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Initial Concepts for Modeling

Initial Concepts for Modeling. System / Model / Analog. biological system. 실제 시스템과 모델 element 사이의 연관성 표현. 기능면에서 동일한 시스템 구현. System / Model / Analog (Human Forearm). System - W 의 무게를 받고 있을 때 - 복합적인 문제 ( 근육 , 신경 , 시각 , 청각 , 촉각 등의 영향 )

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Presentation Transcript

  1. Initial Concepts for Modeling

  2. System / Model / Analog biological system 실제 시스템과 모델 element 사이의 연관성 표현 기능면에서 동일한 시스템 구현

  3. System / Model / Analog (Human Forearm) System - W의 무게를 받고 있을 때 - 복합적인 문제 (근육, 신경, 시각, 청각, 촉각 등의 영향) - Assumption : vertical muscle force, static weight load 만을 고려 Model - 실제 시스템과 가장 유사한 기능을 갖는 모델 - physical : 해부생리 - graphical : direct measurement를 통해 구함 - mathematical : physical/graphical model 혹은 실제 시스템으로부터 구함 - block diagram : signal flow diagram - computer simulation을 위한 개념 제공 Analog - 실제 시스템과 dimension 측면에서는 동일하지 않음 - 실제 시스템돠 기능면에서는 동일해야 함 ㆍ Mechanical (Mass, Damper, Spring) Electrical (Inductance, Resistance, Capacitance)

  4. Block Diagram and Signals Unknown System Response (output) Stimulus (input) ㆍSignals : time record of measured phenomena ㆍCause and Effect relationship with single input and single output

  5. Flow through the Trachea Signal acquisition for trachea studies 문제점 • trachea로 전달되는 air와 trachea 내부의 온도가 다르다 (전달되는 air를 preheat to BTSC, body temperature standard condition) • 실제 측정은 mouth를 통해 이루어지므로 trachea에서의 air flow와 다르다 assumption : tracheal flow와 flow through through mouth는 같다고 가정 측정 압력 범위에서의 air는 incompressible 하다고 가정 - 최종 결과는 perfect 하다기 보다는 trend를 나타낸다

  6. Respiratory Sound from Trachea Microphone Preamplifier trachea Filter & Prefilter Tracheal Sound A/D Display Converter strap

  7. Pressure Flow Characteristics from Experimentation Pressure vs. Time Flow vs. Time Pressure vs. Time

  8. Mathematical Expression ㆍGraphical model로부터 Mathematical model의 유도 - not exact, neither wrong - simple, rapid, approximation : 비례상수 (slope of the line) ㆍMathematical model은 Graphical model 보다 적은 정보를 제공

  9. Graphical Model의 세분화 증명 : Assumption Since , assumed value of is incorrect ㆍ문제는……어떻게 measurement를 하는가? ㆍ원시적이지만 옳은 방법은 trial & error Sum of bronchial flow is,

  10. Physical Model and Electrical Analog of the Trachea ㆍGraph를 straight line으로부터 approximation 하여 를 찾음 혹은 를 parameter로 활용 가능

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