Время завершения кинетически моделируемых биомеханических процессов

Автор: Селянинов А.А., Баранова А.А., Вихарева Е.В.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (74) т.20, 2016 года.

Бесплатный доступ

Исследование биомеханических процессов зависит от наблюдателя (как, в принципе, вообще в механике). Ставится задача нахождения времени завершения процесса, которое в данной работе определяется временем достижения заранее заданного значения определяющего процесс параметра. При инструментальном сопровождении реализации биомеханического процесса можно прогнозировать его завершение путем наблюдения за изменением определяющего параметра или на основе кинетического моделирования данной реализации. Если при тех же условиях наблюдатель не следит за течением процесса, то процесс становится по сути случайным. Это связано с тем, что биомеханические процессы, как биологические и биотехнологические, связаны с жизнедеятельностью органов или микроорганизмов, что приводит к неоднозначности течения и результатов реализаций. В этом случае прогнозировать время достижения заранее заданного значения определяющего процесс параметра можно лишь с заданной вероятностью. Для исследования этих процессов как случайных необходима серия экспериментов или наблюдений за повторяемостью реализаций. Как правило, необходимая информация ограничена как по количеству реализаций, так и по числу наблюдений по временным сечениям процесса. Простые (кинетически моделируемые) случайные процессы могут быть описаны обыкновенными функциями системы ограниченного числа случайных параметров на основе кинетических моделей для реализаций. Кардинальным является вопрос о достоверности закона распределения системы случайных величин. В данной работе предложен критерий достоверности закона распределения случайных параметров в условиях малой выборки и разработана методика определения времени завершения биомеханических процессов с заданной вероятностью. Предложенная методика дает возможность разработать и реализовать детерминированную и вероятностную постановки задач оптимизации для простых биомеханических процессов.

Еще

Биомеханические процессы, кинетика, позиция наблюдателя, время завершения, детерминированный и вероятностный подходы, закон распределения, малая выборка, критерий достоверности

Короткий адрес: https://sciup.org/146216221

IDR: 146216221

Список литературы Время завершения кинетически моделируемых биомеханических процессов

