Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Позин Н.В. -> "Элементы теории биологических анализаторов " -> 89

Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.

Позин Н.В., Любинский И.А., Левашов О.В., Шараев Г.А. Элементы теории биологических анализаторов — М.: Наука, 1978. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): elementiteoriibiologicheskihanalizatorov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 154 >> Следующая

ляций возбужденной области на поступившем интервале, т. е. АТ Tin — Т0, где АТ — величина сдвига, Т — длительность пришедшего на вход интервала, п — число циркуляций по структуре, Т0 — значение периода циркуляции до сдвига. Если на вход такой структуры поступает периодическая последовательность импульсов, определяющая ритмический рисунок, то в структуре установится период циркуляции возбуждения, равный единичному интервалу. Число циркуляций возбуждения или то, сколько раз возбуждается элемент к, определяет, какое число ставится в соответствии очередному поступившему интервалу.
'•>. Сравнение метода интервальной гистограммы с методом корреляционного анализа. Рассмотрим наиболее простой ритмический сигнал; последовательность равноотстоящих по времени импульсов (сигнал Sj) с интервалом 1\, па который наложена последовательность случайных импульсов (аддитивный шум) со
S,

о)
2Т,
ЗТ,
5)
ИГ
N,
S,+N, I
47, О
Рис. 111. Суперпозиции (rf, Л',) последовательности раштотегоящих но нремсии'импуль-сов (Sj) и аддитивного шума (jVj). КФ — корреляционная функция, ИГ — интервальная
гистограмма.
средним интервалом между импульсами 7’2. Для случая, когда Тг ~ = 0/i'Tx, корреляционная функция и гистограмма изображены на рис. 111. В интервальной гистограмме практически отсутствует пик, соответствующий периоду 1\. В то же время в корреляционной функции четко видны пики, расположенные на интервалах, кратных периоду представленного сигнала. Можно сделать вывод: когда ритмический сигнал представлен в сильном аддитивном шуме и когда ритмический рисунок сигнала достаточно прост (в данном случае последовательность равноотстоящих по времени импульсов), сигнал легче обнаружить по корреляционной функции, чем по интервальной гистограмме. Теперь видоизменим сигнал.
Рассмотрим случай, когда шума нет, а сигнал представляет собой двудольный ритм с длительностями долей Тг и Т2— сигнал Sb. Корреляционная функция и гистограмма представлены на рис. 112. Отметим, что интервальная гистограмма имеет значительно более простой вид, чем корреляционная функция. Действительно, она
п т, т2 Tt т+т, то т, т2- т в)
Гис. f f 2. Дпудолп-.ый ритмический сигнал (Ss); '1\, Т2 — длительности долей, 1\Ф корреляционная функция, ИГ — интервальная гистограмма.
имеет всего два пика, соответствующих длительностям обеих долей, в то время как в корреляционной функции, во-первых, больше ииков, во-вторых, амплитуды их неодинаковы, что тоже играет важную роль. Поэтому, чем сложнее ритмический сигнал, тем более сложной становится корреляционная функция по сравнению с интервальной гистограммой.
Наложение шума на ритмический сигнал может привести к тому, что импульсы сигнала несколько изменят свое положение на временной оси, но дополнительные импульсы не появятся. Поскольку в этом случае сигнал нельзя представить в виде суммы мешающего и исходного, шум такого тииа можно назвать неаддитивным. При неаддитивном шуме временная организация не имеет строгой периодичности, а интервалы между ударными моментами подвержены случайным изменениям. Сопоставим корреляциоп-пую функцию и интервальную гистограмму в этом случае. Пусть Т; = Т-,о + где Tifl — истинный интервал, х{ — случайная величина cij = 0, нормальным распределением и среднеквадратичным отклонением у. Примеры таких сигналов, графики корреляционных функций (КФ) и ипторпальпых гистограмм (ИГ) представлены на рис. ИЗ (сигнал SJ и ри;. 114 (сигнал S5) при значении у = 0,2. Для обоих сигналов по корреляционной функции невозможно определить ритмический рисунок предъявляемого сигнала. В то же время интервальная гистограмма все еще сохраняет информацию о ритмическом рисунке. Следовательно, при неаддитивном шуме гистографический п'етод позволяет выделить сигнал при большем уровне шума, чем корреляционный.
При усложнении ритмического рисунка преимущество гисто-графичезкого метода над корреляционным еще более увеличива-
втся/Это связано со следующим различием между корреляционной функцией и интервальной гистограммы. Усложнение сигнала влечет за собой гораздо большее усложнение корреляционной функции по сравнению с интервальной гистограммой. Поэтому для разрушения корреляционной функции нужен гораздо
S,
St+N2\
1'ис. 113, Суперпозиция (St -f N2) последовательности равноотстоящих но времени импульсов (St) и неаддитивного шума (Л’2). КФ — корреляционная функция, ИГ — интервальная гистограмма.
Ss+Nz
1'но. 114. Суперпозиция (S, j- ,V2) двудольного ритмического сигнала (S..,) п неадднтнв-ного шуми (Лт2). КФ— корреляционная функция, ИГ— интервальная гистограмма.
меньший уровень шума, чем для разрушепия интервальпой гистограммы (см. рис. ИЗ и 114).
Для проверки этого вывода была проведена серия экспериментов. Испытуемым подавались два типа сигналов: последовательность равноотстоящих по времени импульсов с периодом Тг (сигнал Sx) и двудольный ритмический сигнал с периодом Т% и длительностями долей Ту и Т2 (сигнал Sb). Длительности интервалов, составляющие ритмические рисунки этих сигпалов, случайно изменялись, т. е. = Ti0 + где Ti0 — длительность интервала,
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed