managementul i nte racţiunii informaţio nale în complexul
TRANSCRIPT
1 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Managementul interacţiunii informaţionale în complexul soma-psyche şi în raport cu mediul
Antropologie InformaţionalăModel Informaţional
Complex Psiho-SomaticRetroinginerie Informaţională
Sisteme Biologice
2 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
O sinteză interdisciplinară
Cibernetică
ŞtiinţeUmane
ŞtiinţeTehnice
TI&C
INFORMAŢIE
Sinteză
Antropologie
Medicină
Biologie,Fiziologie,Psihologie,
Bio-mecanică,ş.a.
Bio-Inginerie,Robotică,
Electronică,Mecanică,
ş.a.
3 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Informaţia
4 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ce este informaţia? (1)
Din perspectiva istoriei spiritului vom constata:
• Intuiţia existenţei unei valori imateriale
(Aristotel: întregul > suma părţilor).
• Constatarea că într-un sistem constituit funcţional există “ceva” care “face” funcţionarea lui.
• Întrebare: Informaţia = Sinergie!?
("sinergie" + componentele sistemului = sistem funcţional cu calitate proprie).
• ... sau Informaţia = Organizare!?
(un sistem mai organizat spune mai multe ...).
5 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ce este informaţia? (2)
• Odată cu Shannon, la mijlocul secolului XX, apare teoria informaţiei care introduce precizări:
• definiţia informaţiei: organizare;
• măsura informaţiei: inversul entropiei;
• unitatea de informaţie: BIT-ul.
• Astăzi s-a renunţat la definiţie. Informaţia este o categorie filozofică în sens kantian. Nu poate fi definită. Nu are gen proxim.
• Intuitiv, prin confuzie de termeni, se mai acceptă formularea informaţie = organizare.
• In fapt, măsura informaţiei = măsura organizării care este inversul entropiei (unui sistem).
6 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ce este informaţia? (3)
• Cele două imagini conţin acelaşi număr de puncte. Cea de sus conţine informaţia: “punctele sunt organizate circular” (indiferent cum am exprima, formal, aceasta).
• Constatăm că şi imaginea de jos, haotică, conţine o informaţie: aceea că ea nu reprezintă nimic.
• Informaţia elementară: ceva este, sau nu este. Această informaţie a fost adoptată ca unitate “BIT” care poate fi asociat cu orice variabilă care ia numai două valori.
7 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Puţină teorie
• Instrumentul care ne face stăpâni pe informaţie este Teoria Informaţiei.
• Teoria Informaţiei se sprijină în mare măsură pe Teoria Sistemelor.
• Suportul concret pentru implementarea teoriilor este Tehnologia Informaţiei (şi Comunicaţiei).
• Domeniile listate mai sus sunt vaste şi marcate puternic de interdisciplinaritate, atât în sine cât şi ca suport pentru aplicaţii în activitatea practică.
• Sistem: o porţiune din realitatea obiectivă delimitabilă pe criterii funcţionale.
• Sistemele sunt ierarhizate: sisteme de ordin inferior (subsisteme), sisteme de ordin superior.
8 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Teoria generală clasică a sistemelor
• Sistemele reale prezintă o “reacţie”, care face ca un cuantum din răspunsul sistemului să fie reinjectat la intrare,
modificându-i răspunsul global.
• F: “funcţia de transfer fără reacţie” ; R : “factor de reacţie”
F = F(f1,f2…fn); f1,f2…fn : proprietăţi ale sistemului (fără reacţie)
R = R(r1,r2…rm); r1,r2…rm : proprietăţi ale reacţiei
• Sia : “semnal de intrare”, un “stimul” injectat de mediu, în general, este dependent de timp
Sia = Sia (i1,i2…im,t); i1,i2…im, : proprietăţi ale mediului.
• Sea : “semnal de ieşire”, un “răspuns” elaborat de sistem cu adresa cu adresa la mediu
Sea = Sea (i1,i2…im,t)
• Descrierea funcţională a sistemului poate fi formalizată
Sea = F < Sia >
Sea = F < Sia,R < Sea > > sau Sea = F’ < Sia >
• F’ : “funcţia de transfer” a sistemului, “regula de funcţionare”
F’ = F’(f’1,f’2…f’n) : proprietăţi ale sistemului (cu reacţie)
F = F(F,R) sisteme staţionare
F = F(F,R,t) sisteme dinamice
F = F(F,R,Sia, Sea,t) sisteme adaptive
F
F’
R
Sia SeaF’
Sia Sea
9 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Canal informaţional (1)
• Canalul de comunicaţie transmite semnale materiale, mărimi fizice cărora li se asociază o semnificaţie;
• Canalul de transmitere a informaţiei transmite semnificaţie;
• Canalul de transmiterea informaţiei are ca suport material canalul de comunicaţie.
• Diferenţa dintre cele două abordări constă în focalizarea asupra obiectului de interes:
“semnal material” vs. “doar semnificaţie”
Canal
(de comunicaţie)
Emiţător
de semnal
Codi-
ficator
Decodi-
ficator
Receptor
de semnal
Emiţător
de informaţie
Receptor
de informaţie
Canal
(de transmitere a informaţiei)
10 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Canal informaţional (2)
• Abordarea informaţională este mai adecvată pentru punerea în evidenţă a transferului de semnificaţie:
• I informaţia (semnificaţia);
• H potenţialul informaţional (echivalent cu “ofertă” vs. “deficit” de semnificaţie);
• P permeabilitatea canalului (echivalent cu o “impedanţă”);
• B imunitatea (echivalent cu o “trans-impedanţă”);
• viteza de transfer informaţional (diferită de viteza de transmitere a semnalului material purtător).
Flux informaţional interferent
T0+DtT0
Ambianţa informaţională Ia, Ha
Canal informaţionalIi, Hi Ie, He
Flux informaţional FI prin canal
Emiţător Receptor
Flux informaţional principal
11 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Abordarea sistemică informaţională (1)
• Se poate stabili o analogie formală între sisteme fizice în sens clasic şi sisteme informaţionale.
• Deosebirea şi dificultatea constă în gradul de abstractizare a abordării prin ignorarea suportului material şi concentrarea asupra “regulilor de joc” ale fluxurilor informaţionale.
poate fi, totodată, un avantaj
F
Iia
Iib
Iin
Ii
Iea
Ieb
Iem
Ie
12 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Abordarea sistemică informaţională (2)
• Funcţiile de transfer pot fi descrise ca operatori oarecare, inclusiv operatori descriptivi, nedeterminişti etc.
• Este unicul mod de abordare informaţională a viului.
• F : “funcţia de transfer informaţională” a sistemului, “regula de funcţionare”.
• Ii : “informaţia de intrare”, un “stimul” injectat de mediu, în general,
dependent de timp
Ii = Ii (ia,ib…in,t)
• Ie : “informaţia de ieşire”, un “răspuns” elaborat de sistem
Ie = Ie (ia,ib…im,t)
• Descrierea funcţională a sistemului poate fi formalizatăIe = F < Ii >
F = F sisteme staţionare
F = F(t) sisteme dinamice
F = F(Ii, Ie, t) sisteme adaptive
13 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Antropologie Informaţională
(modelul de lucru)
14 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
De ce “abordare informaţională a viului”?
• Intuiţia insuficienţei descrierii exclusiv materiale a funcţionării viului, cu funcţii somatice şi psihice este foarte veche.
• Limbajul descrierii interacţiunii a două aspecte “material” şi “imaterial” ia forme simbolice, teologice şi/sau filozofice, după epocă.
• Discuţia şi analiza subiectului are, din ce in ce mai accentuat pe măsură ce ne apropiem de epoca modernă, aspecte ideologice care confiscă şi falsifică fondul problemei.
15 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Confruntarea a două concepţii
• Concepţie binară dihotomică - Platonsoma diferită de psyche;psyche este prizoniera somei (Platon).
• Concepţie mecanicistă - Descartescorpul este o maşinărie:rezultat funcţional -> psihicul (Descartes)
• Concepţie binară integratoare - Biblia, AristotelBiblia (Vechiul Testament, tradiţia iudaică): “carnea” - nephesh este doar un cadavru fără “spirit” - ruah; împreună şi numai în totalitate se manifestă ca “fiinţă”;.Aristotel: “spiritul informează” corpul constituindu-l în fiinţă vie; “spiritul”, ca principiu organizator, se integrează cu materia.
corpul - suport material
psihicul - principiu integrator
Fiinţă
16 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Care este viziunea modernă?
• Complexul soma-psyche “face” omul ca fiinţă vie, conştientă, care schimbă cu mediul substanţă, energie şi informaţie;
• Omul poate fi descris ca “sistem informaţional” suprapus şi în interacţiune cu “sistemul material”;
• Toate manifestările psihice şi/sau somatice pot fi descrise în termeni “materiali” şi “informaţionali”.
Analiza completă implică considerarea ambelor aspecte.
17 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Rolul informaţiei în antropologie
• Rolul informaţiei în funcţionarea viului nu este contestat de nimeni, la nivelul ştiinţei de azi.
• Mecanismele de intervenţie a informaţiei în viu sunt subiectul unor modele proprii diferitelor domenii de cercetare, abordării diferiţilor cercetători.
• În contextul Performanţei Umane (Human Performance –HUP), ca urmare a observaţiilor în cadrul cercetărilor deja întreprinse, se poate considera că, în complexul psiho-somatic, rolul informaţiei merge până la ordonarea şi formarea somei, a fiziologicului şi neuro-fiziologicului.
• În căutările de a explica observaţiile şi de a avea îndreptar de acţiune, a fost propus*) un model conceptual sistemic informaţional de funcţionare a persoanei umane.
[*) Văleanu 1999, Văleanu şi Hillerin 2006, Văleanu 2014]
18 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Modelul centric
• Paradigma psihanalitică a funcţionării psiho-somaticului, centrată pe Sine (în sensul C.G.Jung) autorizează o abordare sistemică concentrică în care Sinele intern al persoanei este în permanentă schimbare de informaţie cu o prima vecinătate de ordin 0 – propria soma, şi cu vecinătăţi de ordin superior care reflectă funcţii de relaţie cu lumea exterioară sinelui.
SINE Prima vecinătate
A doua vecinătate
A N-a vecinătate
non-Sinele
• În modelul prezentat se iau în considerare numai schimburile de informaţie considerând că viziunea informaţională are un avantaj de invariant faţă de funcţiile biologicului.
19 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Modelul (!) funcţiei de transfer a Sinelui “Y”
Ii
R
F Ie
sub -
20 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Paradigma complexităţii (1)
Fluxurile informaţionale, în canalele informaţionale din Y sunt guvernate de
un “determinism calitativ”, asemenea liniilor de curent într-un râu de munte.
fluxuri de informaţie
surse de informaţie
vortex
informaţional
flux de informaţie
rejectat
discontinuităţi de
permeabilitate imunitate mică
imunitate mică
imunitate mare
21 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
• Manifestările psihice şi/sau somatice pot fi descrise în termeni “materiali” şi “informaţionali”.
• În consecinţă analiza datelor achiziţionate (“materiale”) în studii de Performanţă Umană - HUP reflectă proprietăţi informaţionale (ale fluxurilor).
• Analiza datelor de Performanţă Umană – HUP, reprezentate în diferite spaţii de fază convenabile sugerează că:
• Fenomenologia este termodinamic ireversibilă, neliniară, sensibilă la condiţii iniţiale.
• Fenomenologia sugerează, de asemenea că fluxurile informaţionale manifestă proprietăţi fractale:
• invarianţă de scală*);
• atractori (“tendinţe”, “aproximaţii”).
[*) sugerată, fără să o numească de Albus, 1991]
Paradigma complexităţii (2)
22 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Date de Performanţă Umană reprezentate într-un spaţiu oarecare al fazelor, nerelevant pentru discuţia din acest seminar, sugerează proprietăţi fractale (?) si de atractor.
În referinţă*) datele nu au fost prelucrate in această paradigmă.
Paradigma complexităţii (3)
[*) Telea, Hillerin,Văleanu, 2007]
23 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
La ce foloseşte Antropologia Informaţională?
În cercetările de Performanţă Umană - HUP analiza fenomenelor şi “proiectarea” metodologiilor de intervenţie pentru ameliorarea acesteia se face:
• intuitiv,
• euristic*) (prin tehnică heuristică**)).
Aspiraţia noastră fiind să trecem la
• o analiză şi proiectare procedurală bazată pe tehnica “black box”.
