Экзамен / БТС. Вопросы к экзамену. ОГТУ. Бондарева Л.А
..docВопросы к экзамену по дисциплине
«Основы теории биотехнических систем»
групп 31-ИД и 31-БИ
-
Понятие биотехнической системы (БТС), ее обобщенная структурная схема. Особенности биологической и технической подсистем.
-
Системный подход при разработке БТС, системный анализ и системотехника. Классификация систем по уровню сложности и происхождению. Анализ сложных систем с помощью метода декомпозиции. Общие свойства систем различной природы.
-
Особенности биологических систем управления при рассмотрении организма с позиции системного анализа.
-
Схема многоуровневого управления биологическим объектом. Понятие энтропии и негоэнтропии.
-
Основные события при развитии науки о биологических системах. Теория функциональных систем П.К. Анохина.
-
Понятие внешней и внутренней среды организма. Анализ биологических систем методом пространства состояний, недостатки метода, препятствующие его применению в клинических условиях.
-
Теория стационарного неравновесия внутренней среды Э.С. Бауэра.
-
Биологическая регуляция и концепция гомеостаза. Гомеостатические кривые.
-
Механизм гомеостаза: его общая схема, пассивные и активные механизмы.
-
Математическое описание гомеостаза системы управления транспортом кислорода.
-
Теоретические основы диагностики состояния биологических систем: понятие диагностики, ее особенности, задачи и этапы.
-
Моделирование, понятие моделей, их классификация. Принцип изоморфизма. Роль моделирования при соединение живых и неживых элементов в единую БТС целенаправленного поведения.
-
Основные задачи синтеза БТС. Свойство суперадаптивности БТС и принципы сопряжения ее элементов.
-
Метод поэтапного моделирования БТС, его основные этапы.
-
Классификация БТС по их целевой функции, особенности каждой группы.
-
Бионика, закономерности ее возникновения Бионическая методология изучения живых организмов. Задачи, решением которых занимается бионика.
-
Бионический подход при синтезе БТС эргатического типа.
-
Основные функциональные характеристики сложных систем.
-
Основные задачи поэтапного моделирования применительно к синтезу БТС-Э, уровни моделирования.
-
Тренажерно-моделирующий комплекс, прикладные задачи, решаемые на нем. Роль отдельных подсистем: имитации управляемого объекта (процесса) и моделирования внешней среды, оценки деятельности, состояния оператора и стоимости результата.
-
Адаптивная БТС эргатического типа: основные контуры управления и составляющие их элементы, внутренняя и внешняя адаптивность, функционирование адаптивной БТС-Э.
-
Логические фильтры-преобразователи в информационных и управляющих цепях БТС (на примере адаптивной БТС-Э).
-
Медленно-изменяющиеся и быстро-изменяющиеся физиологические процессы в живом организме. Особенности их преобразования, отображения и регистрации.
-
Исследовательские БТС-М, структурная схема и функционирование.
-
Методы управления состоянием живого организма: энергетические, вещественные, информационные, примеры. Машинное управление.
-
Автоматизированные БТС для медицинских многопрофильных и специализированных центров на примере комплекса для хирургических операционных и реанимационных (схема прилагается).
-
Мониторные системы (МС) как часть замкнутой БТС управления состоянием человека, контуры управления.
-
Математическая модель лечебно-диагностического процесса, алгоритм синтеза МС с позиций БТС.
-
Классификация мониторных систем (МС), общая блок-схема и ее функциональные блоки.
-
Конфигурация многоканальных МС: с центральной, периферийной, смешанной и комбинированной обработкой информации. Принципы управления МС, интерактивный режим. Взаимодействие медицинского персонала с техническими средствами.
-
Инструментальная и вычислительная мониторная система на примере одного канала, пассивное и активное управление. Примеры МС обоих типов.
-
Микропроцессорная мониторная система.
-
Автоматизированные системы для массовых профилактических осмотров населения: актуальность их создания, решаемые задачи, особенности функционирования, этапы обследования, содержание выходных документов и технические характеристики.
-
Особенности БТС для функциональной диагностики. Структура современной системы функциональной диагностики в спорте, задачи, решаемые ей, и режимы работы.
-
Биотехническая система для восстановления функции мышц с биологической обратной связью.
-
Телемедицина, ее основные направления и достоинства. Многоканальные биотехнические комплексы с использованием передачи информации по телеметрическому каналу.
-
Телемедицина, ее основные направления и достоинства. Структура региональной телемедицинской сети.
-
Электрокардиостимуляция, классификация ЭКС, составные части ЭКС, требования предъявляемые к ним.
-
Требования предъявляемые к электрокардиостимуляторам. Асинхронные и биоуправляемые ЭКС.
-
Терапевтические биотехнические системы: электрокардиостимуляторы по требованию.
-
Терапевтические биотехнические системы: синхронные электрокардиостимуляторы.
-
Модель исследования состояния биообъекта и его управления, основная задача, ставящаяся при управлении, понятие терапевтической БТС-М и основная проблема систем данного типа.
-
Теория динамического программирования при создании БТС-МТ, способы их построения.
-
Классификация БТС-МТ, особенности их реализации.
-
Основные структурные схемы БТС-МТ, характеризующие процесс управления.
-
Понятие “обратная связь”, преимущества введения в систему обратных связей, особенность биологической обратной связи, биологическое управление.
-
Биологическое управление, сигналы, используемые для осуществления биоуправления. Структурная схема системы автоматизированной коррекции калиевого гомеостаза.
-
Биологическое управление. Биотехническая офтальмо-диагностическая система для исследования зрения.
-
Биологическое управление, сигналы биоуправления, комплексная БОС, формы представления информации по каналу биологической обратной связи.
-
БТС управления поведением целостного организма и популяциями биологических организмов (БТС-У): функциональные особенности данного типа БТС.
-
Целевая функция БТС-У, стимуляция различных зон мозга с целью получения определенных результатов. Контроль за состоянием управляемого животного.
-
Применение поэтапного моделирования при синтезе БТС-У, область их применения.
-
Современное состояние технического обеспечения медико-биологических исследований.
-
Основные функции биологического объекта в медико-биологической практике, реализация этих функций в БТС различного типа, примеры.
-
Взаимодействие лазерного излучения с биологическими тканями, модель этого взаимодействия.
-
Закон Арндта – Шульца, его графическое изображение и примеры применения к различным лечебным воздействиям.
-
БТС, реализующая метод биологической лазерной хронотерапии, ее особенности и преимущества по сравнению с обычным лазерным воздействием. Каким образом учитываются индивидуальные особенности каждого пациента?
-
Временные диаграммы и математическое описание импульсного управляющего сигнала лазерным воздействием, модулированного по амплитуде. Достоинства метода биологической лазерной хронотерапии.