Реферати українською » Медицина, здоровье » Моделювання біофізічніх процесів зорової системи


Реферат Моделювання біофізічніх процесів зорової системи

>Моделюваннябіофізичнихпроцесівзоровоїсистеми

>моделюваннязоровийаналізатор

>Поняттямоделюваннябіофізичнихпроцесів

>Живийорганізмявляє собоюзанадтоскладну систему,щоб його можна було брозглядативідразу у всіхподробицях, томудослідникзавждивибираєспрощену точкузору, щопідходить длярішення конкретнопоставленоїзадачі. Цесвідомеспрощенняреальнихбіосистем йлежить воснові методумоделювання.

Модель –цеумовний образ реальногооб'єкта,сконструйованогодослідником так,щобвідобразити характеристикиоб'єкта (>властивості,взаємозв'язку,структурні йфункціональніпараметри й т.д.),істотні дляцілейдослідження.Підмоделюванням у даний годинурозуміють не лишепредметне, щокопіюємоделювання, але й й науковий методдослідження йпізнанняглибокоїсутностіявища іоб'єктів.Основоюмоделюванняєєдністьматеріального світу іатрибутівматерії –простору й години, атакожпринципів рухуматерії.

>Моделі,використовувані вмедицині йбіології,звичайноподіляють втричікатегорії:

1.Біологічніпредметнімоделі, на яківивчаютьсязагальнібіологічнізакономірності,патологічніпроцеси,діярізнихпрепаратів,методилікування й т.д. До цого класу моделейможуть бутивіднесенілабораторнітварини,ізольованіоргани, культурикліток,суспензіїорганел,фосфоліпіднімембрани й т.д.

2.Фізичні (>аналогові)моделі,тобтофізичнісистеми, щоволодіютьаналогічним ізмоделюємимоб'єктомповодженням.Наприклад,деформації, щовиникають укісті прирізнихнавантаженнях,можуть бутививчені наспеціальновиготовленомумакетікісти. Рухкрові по великихсудинахмоделюєтьсяланцюжкомопорів,ємностей йіндуктивностей. Дофізичних моделей можнатакожвіднеститехнічніпристрої, читимчасовопостійнозаміняютьоргани йсистеми живогоорганізму:апарати штучногодихання (модельлегень), штучногокровообігу (модельсерця),кардіостимулятори й т.д.

3.Математичнімоделіявляють собоюсистемиматематичнихвиражень – формул,функцій,рівнянь й т.д., щоописують тих чиіншівластивостідосліджуваногооб'єкта,явища,процесу. Пристворенніматематичноїмоделівикористовуютьфізичнізакономірності,виявлені приекспериментальномувивченніоб'єктамоделювання. Так,математичнімоделіелектричнихявищ органів,наприклад,описформиелектрограм,засновані на законахелектродинаміки, амоделікровообігу – на законахгідродинаміки.Останнім годиноюзавдякивикористаннюЕОМрізкорозширилисяможливостіодержаннякількіснихвідповідей методомматематичногомоделювання, й сталоможливимвивчатицим методомнабагато болеескладнісистеми. Це привело дозначногопідвищеннянаукового й практичногозначенняматематичногомоделювання.

>Математичнемоделювання як методдослідженняволодіє поручбезсумнівнихдостоїнств:

>По-перше, сам методвикладукількіснихзакономірностейматематичною мовою,тобто мовоюграфіків й формул,точний йощадливий.

>По-друге,перевіркагіпотез,сформульованих наосновідосвідченихданих,може бутиздійснена шляхоміспитуматематичноїмоделі,створеної наосновіцієїгіпотези.Результати такогодослідження чидаютьдодатковіпідтвердженнягіпотез, чиприводять донеобхідностіїхньогоуточнення чинавітьперегляду.

>По-третє,математична модельдозволяєсудити проповодження таких систем й вумовах, щоважкостворити вексперименті в чиклініці,вивчати роботудосліджуваноїсистемицілком чи роботубудь-якоїїїокремоїчастини.

