<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" 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" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">procyber</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник кибернетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings in Cybernetics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">1999-7604</issn><publisher><publisher-name>Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">procyber-133</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Engeneering</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Е-СЕТЕВОЕ ИЕРАРХИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНЫХ И НЕПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА С ПОМОЩЬЮ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЙРОСЕТЕВОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>E-network hierarchical modeling of voluntary and involuntary movements of a human-operator using parametric neural network identification</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Брагинский</surname><given-names>М. Я.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Braginsky</surname><given-names>M. Ya.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mick17@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тараканов</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tarakanov</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">sprtdv@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Сургутский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Surgut State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>25</day><month>03</month><year>2020</year></pub-date><volume>0</volume><issue>3 (27)</issue><fpage>19</fpage><lpage>25</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Брагинский М.Я., Тараканов Д.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Брагинский М.Я., Тараканов Д.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Braginsky M.Y., Tarakanov D.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/133">https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/133</self-uri><abstract><p>В статье рассматривается построение модели нижнего уровня произвольных и непроизвольных движений руки человека-оператора с использованием метода адаптивной идентификации. В качестве математического аппарата идентификации параметров уровня регуляции локальных движений предлагается использовать динамическую нейронную сеть. Представленное решение позволяет проводить параметрическую идентификацию сложных объектов, в том числе и в реальном масштабе времени. В данной работе предлагается построение динамической модели локальных произвольных и непроизвольных движений руки человека-оператора в трехмерном пространстве. Тестирование искусственной нейронной сети для решения задачи идентификации осуществлялось в среде моделирования Matlab/Simulink. В представленной работе проиллюстрирована возможность использования аппарата Е-сетей в качестве математического аппарата моделирования разнородных взаимодействующих между собой процессов. Использование нейросетевой идентификации необходимо для моделирования логико-динамического уровня человека оператора и элементов автоматизированных систем управления технологическими процессами. Для построения модели верхнего уровня предлагается использовать модифицированные сети Петри - Е-сети, что позволяет эффективно решать задачу аналитико-имитационного моделирования сложных параллельных процессов. Отличительной особенностью предлагаемой модели является иерархичность, которая позволяет моделировать уровни детализации объектов и процессов в человеко-машинной системе.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The building of the low-level simulation model of voluntary and involuntary hand movements with the help of the adaptive identification method is considered in the article. It is proposed to use the dynamic neural network as a mathematical apparatus for identifying the parameters of the regulation level of local movements. The presented solution allows carrying out parametric identification of complex objects, in real time as well. We propose the construction of the dynamic model of local voluntary and involuntary hand movements in three-dimensional space. The artificial neural network testing to solve the identification problem was carried out in the Matlab/Simulink simulation environment. The presented work illustrates the possibility of using the E-network apparatus as a mathematical apparatus for modeling heterogeneous interacting processes. The use of neural network identification is necessary for modeling the logical-dynamic level of a human-operator and elements of automated control systems for technological processes. For the construction of a top-level model, it is proposed to use modified Petri nets - E-networks, which allows solving the problem of analytical and simulation modeling of complex parallel processes efficiently. The specific feature of the proposed model is the hierarchy, that allows modeling the levels of object details and processes in the human machine system.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Е-сети</kwd><kwd>человек-оператор</kwd><kwd>модель</kwd><kwd>E-networks</kwd><kwd>human-operator</kwd><kwd>model</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baron S., Kruser D. Quantitative modeling of human performance in complex, dynamic systems. Washington, DC : National Academies Press, 1990. 96 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baron S., Kruser D. Quantitative modeling of human performance in complex, dynamic systems. Washington, DC : National Academies Press, 1990. 96 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дружинин Г. В. Учет свойств человека в моделях технологий М. : Наука ; Интерпериодика, 2000. 237 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дружинин Г. В. Учет свойств человека в моделях технологий М. : Наука ; Интерпериодика, 2000. 237 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sheridan T. Humans and Automation: System Design and Research Issues. John Wiley and Sons, 2002. 261 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sheridan T. Humans and Automation: System Design and Research Issues. John Wiley and Sons, 2002. 261 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Semjen L., Lipshits M. Temporal control and motor control: two functional modules which may be influenced differentially during microgravity // II Human Movement Science. 1998. V. 17. Р. 77-93.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semjen L., Lipshits M. Temporal control and motor control: two functional modules which may be influenced differentially during microgravity // II Human Movement Science. 