<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Journal of New Medical Technologies</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Journal of New Medical Technologies</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник новых медицинских технологий</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1609-2163</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">3016</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/4988</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Биология сложных систем. Математическая биология и биоинформатика в медико-биологических системах</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Biology of Compound Systems. Mathematic Biology and Bioinformation in Medicobiological Systems</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Биология сложных систем. Математическая биология и биоинформатика в медико-биологических системах</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Stochastic and Chaotic Assessment of Human Involuntary Movements</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Стохастические и хаотические оценки непроизвольных движений человека</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Бурыкин</surname>
       <given-names>Ю. Г.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Burykin</surname>
       <given-names>Yu. Г.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Вохмина</surname>
       <given-names>Ю. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Vokhmina</surname>
       <given-names>Yu. В.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Филатова</surname>
       <given-names>Д. Ю.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Filatova</surname>
       <given-names>D. Ю.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Шумилов</surname>
       <given-names>С. П.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Shumilov</surname>
       <given-names>S. П.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2014-08-13T00:00:00+04:00">
    <day>13</day>
    <month>08</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2014-08-13T00:00:00+04:00">
    <day>13</day>
    <month>08</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <volume>21</volume>
   <issue>2</issue>
   <fpage>10</fpage>
   <lpage>15</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/3016/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/3016/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В рамках теории хаоса-самоорганизации демонстрируется возможность расчета параметров хаотической динамики постурального тремора. Показано, что стохастический подход, расчет функций распределения при многократных повторах измерений треморограмм у одного испытуемого демонстрирует все-таки хаотическую динамику и этих самих функций f(x). Иными словами, 15 измерений по 5 секунд треморограмм показывает невозможность совпадения f(x) при попарном сравнении (105 пар) треморограмм. Функции f(x) без воздействия на человека могут демонстрировать совпадения (для пар треморограмм) не более 2-5 % от общего числа. Однако, физическая нагрузка увеличивает это совпадение до 10-15%. Одновременно, все амплитудно-частотные характеристики не совпадают, константы Ляпунова невозможно рассчитать, а автокорреляционные функции не сходятся к нулю. Все стохастические параметры демонстрируют непрерывно изменения. Расчет квазиаттракторов может обеспечить реальное различие между состоянием биомеханической системы до статической нагрузки и после таковой. Размеры квазиаттрактора (его площадь или объем) могут демонстрировать различия в физиологических состояниях организма испытуемых для случая непрерывного движения x(t), т.е. для dx/dt≠0.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>According to theory of chaos and self-organization calculation of chaotic dynamics of postural tremor parameters is presented. We have shown that stochastic approach, calculation of distribution function for reiterations of measurements, tremorograms in one subject exhibits chaotic dynamics of these functions f(x). Otherwise 15 measurements by 5 seconds tremerograms show impossibility of coincidence f(x) at pairwise comparison (105 pairs) of tremerograms. Functions f(x) can coincide (for pairs of tremorograms) less than 2-5% from the general number without effect on a person. However, physical load increases the coincidence to 10-15%. Simultaneously, all the amplitude-frequency characteristics do not coincide, Lyapunov constants cannot be calculated, but autocorrelation functions do not reach zero. All the stochastic parameters exhibit constant changes. Calculation of quasi-attractors can provide real distinction between biomechanical system before static load and after. Sizes of quasi-attractor (square and volume) can show distinctions in physiological body states for continuous motions x(t), i.e. for dx/dt≠ 0.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>фазовые пространства</kwd>