>Практичнацінність методуматематичногомоделюванняполягає внаступному:

1) правильноскладена йусебічновикористанаматематична модельдозволяєзменшити годинудослідженнябіосистем,скоротитикількістьтварин, необходимих для такогодослідження, й числодосвідів;

2)математична модельполегшуєрішення завданьпрогнозування ходу йрезультатівекспериментів,плинухвороб,ефектівлікувальнихвпливів.Такепрогнозуваннядозволяєпідібратиоптимальніваріанти,лікування,зокремазастосуваннялікарськихпрепаратів.

>Сучаснабіофізикавключаєматематичнемоделювання якнеобхіднийетапнауковогодослідження.Типова робота вобластібіофізикипочинається ізексперименту, йодержуваніекспериментальніданіпіддаютьсяматематичнійобробці (>побудоватаблиць,графіків,гістограм,підборемпіричних формул дляописуекспериментальнихзалежностей).Цейматеріалєосновою длястворенняробочоїгіпотези.

>Математична модель,створена наосновіцієїгіпотези,може правильноописуватиповодженнясистеми,хочафізичніосновиспостерігаються вексперименті іописуванихмоделлюпроцесівможуть бути нерозкриті.Поглибленнядосліджень на іншомуетапі, так чиінакше,зв'язано ізвивченняммолекулярної йклітинної приміщеннядосліджуванихбіологічних систем. Укінцевомурахунку,цедозволяєсформулювати болеезмістовнуструктурно-функціональну модель роботиданоїклітки, читканини органу.Кінцевоюметою такогодослідженняєствореннябіофізичноїтеорії, щодозволяєпояснитивластивості йповодженняскладноїбіологічноїсистеми наосновізнанняфізичнихпринципів, що лежати восновіфункціонуванняскладовихїїелементів.

>Моделібуваютьгеометричні,біологічні,фізичні (>фізико-хімічні) йматематичні.

>Геометричнімоделі –найбільшпростийїхнійрізновид. Цезовнішнєкопіюванняоригіналу.Муляжі,використовувані увикладанніанатомії,біології йфізіології,єгеометричними моделями. Упобутігеометричнімоделі частовикористовуються ізпізнавальної чи декоративно –розважальноюметою (>моделі автомашин,залізниці,будинків, ляльки й т. п.).

>Створеннябіологічних (>фізіологічних) моделейзасновано навідтворенні влабораторнихумовахвизначенихстанів,наприкладзахворювання впіддосліднихтварин. Уекспериментівивчаютьсямеханізмивиникнення стану, йогоплин,способивпливу наорганізм для йогозміни. До таких моделейвідносять по однійвикликаніінфекційніпроцеси,гипертрофированняорганів,генетичніпорушення,злоякісніновотвори, по однійствореніневрози йрізніемоційністани.

Длястворенняцих моделей напіддосліднийорганізмвиробляютьсяусіляківпливи:зараженнямікробами,уведеннягормонів, зміну складуїжі,вплив напериферичнунервову систему, зміну умів йсередовища життя, іін.Біологічнімоделіважливі длябіології,фізіології,фармакології й генетики.

>Створенняфізичних йфізико-хімічних моделейзасновано навідтворенніфізичними йхімічними способамибіологічних структур, чифункційпроцесів.Фізико-хімічнімоделі более,ідеалізовані,чимбіологічні, йявляють собоюдалекуподобумоделюємогобіологічногооб'єкта.

як прикладоднієї ізпершихфізико-хімічних моделей можна привести модель зростаннюживоїклітки (1867), уякійрістімітувавсявирощуваннямкристалівCuSO4 у водяникурозчині Сі [>Fe(CN)6].Ця проста модельзаснованалише назовнішньому,головним чиномякісному,подобімоделінатурі.

>Моделі,засновані накількіснійподобі, болеескладні
 йбудуються, убагатьохвипадках, за принципамиелектротехніки іелектроніки ізвикористаннямекспериментальногоматеріалу поелектрофізіології.