  • Баранова А.А., Селянинов А.А., Вихарева Е.В. Кинетическое моделирование биомеханических процессов//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2012. -№ 3. -С. 7-25.
  • Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. -М.: КолосС, 2004. -296 с.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Данилов Ю.Л., Рудакова И.П., Нечеухина Т.А., Ившина И.Б., Няшин Ю.И. Математическая модель процесса биодеструкции парацетамола как открытой системы//Российский журнал биомеханики. -2008. -Т. 12, № 2. -С. 41-54.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Ившина И.Б., Няшин Ю.И. Математическое моделирование процесса биодеструкции парацетамола актинобактериями рода Rhodococcus//Российский журнал биомеханики. -2007. -Т. 11, № 2. -С. 93-100.
  • Вихарева Е.В., Селянинов А.А., Няшин Ю.И., Ившина И.Б. Кинетическая схема процесса биодеструкции парацетамола с истекшим сроком годности//Российский журнал биомеханики. -2006. -Т. 10, № 3. -С. 72-79.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Лиленко С.В., Нигматуллина С.В. Биомеханические особенности функционирования протеза стремени для стапедопластики при различном расположении центра тяжести//Российская оториноларингология. -2014. -№ 2 (69). -С. 27-31.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Няшин Ю.И., Лиленко С.В. Условия функционирования протеза стремени с позиции биомеханического моделирования//Российская оториноларингология. -2012. -№ 5 (60). -С. 57-61.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Няшин Ю.И. Особенности функционирования стремени при отосклерозе с позиции биомеханического моделирования//Вестник оториноларингологии. -2013. -№ 2. -С. 31-33.
  • Еловиков А.М., Селянинов А.А., Лиленко С.В., Нигматуллина С.В. Биомеханические предпосылки сохранения сухожилия стременной мышцы при стапедопластике//Вестник оториноларингологии. -2014. -№ 5. -С. 41-44.
  • Иванова Н.А., Вихарева Е.В., Баранова А.А., Селянинов А.А. Влажность оболочки и прочностные характеристики мягких желатиновых капсул с гидрофильными наполнителями//Фармация. -2013. -№ 2. -С. 36-38.
  • Иванова Н.А., Разепина Я.А., Самбулова А.А., Баранова А.А., Вихарева Е.В., Сульдин А.В., Селянинов А.А. Выбор оптимального состава мягких желатиновых капсул с использованием нормированной целевой функции//Вестник Уральской медицинской академической науки. -2011. -№ 3/1 (37). -С. 81.
  • Карпенко Ю.Н., Селянинов А.А., Мухутдинова А.Н., Рычкова М.И., Баранова А.А, Вихарева Е.В., Ившина И.Б. Хроматографическое определение дротаверина гидрохлорида и кинетическое моделирование процесса его биодеструкции в культуральной жидкости R. rhodochrous//Журнал аналитической химии. -2014. -Т. 69, № 7. -С. 750-755.
  • Леенсон И.А. Как и почему происходят химические реакции. Элементы химической термодинамики и кинетики. -Долгопрудный: Интеллект, 2010. -224 с.
  • Селянинов А.А. Класс кинетически моделируемых биомеханических случайных процессов//Российский журнал биомеханики. -2012. -Т. 16, № 4. -С. 22-35.
  • Селянинов А.А. Вихарева Е.В. Кинетика биодеструкции лекарственных средств -производных фенола, изохинолина и карбоновых кислот//Российский журнал биомеханики. -2010. -Т. 14, № 3. -С. 79-91.
  • Селянинов А.А., Вихарева Е.В., Баранова А.А., Карпенко Ю.Н. Стохастический анализ повторяемости процесса биологической деструкции дротаверина гидрохлорида//Российский журнал биомеханики. -2013. -Т.17, № 1. -С 41-54.
  • Селянинов А.А., Еловиков А.М., Бородулина Т.С., Подгаец Р.М. Выбор параметров протеза стремени при стапедопластике на основе собственных частот//Российский журнал биомеханики. -2009. -Т. 13, № 4. -С. 42-53.
  • Селянинов А.А., Тотьмянина А.В, Подгаец Р.М. Биомеханическое сопровождение коррекции зубного ряда с применением эластопозиционеров//Российский журнал биомеханики. -2012. -Т. 16, № 1. -С. 57-79.
  • Чарнцева О.В., Селянинов А.А., Еловиков А.М. Кинетика восстановления слуха после стапедопластики//Master’s Jounal. -2015. -№ 2. -С. 189-196.
  • Beer H.-J., Bornitz M., Hardke H.-J., Schmidt R., Hofman G., Vogel U., Zahnet T., Huttenbrink K.-B. Modeling of components of the human middle ear and simulation of their dynamic behavior//Audiol. Neurootol. -1999. -Vol. 4. -P. 156-162.
  • Eiber A., Huber A.M., Lauxmann M., Chatzimichalis M., Sequeira D., Sim J.H. Contribution of complex stapes motion to cochlea activation//Hear Res. -2012. -Vol. 284, № 1-2. -P. 82-92.
  • Huttenbrink K.B. Biomechanics of stapesplasty: a review//Otol. Neurootol. -2003. -Vol. 24, № 4. -P. 548-557.
  • Rosowski J.J. Mechanism of sound conduction in normal and diseased ears//The function and mechanics of normal, diseased and reconstructed middle ear/Eds. J.J. Rosowski, S.N. Merchant. -The Hague: Kugler Publications, 2000. -P. 137-145.
  • Sim J.H., Puria S. Soft tissue morphometry of the malleus-incus complex from micro-CT imaging//J. Assoc. Res. Otolaryngology. -2008. -Vol. 9. -P. 5-21.
  • Volandri G., Di Puccio F., Forte P., Manetti S. Model-oriented review and multi-body simulation of the ossicular chain of the human middle ear//Medical Engineering & Physics. -2012. -Vol. 34. -P. 1339-1355.
Еще
Статья научная