1998. V. 17. Р. 77-93.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gurfinkel E. V., Lipshits M. I., Droulez J. Measurements of human force control during a constrained arm motion using a force-actuated joystick // J Neurophysiol. 1995. V. 73. № 3. Р. 1201-1222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gurfinkel E. V., Lipshits M. I., Droulez J. Measurements of human force control during a constrained arm motion using a force-actuated joystick // J Neurophysiol. 1995. V. 73. № 3. Р. 1201-1222.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Суконщиков А. А., Крюкова Д. Ю. Нейроподобные сети Петри при моделировании социальных процессов // Программ. продукты и системы вузов. № 2. 2011. С. 25-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Суконщиков А. А., Крюкова Д. Ю. Нейроподобные сети Петри при моделировании социальных процессов // Программ. продукты и системы вузов. № 2. 2011. С. 25-30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем : учеб. для студентов вузов. М. : Высш. шк., 2001. 342 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем : учеб. для студентов вузов. М. : Высш. шк., 2001. 342 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Peterson J. Petri net theory and the modeling of systems. Prentice-Hall, 1981. 290 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Peterson J. Petri net theory and the modeling of systems. Prentice-Hall, 1981. 290 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tsapko S. G., Tsapko G. P., Tarakanov D. V., Savenko I. I. Organization of Continuous Process Simulation via E-network // Applied Mechanics and Materials (2015). V. 756. Р. 500-506.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tsapko S. G., Tsapko G. P., Tarakanov D. V., Savenko I. I. Organization of Continuous Process Simulation via E-network // Applied Mechanics and Materials (2015). V. 756. Р. 500-506.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Брагинский М. Я., Бурыкин Ю. Г., Тараканов Д. В. Моделирование человеко-машинных систем с учетом влияния световых стимулов на человека-оператора // Вестник кибернетики. 2016. № 1. С. 63-73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Брагинский М. Я., Бурыкин Ю. Г., Тараканов Д. В. Моделирование человеко-машинных систем с учетом влияния световых стимулов на человека-оператора // Вестник кибернетики. 2016. № 1. С. 63-73.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Leclercq E. et al. Petri nets design based on neural networks // ESANN 2008, 16th European Symposium on Artificial Neural Networks, Bruges, Belgium. April 23-25, 2008, Proceedings. Р. 529-534.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leclercq E. et al. Petri nets design based on neural networks // ESANN 2008, 16th European Symposium on Artificial Neural Networks, Bruges, Belgium. April 23-25, 2008, Proceedings. Р. 529-534.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сочнев А. Н. Оптимизация функционирования систем с использованием ней-росетевых моделей сетей Петри // Матем. моделирование. 2014. Т. 26. № 4. С. 119-128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сочнев А. Н. Оптимизация функционирования систем с использованием ней-росетевых моделей сетей Петри // Матем. моделирование. 2014. Т. 26. № 4. С. 119-128.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Best E., Fernandez C. Non-sequential Processes, a Petri Net View // EATCS Monographs on Theoretical Computer Science. Berlin, 1988. № 13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Best E., Fernandez C. Non-sequential Processes, a Petri Net View // EATCS Monographs on Theoretical Computer Science. Berlin, 1988. № 13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Брагинский М. Я., Еськов В. М., Майстренко Е. В. Дифференциальный датчик для регистрации высокоамплитудного тремора : свидетельство Рос. Федерации на полезную модель № 24920 РОСПАТЕНТ. М., 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Брагинский М. Я., Еськов В. М., Майстренко Е. В. Дифференциальный датчик для регистрации высокоамплитудного тремора : свидетельство Рос. Федерации на полезную модель № 24920 РОСПАТЕНТ. М., 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никандров В. В. Психомоторика : учеб. пособие. СПб. : Речь, 2004. 104 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Никандров В. В. Психомоторика : учеб. пособие. СПб. : Речь, 2004. 104 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Braginsky M. Ya., Tarakanov D. V., Tsapko S. G. Hierarchical analytical and simulation modelling of human-machine systems with interference // Journal of Physics: Conference Series. 2017. V. 803 ; Information Technologies in Business and Industry (ITBI2016) : International Conference, 21-26 September 2016, Tomsk, Russian Federation. Р. 120-126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Braginsky M. Ya., Tarakanov D. V., Tsapko S. G. Hierarchical analytical and simulation modelling of human-machine systems with interference // Journal of Physics: Conference Series. 2017. V. 803 ; Information Technologies in Business and Industry (ITBI2016) : International Conference, 21-26 September 2016, Tomsk, Russian Federation. Р. 120-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. СПб. : БХВ-Петербург. 2003. 736 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. СПб. : БХВ-Петербург. 2003. 736 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Брагинский М. Я., Еськов В. М., Климов О. В. К вопросу о произвольности и непроизвольности микродвижений конечности человека (треморе) // Вестн. новых мед. технологий. 2002. № 3. С. 42-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Брагинский М. Я., Еськов В. М., Климов О. В. К вопросу о произвольности и непроизвольности микродвижений конечности человека (треморе) // Вестн. новых мед. технологий. 2002. № 3. С. 42-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Braginsky M. Ya., Tarakanov D. V., Tsapko S. G. E-Network Modelling of Process Industrial Control Systems in Building Computer Simulators // Control and Communications (SIBCON) : Proceedings of the XII International Siberian Conference, Moscow. May 12-14, 2016. Р. 185-191.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Braginsky M. Ya., Tarakanov D. V., Tsapko S. G. E-Network Modelling of Process Industrial Control Systems in Building Computer Simulators // Control and Communications (SIBCON) : Proceedings of the XII International Siberian Conference, Moscow. May 12-14, 2016. Р. 185-191.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