>Розробленімоделівикористовуються припобудовімеханічних машин ізелектроннимкеруванням, щоімітуєдеякіактиповодженьтварин (>утворенняумовного рефлексу,пам'яті,гальмування й т. п.). Дляефектунаочностіцим машинам частододаютьзовнішнійвиглядтварин:миші; черепахи,білки.Важливим у практичномувідношенніємоделюванняфізико-хімічних умів життя окремихкліток,всьогоорганізму вцілому.Створені по однійрозчиниімітуютьсередовище, щопідтримуєіснування позаорганізмом окремихорганів йкліток.

>Штучнібіологічнімембранидозволяютьвивчатифізико-хімічну природуїхньоїпроникності дляіонів йвплив нанеїрізнихзовнішніхфакторів.

>Математичнемоделюваннябіологічнихоб'єктівявляє собоюаналітичнийописідеалізованихпроцесів й систем, адекватнихреальним.

>Ідеальних систем йпроцесів уприроді неіснує,однакотриманірезультати увідомихмежах можназастосовувати дореальнихпроцесів й систем, бо смердотімаютьзагальнівластивості ізідеальними.Подібний методабстракційвикористовується і уфізиці.

>Математичнімоделібудуються чи наосновіекспериментальних
 >даних (>матеріальне, чипредметне,моделювання),використовуючигіпотезу чивідомузакономірністьякого-небудьявища. При цьому, одномутеоретичне,моделюваннявимагаєнаступноїдосвідченоїперевірки. 

>Особливокориснотеоретичнемоделювання там, де провестиекспериментнеможливо чи складно. «>Програвання» наЕОМматематичноїмоделібіологічногопроцесу,важковідтвореного вексперименті,дозволяєпередбачати змінупроцесу взалежності від умів,пророчитидеякіновіявища. Так,дослідженнямоделісерцевоїдіяльності,заснованої натеоріїрелаксаційнихколивань, дозволилопророчитиособливепорушеннясерцевого ритму,згодомвиявленого влюдини.

Урядівипадків дляфізичнорізних моделейодержуютьоднаковідиференціальнірівняння. Так,наприклад,однаковірівнянняописуютьзагасаючімеханічні іелектричніколивання чиаперіодичнийрозряд конденсатора,поглинаннясвітларечовиною й законрадіоактивногорозпаду. Уцієїаналогічностідиференціальнихрівнянь, щовідносяться дорізнихявищ, можнадоглянутиєдністьприроди.Такаособливістьдозволяєвикористовуватианалогії приматематичномумоделюванні, авідповіднімоделіназиваютьпредметно-математичними моделямипрямоїаналогії.

>Вивченняявищ задопомогоюматематичних моделейпідрозділяється начотириетапи.

першийетапскладається увиділенніоб'єктівмоделювання йформулюванні законів, їхнієднальних.Вінзавершуєтьсязаписом уматематичнихтермінахпредставлень прозв'язкиміжоб'єктами.

На іншомуетапівідбуваєтьсядослідженняматематичних завдань, щовипливають ізматематичноїмоделі.Метою цогоетапуєрішенняпрямоїзадачі,тобтоодержанняданих, котрі можнапорівняти із результатамидосвіду чиспостережень, Длярішенняпоставлених завданьвикористовуютьсяматематичнийапарат йобчислювальнатехніка, щодозволяєодержатикількіснуінформацію.

>Третійетапдозволяєз'ясувати,наскількивисунутагіпотетична модельзадовольняєкритерію практики.Рішення цого запитаннязв'язано ізвідповідністютеоретичнихнаслідківекспериментальним результатам. У рамках цогоетапу частозважуєтьсязворотна завдання, уякійвизначаються невідоміранішедеякі характеристикимоделі за результатамизіставленнявихідноїінформації із результатамиспостережень.

>Запропонована модельнепридатна,якщо ані при якізначенняхїї характеристик не можнапогодитивихіднуінформацію ізекспериментом.

Учетвертийетап входитианалізмоделі врезультатінагромадженняданих пронеї йїїмодернізація.

