生物系统仿真与建模-1.pdf

生理系统建模与仿真王玲博士硕士生导师北京航空航天大学生物与医学工程学院2015/11/51本课程的要求与安排树立建模仿真解决问题的思想掌握基本的概念和原理学****常用建模工具的使用实现简单的建模与仿真任务2015/11/52参考教材生理系统仿真建模生理系统的仿真与建模生物建模仿真血液循环系统仿真2015/11/53绪论基本概念与定义生理系统建模与仿真的意义生理系统建模与仿真的常用方法生理系统建模与仿真实例2015/11/54绪言-基本概念与定义系统系统是由一些相互联系、相互制约的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的一个有机整体(集合)由若干要素(部分)组成:这些要素可能是一些个体、元件、零件,也可能其本身就是一个系统有一定的结构:系统内部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控关系的内在表现形式有一定的目的性,实现一定的功能:系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的特定的性质、能力2015/11/55绪言-基本概念与定义模型(Model)现实或待实现系统的一种简化的表示(如实物、图形、数学公式等),反映系统若干重要特性。理想化、抽象化、简单化相似性形状结构功能2015/11/56绪言-基本概念与定义模型分类图示模型、物理模型、、形象、易于理解能较好刻划系统内的定量关系测量物理量有明确意义能定量探索系统的运转规律能为数学模型提供数据灵活投资大成本低灵活性差需借助其他手段形象化2015/11/57绪言-基本概念与定义物理模型的构造:按照真实系统的性质构造的实体模型几何相似力学相似生理特性相似8绪言-基本概念与定义-物理模型列举几何相似模型按照真实系统的尺度的构造比例建立的物理模型,强调模型与原型的几何形态上的相似性。建立主动脉血管模型,将尸体的主动脉取下后灌注硅橡胶,,先造成主动脉弓的阳模,然后再用这个阳模铸型,构造出和人体主动脉几何尺度相似的模型9力学相似模型构造模型时着重于与原型在动力学特性上的相似,(例如受力、速度、加速度)而建立的物理模型。材料不同,力学相似几何差异,畸变模型10