В свете вышеуказанного практический интерес представляют вопросы, связанные как с моделированием самих кругообразных движений (что очень существенно при обучении правильности воспроизведения их), так и с созданием разного рода тренировочных устройств, совмещающих в себе реализацию традиционных восточных методов психофизической подготовки с новейшими достижениями современного тренажеростроения. При этом логика рекомендуемых методов и средств должна имитировать действия обучаемого (например, глобальные передвижения его корпуса), а также движения частей его тела. Кроме того, эти средства должны по какой-либо программе запускаться от воздействия обучаемого и находиться в активном взаимодействии с ним при наличии обратной связи с обучаемым. Таким образом, оперативная обстановка может претерпевать резкие изменения, либо в зависимости от участия в работе оператора, либо независимо от него или же в результате их взаимодействия.
При реализации таких тренажерных устройств требуется решить следующий круг задач:
— создать математико-вещественную модель поведения реализуемых систем;
— решить вопросы их аппаратурно-конструктивной реализации;
— рассмотреть особенности взаимодействия системы "оператор — объект имитации" при различных режимах;
— осуществить объективизацию изменения навыков и умений операторов в зависимости от характера, сроков и специфики эксплуатации создаваемых систем.
При моделировании и реализации кругообразных движений требуемых траекторий каких-либо характерных точек тела или корпуса самого обучаемого хорошо подходят кривые циклоидального типа [3]. Данный класс кривых получил широкое применение в технике. Их разновидности и свойства подробно рассмотрены в литературе [4, 5]. Этот тип кривых представляет собой траектории точек подвижного круга, катящегося без скольжения по поверхности неподвижного круга или прямой. Их можно получить с помощью планетарного механизма и соотношением размеров его зубчатых колес.
Все названные трохоиды воспроизводит универсальный механизм, выполненный по пропорциональной схеме [178]. Его возможности ограничены размерами зубчатых колес, входящих в зацепление. Механизм был усовершенствован: зубчатые колеса разнесены на штанге и охвачены цепной передачей, что существенно расширяет диапазон решаемых задач и повышает удобства в пользовании [179]. По существу, данный механизм представляет собой программный манипулятор с двумя вращательными парами и жестким механическим управлением, использующий лишь один привод.
Кроме данной схемной реализации существует много схемных решений подобных "жесткопрограммируемых" устройств.
Реализация с перенастройкой на ту или иную циклоидальную кривую осуществляется путем синхронизации работы приводных двигателей, управляющим автоматом [180], выполненным на микропроцессорной технике. Структурная схема и алгоритм его работы даны в [6].
Циклоидальные траектории
На рисунке приведены циклоидальные кривые, где εобозначает отношение длины второго звена к длине первого, а N— отношение углов их разворота.
Таким образом, можно осуществлять имитацию кругообразных движений любой сложности и отрабатывать траектории передвижений обучаемого. При необходимости можно ввести программу движений и по высоте, т. е. ввести пространственные движения. Управление здесь может быть как жестким механическим (например, на основе кулачковых программаторов), так и гибким на основе микропроцессорной техники.
Разработка устройств в тренажерных системах, имитирующих кругообразные сложные движения, присущие "внутренним" школам у-шу, сопряжена с определенными трудностями как в плане технической реализации, так и в плане описания механики движений из-за сложности динамики реализуемых движений, что требует развитого аппарата математического моделирования [3].
Интересным представляется подход к формированию навыков обучаемого, принятый в реализации устройства для спортсменов-единоборцев [181], где многоярусная динамическая система мишеней в результате воздействия оператора порождает нестандартные траектории, что позволяет оператору обучаться с осуществлением обратной связи на свои действия. Механика движения мишеней чрезвычайно сложна. Эффективным методом их описания является метод свободных движений на основе импульсных уравнений Лагранжа с применением б-функций Дирака [6].
Кроме того, имеется возможность задания программного автономного движения точки подвеса и обучения оператора без взаимодействия с системой, а также и с взаимодействием с ней, когда в результате наложения относительных движений мишеней и переносного движения точки подвеса мишеней существенно усложняются.