Узалежності від характеру моделей їхніумовноподіляють нафеноменологічні йструктурні.

>Феноменологічні (>функціональні)моделівідбиваютьтимчасові йпричинно-наслідковівідносиниміж параметрами, щохарактеризуютьфункціїбіологічногооб'єкта безобліку йогоструктури.

>Об'єктрозглядається як «>чорнашухляда» – система, уякійзовнішньомуспостерігачудоступнілишевхідні йвихіднівеличини, авнутрішня структураневідома. Метод «>чорноїшухляди» широкозастосовують длярішення завданьмоделюванняскладнихкібернетичних систем у тихийвипадках, колиінтереспредставляєповодженнясистеми. Так,наприклад, ізогляду наскладну «>конструкцію»мозкулюдини йризик прямогоприладовоговпровадження в йогоструктури, резоннодосліджуватимозок як «>чорнашухляда». Це можнаробити,досліджуючирозумовіздібностілюдини, йогореакцію на звук,світло й т.д.                            

>Структурнімоделібудуються ізурахуваннямструктуриоб'єкта, щовідбиває йогоієрархічнірівні.

При цьому доструктуривідносятьприватніфункції окремихпідсистем.Такімоделікращевиражаютьсутністьбіологічних систем, але йскладні дляобчислень.

>Складання моделейвиробляється завизначеноюсхемою.Спочаткуформулюється позначкамоделювання,потімвисловлюєтьсягіпотеза, щопредставляєякіснийописсистеми,вибираються типмоделі йматематичніметодиїїопису взалежності від мети й родуінформації.Заключнийетапскладається вствореннімоделі йпорівнянніїї зсистемою-об'єктом ізметоюідентифікації.

>Структурнемоделюваннязоровоїсистеми

>Зоровийаналізаторявляє собоюскладнуфункціональну систему, щомістить багаторівнів дляпереробкизоровоїінформації,якість роботиякої багато вчомувизначаєтьсяособливостямиїї приміщення й характеромрозв'язуваних завдань.

>Функціональна система поП.К.Анохіну –цецентрально-периферичнезамкнутеутворення ізбезупиннимзворотнимзв'язком (>зворотноїаферентації), що працює за принципомсаморегуляції. Унеїможутьвходити якблизько, то й далекорозташовані друг від другаанатомо-фізіологічнікомпоненти,зв'язані ізвиконаннямякоїсьвизначеноїфункції йдосягненнямпристосувальногоефекту зарахунокзалучення вреакціюрізних структур.

>Зоровий актсприйняття носитисистемний характер,включає рядоперацій, щозабезпечуютьсярізнимимеханізмами,локалізованими як успецифічнійсенсорнійсистемі, то й заїї межами. Упроцесісприйняттяздійснюєтьсяприйом йвиділення окремихознак сигналу,порівняння їхніміж собою й ізнаявнимивнутрішнімиеталонами,створення адекватнихгіпотез про характер стимулу йвіднесення його доокремоїкатегорії (>упізнання).

>Сприйняттяоб'єктівзоровоюсистемою внорміздійснюється задопомогою двох очей, насітківці шкірного ізякогоформуєтьсязображення.Якщо система «>справна» йфункціонує нормально, тоцізображення приподальшійїхнійобробцінакладаються одного одного йзливаються в Єдинийзоровий образ, щолокалізується увизначенійкрапціпростору.

>Технічнозоровийаналізаторможе бутиреалізований якпристрій ізавтоматичноюсистемоюспостереження, щосамофокусується іавтоматичнопідбудовується дорізноїінтенсивностісвітла, щомаєсамоочиснілінзи йприєднане докомп'ютеру ізнастількирозвитимиможливостямирівнобіжноїобробкиінформації, щоаналогів у реальноіснуючійапаратурі немає.Ця системавирішує завдання не лишеодержаннячіткихзображень реального світу, але й йперетворить йосмислюєзорову сцену,витягаючи всюкориснуінформацію йвідкидаючизайву.