    <kwd>тремор</kwd>
    <kwd>квазиаттракторы</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>phase space</kwd>
    <kwd>tremor</kwd>
    <kwd>quasiattractor</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Основу современной теории хаоса-самоорганизации составляет второй постулат о принципах организации особых систем третьего типа (СТТ): сложные системы находятся в непрерывном хаотическом изменении – движении их вектора состояния x=x(t) в фазовом пространстве, т.е. dx/dt≠0 постоянно. Тогда возникает вопрос: если биосистема не подвержена любым внешним воздействиям, и если в ней не возникают какие-либо существенные внутренние (искусственные) перестройки, то можно ли установить наличие или отсутствие каких-либо изменений в ней, если она находится в непрерывном и хаотическом движении? Это первый и главный вопрос в физиологии анализаторов, различных функциональных систем и всего гомеостаза в целом. Как работать с такими особыми СТТ, у которых любой вектор состояния системы (ВСС) совершает непрерывное и хаотическое движение в фазовом пространстве состояний (ФПС)? Современная наука не научилась еще измерять недетерминированный хаос, когда нельзя рассчитать константы Ляпунова, автокорреляционные функции A(t) не стремятся к нулю и свойство перемешивания тоже не имеет места [1-4].Существует и второй, более тяжелый вопрос для физиологии, медицины и всей биологии, если мы изучаем динамику поведения сложных регуляторных физиологических систем, находящихся в непрерывном хаотическом изменении, т.е. когда их ВСС в ФПС совершает непрерывное движение (dx/dt≠0). Этот вопрос сводится к любому эксперименту, когда на физиологическую систему мы действуем внешними факторами и эти внешние факторы (якобы!) изменяют параметры ВСС. При этом мы признаем, что эти параметры (компоненты xi для ВСС) и без этих воздей-ствий непрерывно и хаотически изменяются. Где грань между изменениями ВСС за счет их собственной динамики (dx/dt≠0) и за счет внешних (физических, психических, химических и др.) воздействий?В более широком смысле мы можем поставить вопрос так: имеются ли стационарные режимы у СТТ и как зарегистрировать, измерить изменения параметров этих стационарных режимов, если и без внешних воздействий мы наблюдаем непрерывное изменение параметров ВСС x(t), т.е. хаотическое движение вектора состояния организма человека в ФПС? Если еще шире, то вопрос должен звучать так: как измерять хаос и как регистрировать различные состояния хаотических биосистем, если реально и непрерывно внутренняя их структура и их функции демонстрируют непрерывное хаотическое движение, изменение параметров их вектора состояния x(t)? Что является изменением параметров хаоса, как измерять хаос вообще? В рамках теории хаоса-саморганизации мы сейчас даем три ответа на этот один вопрос: на основе расчета квазиаттракторов, нейро-ЭВМ и при компартментно-кластерном моделировании СТТ [4,5,7-9]. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еськов В.М., Адайкин В.И., Вишневский В.А., Логинов С.И., Филатова О.Е., Хадарцев А.А. Системный анализ и синтез - гносеологическая основа теоретической биологии и медицины // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2006.  Т. 5. № 3.  С. 627-629.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Es&amp;#180;kov V.M., Adaykin V.I., Vishnevskiy V.A., Loginov S.I., Filatova O.E., Khadartsev A.A. Sistemnyy analiz i sintez - gnoseologicheskaya osnova teoreticheskoy biologii i meditsiny. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh. 2006.  T. 5. № 3.  S. 627-629.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еськов В.М., Хадарцев А.А., Еськов В.В., Филатова О.Е. Флуктуации и эволюции биосистем  их базовые свойства и характеристики при описании в рамках синергетической парадигмы // Вестник медицинских технологий.  2010.  Т. 17. № 1.  С. 17-19.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Es&amp;#180;kov V.M., Khadartsev A.A., Es&amp;#180;kov V.V., Filatova O.E. Fluktuatsii i evolyutsii biosistem  ikh bazovye svoystva i kharakteristiki pri opisanii v ramkakh sinergeticheskoy paradigmy. Vestnik meditsinskikh tekhnologiy.  2010.  T. 17. № 1.  S. 17-19.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еськов В.М., Хадарцев А.А., Филатов М.А., Филатова Д.Ю. Метод системного синтеза на основе расчета межаттракторных расстояний в гипотезе равномерного и неравномерного распределения при изучении эффективности кинезитерапии // Вестник медицинских технологий.  2010.  Т. 17. № 3.  С. 106-110.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Es&amp;#180;kov V.M., Khadartsev A.A., Filatov M.A., Filatova D.Yu. Metod sistemnogo sinteza na osnove rascheta mezhattraktornykh rasstoyaniy v gipoteze ravnomernogo i neravnomernogo raspredeleniya pri izuchenii effektivnosti kineziterapii. Vestnik meditsinskikh tekhnologiy.  2010.  T. 17. № 3.  S. 106-110.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еськов В.