В свете вышеуказанного в силу особого богатства набора циклоидальных кривых, например наличия точек выстоя у гипоциклоид и точек возврата у эпициклоид, и изменения их числа и характера самих кривых можно усложнить программные движения точек подвеса [182]. Естественно, при этом вопрос об особенностях разного взаимодействия системы "оператор — объект имитации" при различных режимах организации состояния оперативной среды, а также объективизации изменения психофизических показателей обучаемого или обучаемых требует целенаправленного и глубокого комплексного подхода [183].
1. Абаев Н. В., Вечерский М. И., Лепехов С. Ю. Принципы построения автоматизированной системы тренажа и поддержки деятельности человека в условиях ускорения НТП // Тез. Всесоюз. науч. конф. 15–16 дек. 1987 г. — Новосибирск, 1987. — Ч. III. — С. 412–414.
2. Абаев Н. В., Вечерский М. И. Принципы моделирования парадоксального диалога в тренинговой системе с элементами искусственного интеллекта // XX науч. конф. "Общество и государство в Китае": Тез. и материалы. — М., 1988. — Ч. I.
3. Абаев Н. В., Никифоров С. О. и др. Опыт математического моделирования круговых движений на основе циклоидальных кривых в оздоровительной гимнастике у-шу // Математические проблемы экологии: Тез. докл. — Чита, 1988. — С. 116–119.
4. Никифоров С. О., Буинов А. Н. О получении сложных профилей произвольного кон-тура / Препринт Бурятского ин-та естественных наук СО АН СССР. — Улан-Удэ, 1983.
5. Никифоров С. О., Слепнев В. В., Сумкин А. Г. Выбор параметров быстродействующих шарнирных циклоидальных манипуляторов. — Улан-Удэ, 1987.
6. Никифоров С. О., Смольников Б. А., Белоколодов H. M. Анализ и синтез импульсных режимов программных движений шарнирных манипуляторов / Препринт. Бурятского ин-та естественных наук СО АН СССР. — Улан-Удэ, 1986.
Д.Д.Амоголонова
К ВОПРОСУ ОБ ИЗУЧЕНИИ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ АЮРВЕДЫ
Основные трактаты древнеиндийской медицинской системы Аюрведа (санскр., "наука о долголетии") содержат множество сведений о психологии человека. Эти сведения можно считать систематизированным сводом многочисленных разрозненных описаний, касающихся психологии, содержащихся в более древних памятниках древнеиндийской культуры — от Вед ("Ригведа" и особенно "Атхарваведа") [184]до трактатов философских школ, получивших название "шаддаршана".
Аюрведа — медико-философская традиция, органически включающая в себя достижения различных областей знания ряда исторических эпох, — занимает особое место во всем культурном наследии Древней Индии. Особое место Аюрведы обеспечивается ее стихийно-материалистическим подходом к решению многих проблем естествознания, ролью связующего звена между философскими и психологическими традициями ведической и поздневедической эпохи, с одной стороны, и, с другой — позднейшими философско-психологическими представлениями. Видимо, многие аспекты древнеиндийской философии и психологии невозможно в полной мере изучить, не рассмотрев некоторых моментов теоретических аспектов Аюрведы.
183
Можно говорить о наличии конкретных подходов к созданию методик и средств обучения на базе предлагаемых технических решений. Сформулирован круг проблем, возникающих при решении этих вопросов, а именно:
— создание механико-математических моделей технической части подобных специфических эргатических систем;
— проработка вопросов аппаратурно-конструктиьной реализации их;
— исследование процессов взаимодействия человек — машина при различных режимах эксплуатации и обучения;
— объективизация показателей психофизического состояния обучаемых.
Решение всего комплекса вопросов требует привлечения современных средств вычислительной, сенсорной и измерительной техники.
184
"Ригведа" — древнейшая из четырех 'Вед, самый ранний из известных нам памятник индоарийской культуры, сборник гимнов. "Атхарваведа" — позднейшая по времени создания Веда, сборник заклинаний. Медицинские сведения, содержащиеся в Ведах, позволили некоторым древним авторам отнести Аюрведу к разряду "шрути" (санскр., "услышанное"), т. е. счесть дополнительной, пятой Ведой.