>Ніякийлюдськийвинахід,включаючикерованікомп'ютеромкамери, неможесуперничати ізлюдськимиочима.

>Зоровийаналізаторможе бути уявлень увидіспрощеноїструктурноїблок-схеми. Уньому можнавиділити двавідділи –периферичний йцентральний. Допериферичного відділеннявідносяться блокнаведення йфокусування, блок прийому йпервинногоаналізу йчастковопередавальнішляхи. До центрального відділеннятакожчасткововідносятьсяпередавальнішляхи й блоккерування іаналізу.Такийподілсистеми на двавідділи обумовленеособливостямиїїфункціонування.

>Периферичнийвідділзабезпечуєприйом,первиннупереробку й передачузоровоїінформації вцентральнийвідділ. У центральномувідділівідбуваєтьсяостаточнапереробка іусвідомленняінформації,формуютьсякеруючісигнали врізні блокипериферичного відділення ізметоюполіпшення йогофункціонування зарахунок «>підстроювання»активнихелементів.Передавальнішляхи мивіднесли дообохвідділів, що обумовленеїхньоюструктурноюорганізацією.Вонипочинаються насітківці йзакінчуються вкоріпотиличноїчасткимозку,тобтопронизуютьобидвавідділизоровоїсистеми.

Насхемі (рис. 1) уявленьзоровий шлях, щопочинається насітківці йзакінчується вкорі головногомозку,тобтооб'єднуючийміж собою три блоки (блок прийому йпервинногоаналізу, щопередаютьшляхи й блоккерування іаналізу).Кожний зблоківзоровоїсистемимає своюструктурнуорганізацію йсистемнуфункцію.Розглянемокожний зблоківзоровоїсистеми.

I. Блокнаведення йфокусування.Цей блокзабезпечуєодержаннязоровоїінформації насітківці.Вінвключаєокорушивнім'яза, щозабезпечуютьнеобхідні дляодержаннязоровоїінформації поверни ока;акомодаційнийапарат, щофокусуєзображенняоб'єкта насітківці;зіниця, щоєдіафрагмою, щорегулюєкількістьсвітловоїенергії, щонадходить насітківку;оптичнісередовища ока (>роговиця, камернийволога,склоподібнетіло), щозабезпечуютьфокусуваннязображення йбезперешкоднепроходженнясвітла.

II. Блок прийому йпервинногоаналізу.Цей блокзабезпечуєприйомсвітлового сигналу, йогопервиннуобробку зарахуноквиділення контурузображення йперетвореннясвітловоїенергії велектричний сигнал. Структурно II блокреалізований увидісітківки.

III.Передавальнішляхи.Цей блокзабезпечує передачузоровоїінформації відпервинногоаналізатора у ньогокерування. Структурно III блокреалізований увидіпериферичного й центральногонейронів.

IV. Блоккерування іаналізу.Здійснюєпереробку іаналіззоровоїінформації, щонадходить,формуєкеруючісигнализворотного зв'язку, щорегулюютьфункціїелементівзоровоїсистеми (>наприклад, кривизну кришталика,напругуокорушивнихм'язів,діаметрзіниці). Структурно IV блокзоровоїсистемиреалізований увидіпідкіркових йкорковихзоровихцентрів.

>Основна відповідальність заодержанняякісноїзоровоїінформаціїлежить напершомублоцізоровоїсистеми, щоскладається як ізактивних (>окорушивнихм'язів,циліарногом'яза йм'язисфінктеразіниці), то йаапасивнихелементів (>роговиця, камернийволога,склоподібнетіло).Пасивначастинаоптичнихсередовищ ока впроцесівиконаннязорової роботи практично незмінюється й неможекорегуватися блокомкерування.

