Розробка автоматизованої системи діагностики рухового апарату зорового аналізатора - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі “Системне програмне забезпечення” Одеського національного політехнічного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Паулін Олег Миколайович, Одеський національний політехнічний університет, професор кафедри системного програмного забезпечення Пухова НАН України, завідувач відділом моделювання динамічних систем; кандидат технічних наук, доцент Савєльєва Оксана Степанівна, Одеський національний політехнічний університет, доцент кафедри нафтогазового та хімічного машинобудування З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Одеського національного політехнічного університету за адресою: 65044, м.До таких систем відноситься руховий апарат зорового аналізатору (РАЗА) людини, який є важливою складовою рухової системи ока (РСО) і зорової системі в цілому. Відомі на сьогоднішній день методи діагностики порушень функціонування РАЗА (методи коордиметрії, Гіршберга, метод із застосуванням синоптофору) спрямовані на визначення величини кута косоокості, що являється лише статичним описом роботи РАЗА. З іншого боку, використання автоматизованої системи офтальмологічної діагностики (СОД) дозволить розпаралелити процес отримання діагнозу шляхом розділення його на дві послідовності дій (та інформаційних потоків): обстеження пацієнта із застосуванням СОД під керівництвом оператора та отримання параметрів РАЗА, аналіз лікарем-офтальмологом значень параметрів РАЗА пацієнта та формування діагнозу, що забезпечує економію часу. розробка математичної моделі РАЗА, в якій враховані властивості і параметри РАЗА, істотні для дослідження її статичних та динамічних характеристик, та виділення інформативних ознак моделі, які характеризують стан РАЗА; формування системи розвязувальних правил, яка дозволяє автоматизувати процес класифікації стану РАЗА з використанням продукційної системи підтримки прийняття рішень, і розробка на її основі метода та інформаційної технології діагностування РАЗА, які дозволяють підвищити точність і скоротити тривалість процесу діагностики;Структурно РАЗА складається із сукупності мязів, що рухають око (МРО), точок кріплення цих мязів до очного яблука і до очної орбіти і очного яблука як обєкта прикладення дії РАЗА. Аналіз властивостей РСО із урахуванням вимог до спостереження змінних системи дозволив виділити множину найбільш важливих та інформативних параметрів МРО, які в сукупності описують стан системи: Q?(ц, L,T), (1) де ц - кут відхилення очного яблука від нормалі, первинний статичний показник; L - довжина МРО, вторинний статичний показник; T - постійна часу перехідного процесу при відпрацьовуванні МРО зміни вхідної дії, динамічний показник. Математична модель РАЗА представляється системою рівнянь: (2) де U=ш(L) - горизонтальне та вертикальне переміщення проекції НП у площині обличчя пацієнта, ш - функція перетворення; M - діагональна матриця постійних часу Ti диференціального рівняння, i=1:3; А - вектор-стовпець вільних членів; I0 - імпульси управління РАЗА; L - довжини МРО, обумовлені функцією f за значеннями U. Значення максимальних кутів повороту очного яблука дозволяють розглянути всі МРО при деякому куті повороту очного яблука у вигляді двох складових: 1) тієї, що прилягає до очного яблука; 2) розташованої між точкою відходу МРО від очного яблука і другою (фіксованою) точкою кріплення МРО. Математичний опис моделі РСО представлений системою рівнянь: (6) де j - поточне значення просторового кута повороту очного яблука; j0 - нормативне значення кута повороту; - неузгодженість між нормою і поточним значенням кута повороту; I - імпульси, які видаються нелінійною частиною РСО і обумовлені функцією f1 за кутом неузгодженості; k - постійний коефіцієнт перетворення сигналу; f2 - функція перетворення поточного значення кута j залежно від довжини L.У дисертаційній роботі розроблена і науково обґрунтована нова система діагностики РАЗА, яка є автоматизованою та базується на інформаційній обєктно-орієнтованій моделі процесу діагностики і дозволяє одержати оцінку стану РАЗА у вигляді класу. Розробка метода діагностики РАЗА забезпечила підвищення точності результатів вирішення задач перевірки працездатності і пошуку дефекту, а розробка відповідної інформаційної технології привнесла усі переваги автоматизації процесу. Аналіз структури і функціонування рухової системи ока показав, що її можна класифікувати як систему екстремального однопараметричного регулювання, що містить РАЗА як обєкт управління з екстремальною статичною характеристикою.

Основний зміст роботи