М., Еськов В.В., Филатова О.Е., Хадарцев А.А. Особые свойства биосистем и их моделирование // Вестник новых медицинских технологий.  2011.  Т. 18. № 3.  С. 331-332.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Es&amp;#180;kov V.M., Es&amp;#180;kov V.V., Filatova O.E., Khadartsev A.A. Osobye svoystva biosistem i ikh modelirovanie. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy.  2011.  T. 18. № 3.  S. 331-332.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Еськов В.М., Гавриленко Т.В., Дегтярев Д.А., Еськов В.В. Хаотическая динамика параметров кардио-респираторной системы человека при обширных термических воздействиях // Системный анализ и управление в биомедицинских системах.  2013.  Том 12. № 1.  С.622-626.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Es&amp;#180;kov V.M., Gavrilenko T.V., Degtyarev D.A., Es&amp;#180;kov V.V. Khaoticheskaya dinamika parametrov kardio-respiratornoy sistemy cheloveka pri obshirnykh termicheskikh vozdeystviyakh. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh.  2013.  Tom 12. № 1.  S.622-626.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Churchland M.M., Cunningham J.P., Kaufman M.T. and others. Neural population dynamics during reaching // Nature. 2012.  V. 487. P. 51-56.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Churchland M.M., Cunningham J.P., Kaufman M.T. and others. Neural population dynamics during reaching. Nature. 2012.  V. 487. P. 51-56.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Eskov V.M. Models of hierarchical respiratory neuron networks // Neurocomputing. 1996.  V. 11. №2-4. P. 203-226.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Eskov V.M. Models of hierarchical respiratory neuron networks. Neurocomputing. 1996.  V. 11. №2-4. P. 203-226.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Eskov V.M., Eskov V.V., Filatova O.E. Characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states // Measurement Techniques (Medical and Biological Measurements). 2011. V. 53. № 12. P. 1404-1410.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Eskov V.M., Eskov V.V., Filatova O.E. Characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states. Measurement Techniques (Medical and Biological Measurements). 2011. V. 53. № 12. P. 1404-1410.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Eskov V. M., Gavrilenko T. V., Kozlova V. V., Filatov M.A. Measurement of the dynamic parameters of microchaos in the behavior of living biosystems // Measurement Techniques. 2012.  V. 55. №9. P. 1096-1101.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Eskov V. M., Gavrilenko T. V., Kozlova V. V., Filatov M.A. Measurement of the dynamic parameters of microchaos in the behavior of living biosystems. Measurement Techniques. 2012.  V. 55. №9. P. 1096-1101.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gell-Mann M. Fundamental Sources of Unpredictability // Complexity. 1997.  V. 3. №1. P.13-9.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gell-Mann M. Fundamental Sources of Unpredictability. Complexity. 1997.  V. 3. №1. P.13-9.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ivanitsky G.R., Deev A.A. A Model of the Development of Stable Competing Relationsin the Self-organization of Biosystems // Biophysics. 2009.  V. 54. P. 381-388.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivanitsky G.R., Deev A.A. A Model of the Development of Stable Competing Relationsin the Self-organization of Biosystems. Biophysics. 2009.  V. 54. P. 381-388.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Mainzer K. Thinking in complexity: the computational dynamics of matter, mind and mankind. New York, Berlin. Springer. 2007. 482 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mainzer K. Thinking in complexity: the computational dynamics of matter, mind and mankind. New York, Berlin. Springer. 2007. 482 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Penrose R., Shadows of the Mind: A search for the missing science of consciousness, Oxford University Press (Oxford), 1994.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Penrose R., Shadows of the Mind: A search for the missing science of consciousness, Oxford University Press (Oxford), 1994.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Prigogine I. The Die Is Not Cast // Futures. Bulletin of the Word Futures Studies Federation. 2000.  V. 25. №4. P. 17-19.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Prigogine I. The Die Is Not Cast. Futures. Bulletin of the Word Futures Studies Federation. 2000.  V. 25. №4. P. 17-19.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Prigogine I. The philosophiy of instability // Futures. 1989. P. 396-400.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Prigogine I. The philosophiy of instability. Futures. 1989. P. 396-400.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