>Роговиця й кришталик разомутворятьеквівалентлінзифотоапарата.Приблизнодвітретинизагальногопереломленнясвітла,необхідного дляфокусування,відбувається награниціповітря –роговиця, десвітло укладати око.Третину, щозалишилася,фокусуючоїздатностіреалізує кришталик, але й йогоголовна завдання – забезпечитинеобхіднерегулювання дляфокусуваннясистеми наоб'єктах,розташованих нарізнихвідстанях від ока. Уоці, навідміну відфотоапарата,відбувається зміну невідстані відлінзи дофотосприймаючоїповерхні, аформисамоїлінзи – кришталика, зарахунок чогозмінюються йогооптична сила йфокуснавідстань. Длярозгляданняблизькихоб'єктів кришталик, задопомогоюприкріплених доньогосухожиль,робиться болееопуклим, авилучених – более пласким.Цізміниформиздійснюєсукупністьрадіальнихм'язів,називанихциліарними. Таким чином, кришталик, будучиактивнимелементомоптичноїсистеми ока,регулюється блокомкерування.Змінюючи свою кривизну,вінзабезпечуєодержаннячіткогозображення напервинномуаналізаторі (>сітківці).Рефлекс, що приводити доскороченняциліарнихм'язів й щоробить кришталик болееопуклим,визначається блокомкерування йтіснозв'язаний із рефлексом, щоконтролюєвідповідні поверни очей.

>Двісукупностім'язових волокон (>радіальні йкільцеві)змінюютьдіаметрзіниці і утакийспосібрегулюютькількістьсвітла, щонадходить в око.Цей процестакожконтролюється блокомкерування йзв'язанийфункціональнимзв'язком зпроцесамиакомодації йконвергенції.

>Кожне оковстановлюється вочниці увизначенеположенняшістьмаекстраокулярнимим'язами, щорозбиваються втричі парі,причомум'язакожної паріпрацюють упротивофазі,забезпечуючи рух очей утрьохортогональнихплощинах. Дляобох очей завданняспостереження заоб'єктом виннавиконуватися ізточністю додекількохкутовиххвилин,інакшевидимезображення якщодвоїтися.Настількиточнірухивимагають длясвоєїреалізаціїнабір тонконабудованихрефлексів,включаючи тих, якіконтролюютьположення голови.

>Зі складногосполучення дії окремихм'язівобох очейскладаються їхньогоспільнікоординованірухи (>вольові йрефлекторні), щокеруються йконтролюються блокомкерування.

Для забезпеченнянайкращих умів дляодержанняінформаціїзоровоюсистемоюокорушівнім'язиповинніпевним чиномповертати, а,найчастіше,довгостроковоутримуватиочніяблука у суворовизначеномуположенні. Так щозрозумілоїхнюістотну роль упроцесізоровогосприйняття.

>Усясукупністьнесітчастихчастин очей, описанавище,призначена для забезпеченняодержання на двохсітчаткахсфальцьованогочіткогозображеннязовнішнього світу, що,перш ніж якщоусвідомлене йпроаналізовано,повиннеперетерпітибезлічперетворень,здійснюваних,наступними запершим, блокамизоровоїсистеми.

Іншим блокомзоровоїсистемиєприймач йпервиннийаналізатор –сітківка.Вонаперетворитьсвітло внервовісигнали,дозволяєсприйматиінформацію прирізнійосвітленості,розрізняєдовжинихвиль (>сприйняттякольору),забезпечуєвисокуздатність ока, щодозволяє.

>Сітківка –частинамозку, щовідокремилася віднього наранніхстадіяхрозвитку йзв'язана із ним задопомогоюзорового нерва.Товщинасітківки неперевищуєчвертіміліметра.Вонамістить три шаритілнервовихкліток,розділенихдвома кулямисинапсів,утворенихаксонами йдендритамицихкліток. Куля назаднійповерхнісітківкиміститьсвітлочутливірецептори –палички й колбочки.Паличкивідповідальні засутінковийзір, колбочки затонкідеталі йколірнийзір.

Уцентральнійзонісітківки (>центральнійямці),розміром упівміліметра,маються лише колбочки,ця зонанайбільш точногозору. Уційзоні усі шарисітківкизміщаються допериферії,утворюютькільце іоголяютьцентральні колбочки,тобто колбочкирозташовуються всамійповерхні, тоді як увсійіншійсітківцісвітлоповинне пройти після двохпередніх шари йстимулювати їхні.Ці шари перед рецепторамидоситьпрозорі й,імовірно, теж не надтошкодятьчіткостізображення.

