГ-инфаркт.
Выявлен только один полный комплекс (αUZ) 22, измененный по конфигурации по сравнению с нормой, который соответствует возбуждению предсердий. Все остальные состояния деполяризации и реполяризации других отделов сердца отсутствуют, что соответствует полной несостоятельности миокарда относительно возбуждения.
Таким образом, информационные образы, полученные по сигналу ЭКГ предложенным способом, отражают внутреннее состояние физической системы (сердца) и причинно-следственную связь взаимоотношений отделов сердца между собой.
Причинно-следственная связь объясняется предопределенностью целевого состояния (результата) и его влияния на последующие результаты [1]. Это позволяет, даже при выявлении небольшого нарушения поля на диаграмме по отношению к норме, рассчитать, учитывая правило совместимости букв друг с другом, возможные изменения в исследуемой системе сердца.
Кроме того, способ позволяет поставить достоверный диагноз даже по одному отведению ЭКГ. Заключение же о диагнозе больного известным способом даже при анализе нескольких отведений ЭКГ не делается, а обязательно учитывается клиническое состояние больного.
Рассмотрим информационные образы, полученные с помощью компьютера по второму варианту изобретения на тех же сигналах ЭКГ (норма, блокада, инфаркт) за один сердечный цикл (фиг. 16, 17, 18).
Во втором варианте предложенного способа системные связи выявляются через взаимосодействие компонентов системы в виде количественных характеристик степеней связи в информационных ячейках разного уровня соответственно порядку организации системы. Любая такая ячейка учитывает взаимосодействие компонентов физической системы. Информация о такой ячейке 23 (фиг. 16) содержится внутри треугольника 24, подобного треугольнику, являющегося информационным образом ЭКГ-норма на интервале наблюдения.
Информационный образ по второму варианту изобретения представляет собой области знаковых полей (положительного и отрицательного бинера) с явно выраженными границами. Распределение бинера по модулю внутри области выделено интенсивностью цвета. В диаграмме (фиг. 16, 17, 18) наблюдается системность, которая характеризуется наличием знаковых полей. Наличие симметрии по знаку и по модулю бинера говорит о максимальной устойчивости системы. Перераспределение бинера в отрицательную или положительную область характеризует нарушение в степени устойчивости системы.
Правила чтения ("расшифровки") информационного образа сводятся к следующему:
1) определяем устойчивость системы по наличию симметрии областей на диаграмме по знаку и по модулю бинера, которые соответствуют функциональным состояниям отделов сердца.
2) при отсутствии симметрии по знаку и по модулю бинера определяем по рельефу областей характер и степень устойчивости системы.
Рассмотрим информационный образ, изображенный на фиг. 16 (ЭКГ-норма, интервал наблюдения - один сердечный цикл).
На диаграмме наблюдается четкое чередование областей по знакам, где первая плюсовая область 25 соответствует деполяризации предсердий, вторая минусовая область 26 - реполяризации предсердий, третья плюсовая область 27 - деполяризации желудочков, четвертая минусовая область 28 - реполяризации желудочков.
Диаграмма характеризуется симметрией областей по знаковой и модульной характеристике, что соответствует устойчивости системы, т.е. норме.
Рассмотрим информационный образ изображенный на фиг. 17 (ЭКГ-блокада, интервал наблюдения - один сердечный цикл)
Диаграмма характеризуется нарушением симметрии в геометрии знаковых областей, что соответствует нарушению прохождения волны возбуждения (нарушению устойчивости системы). Наблюдается перераспределение бинера по модулю в области предсердий в сторону увеличения, что соответствует нарастающему напряжению процесса в нем.
Рассмотрим информационный образ, изображенный на фиг. 18 (ЭКГ-инфаркт, интервал наблюдения - один сердечный цикл).
На диаграмме исчезает знаковая и модульная симметрия областей. Осталась только одна положительная область, что соответствует исчезновению устойчивости системы. Наблюдается резкое увеличение модуля бинера, которое соответствует резкому напряжению в системе сердца.
Как следует из вышеизложенного, полученные информационные образы наглядно показывают возможность визуализации акта взаимосодействия компонентов физической системы, что обеспечивает получение технического результата заявленной группы изобретений - выявление системных связей физической системы через проявление взаимосодействия ее компонентов.
Информационный образ физической системы, полученный таким способом, отражает внутреннее состояние физической системы и причинно-следственную связь ее компонентов.
Таким образом, разработана универсальная технология выявления системных связей по сигналу от любой физической системы, которая может быть использована в различных областях науки и техники: биологии - для определения жизнеспособных систем; медицине - для диагностики и лечения онкологических заболеваний; геологии и геофизике - для поиска полезных ископаемых, предсказания землетрясений; биотехнологии - для определения пола яйца животных без его разрушения; вычислительной техники - для создания новых типов ЭВМ; экологии - для определения устойчивости ноосферы.
Формула изобретения: 1. Способ определения информационного образа функциональной организации физической системы, заключающийся в том, что получают сигнал, характеризующий физическую систему в числовой форме, преобразуют сигнал на интервале наблюдения путем его дискретизации в матрицу чисел на шагах дискретизации, формируют в указанной матрице на шагах дискретизации информационные ячейки из четырех модульных интегральных значений чисел, находящихся в четырех сопряженных квадрантах каждого информационного шаблона любых размеров в пределах матрицы, кратных шагу дискретизации, путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации по всей матрице и суммирования чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона, по модульным интегральным значениям чисел в квадрантах ячеек находят информационный образ функциональной организации физической системы путем нахождения графического символа каждой ячейки, отражающего порядок расположения модульных интегральных значений чисел в квадрантах каждой ячейки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что графический символ каждой информационной ячейки определяют построением направленного графа путем последовательного обхода квадрантов ячейки от меньшего значения к большему или наоборот.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что графические символы представляют в цвете соответственно их типу.
4. Способ определения информационного образа функциональной организации физической системы, заключающийся в том, что получают сигнал, характеризующий физическую систему в числовой форме, преобразуют сигнал на интервале наблюдения путем его дискретизации в матрицу чисел на шагах дискретизации, формируют в указанной матрице на шагах дискретизации информационные ячейки из четырех модульных интегральных значений чисел, находящихся в четырех сопряженных квадрантах каждого информационного шаблона любых размеров в пределах матрицы, кратных шагу дискретизации, путем смещения информационного шаблона каждого размера на шаг дискретизации по всей матрице и суммирования чисел, попавших в каждый квадрант информационного шаблона, находят удельные значения каждого квадранта в ячейке путем нормирования каждого значения квадранта по их сумме в ячейке, по этим значениям определяют информационный образ функциональной организации физической системы в виде совокупности характеристик степеней связи, соответственно порядку организации системы, путем нахождения количественной характеристики каждой ячейки по формуле
Bi = 4(P2P4-P1P3),
где Bi - количественная характеристика степени связи интегральных значений чисел в квадрантах ячейки (бинер);
P1, P2, P3, P4 - удельные значения квадрантов ячейки;
индексы 1, 2, 3, 4 - номера квадрантов ячейки.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что характеристики степеней связи представляют в цвете соответственно их знаку и интенсивностью цвета соответственно их величине.