>Наявність насітківці ділянки ізнайбільшвисокимзором,дуже маленького поплощі,показує туістотну роль Першого блокузоровоїсистеми вточностінастроювання йфокусування.Цяточністьнеобхіднавідразудвом очам, у огидноговипадкуможливівсякірозладисприйняття, щоприводять не дуже дофункціонального, але й й доструктурноїперебудовизоровоїсистеми вцілому йїїроботізіскороченійпрограми.

Окомістить 125–130мільйонівпаличок йколбочок, щозв'язані із 1мільйономгангліознихкліток,причому зв'язку центральнихколбочок ізгангліознимікліткамиінші,чимзв'язкиіншихпаличок йколбочок.Різні похарактері зв'язкудозволяютьодержатирізний погостротізір.Об'єктизовнішнього світузображуютьсяоптичноюсистемою ока насітківці увидісвітлового потокурізноїщільності.Розподілпорушеньсвітлочутливихелементівсітківкивідповідаєрозподілу нанійосвітленості.Вже всамійсітківцівідбуваєтьсяскладнаобробкасигналів, щонадходять відфоторецепторів. Цепідтверджується тім, що на 130мільйоніврецепторів припадативсього 1мільйон волоконзорового нерва,причомучастина із нихвідцентрові.Тобто уже нарівнісітківкивідбуваєтьсяквантуванняпервіснебезупинногозображення.Дискретність, внесенозоровоюсистемою,обмежуєкількістьінформації прооб'єкти, щонадходить увищівідділи.Обмежено числопомітнихградаційяскравості,зображенняскладається ізкінцевого наборудискретнихелементів,усередині якізмінияскравості неможуть бутирозрізнені.Зоровесприйняттядискретне й вчасі, око нерозрізняєзмін, щовідбуваються зазанадтомалий годину.Пропускназдатністьсітківкискладає десяткимільйонівдвоічниходиниць у секунду, авсьогозоровогоаналізаторапропускназдатність неперевершуєдекількохдесятківдвоічниходиниць у секунду.Изольованнорозглянутасітківкаможепропустити великийпотікінформації,однакодержувачповідомлень –вищівідділизоровогоаналізатора –робить суворийвибірінформації із потокуповідомлень,оскількивінхарактеризується великоюстатистичноюнадмірністю, амірупроведеннякодуванняінформації дляпередачі увищівідділи,повідомленняпредставляються вусі болееощадливійформі.

Кількістьнейроннихканалів, щоберуть доля впередачізоровоїінформації, ізкожнимкрокомзменшується,причомуінформаціястає однієюкрокближче дотієїформи, уякій вонавикористовується йзберігається впам'яті.

Таким чином,пропускназдатністьзоровогоаналізатора –цеграничнакількістьінформації, щоможе бутисприйнятозоровоюсистемою вцілому.

Нарівніпервинногоаналізатора –сітківкистатистичнанадмірністьзображень неусунута йприродненеобхіднависокапропускназдатністьпередавальнихшляхів. Увищихвідділахзоровогоаналізатора,завдякистатистичномукодуванню,надмірністьзменшуєтьсянастільки, що тутпотрібнонабагатоменшапропускназдатність. Це обумовлене тім, що увищихвідділахзоровогоаналізаторавиробляєтьсякодування великихсукупностейзв'язанихелементів уформізоровихобразів.

>Зоровийаналізаторєсистемою зв'язку, що дляпередачізведень про станзовнішнього світу увищівідділи ЦНС. Убудь-якійподібнійсистемі дляпередачіповідомленьповиннийіснувати рядоперацій (>квантування,нагромадження,виділення сигналу з галасу,декореляції іін.), що узоровійсистемівиконуютьсярецептивними полямисітківки –універсальнимиполіфункціональнимиутвореннями.


Схожі реферати:

Навігація