*) Euristică (s.f.): Metodă de studiu şi de cercetare bazată pe descoperirea unor fapte noi; arta de a duce o dispută cu scopul de a descoperi adevărul. http://www.dexonline.news20.ro/cuvant/euristica.html
**) A heuristic technique, sometimes called simply a heuristic, is any approach to problem solving, learning, or discovery that employs a practical methodology not guaranteed to be optimal or perfect, but sufficient for the immediate goals.
http://en.wikipedia.org/wiki/Heuristic
24 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Tehnica “black box”
• Paradigma viziunii sistemice informaţionale descrisa anterior permite (cel mai adesea) delimitarea “didactică” a unei funcţii Yparticular pe subsistemul anatomic (biologic) de interes (omomorfă cu funcţia Y descrisă anterior).
• Pe această funcţie se poate aplica metoda “black box”*)
împrumutată din Ingineria de Sistem (Systems Engineering -SE) potrivit căreia, mecanismul intern de funcţionare a subsistemelor şi componentelor va fi fost ignorat, concentrarea logică fiind doar asupra rezultatelor reale ale testelor (în cazul nostru Ie), generate ca răspuns la condiţiile de execuţie (în cazul nostru Ii) şi urmărite a fi identice cu rezultatele aşteptate conform cerinţelor.
[*) IEEE Standard 610.12-1990:
IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology, 1990; p13.]
25 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Retro-ingineria informaţională (1)
În alte cuvinte, sintetizam o expresie a Yparticular care să
satisfacă funcţionalitatea observabilă:
Ie = Yparticular <Ii>
În consecinţă contăm, pentru un set de stimuli Ii1,Ii2,.. Iin, pe un set de răspunsuri Ii1,Ii2,.. Iin .
Iek = Yparticular <Iik>
Putem astfel investiga subsistemul, ca răspuns informaţional, pentru diferite valori ale informaţiei de intrare, şi putem interpreta evoluţia în termeni de “stimul” vs. “răspuns”.
26 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
• În contextul modelului informational al fiinţei umane şi al consecinţelor discutate mai înainte, studiile recent publicate [Wang, Kitney, Joly, Buck, 2011] asupra sintetizării biologice a unor funcţii logice (prelucrătoare de informaţie) dau noi perspective asupra investigaţiilor noastre:
abordarea Wang et al.
Sintetizarea de
funcţii logice
biologice
bio-computer
abordarea Văleanu et al.Explicarea
biologiei reale
Model informaţional
al biologiei
Retro-ingineria informaţională (2)
27 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
IMBS* şi SPIM**
• Conceptele de “Management a Informaţiei în Sisteme Biologice”- IMBS şi “Management al Interacţiunii Psiho-Somatice” – SPIM au început să fie investigate [2011] în colectivul Laboratorului 1050, în conjuncţie cu modelul informaţional sistemic al funcţionării persoanei umane.
• Prin identificarea rolului diadelor cognitiv vs. emoţional respectiv tacit vs. explicit din Knowledge Management (KM) la nivelul proceselor informaţionale din sistemul soma-psyche s-ar putea da cont, şi mai important, ar putea fi identificate căi de acces la mecanismele formatoare cognitive şi proprioceptive responsabile de procesele legate de antrenarea Performanţei Umane HUP.
• Eventualul succes în aceste investigaţii ar fi benefic pentru antrenarea capabilităţilor legate de flexibilitatea şi rezilienţa mentală a personalului expus profesional (echipaj uman aero-spaţial, echipe de intervenţie pentru situaţii critice, etc.).
*) IMBS – Information Management in Bio-Systems **) SPIM – Soma-Psyche Interaction Management
[Văleanu, C. Vizitiu, 2011]
28 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Performanţa UmanăHUman Performance – HUP
(scopul demersului informaţional)
29 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ipostaze ale Performanţei Umane - HUP
• performanţa umană vital-fiziologică (referită pe scurt ca "sănătate" în sensul comun al termenului).
• performanţa umană neuro-musculară (referită şi ca "neuro-motorie").
• performanţa umană psiho-mentală (referită şi ca "mental-volitivă").
Performanţa umană neuro-musculară şi performanţa umană psiho-mentală sunt, adesea, inseparabile ca un singur tip de performanţăumană "neuro-motorie si mentală“ (NMM).
Sănătatea şi NMM sunt, la rândul lor, inseparabile prin aşa numituluicomplex psiho-somatic clasic, ridicat de unii cercetători la palierulpsiho-neuro-somatic*), pentru a pune în evidenţă indivizibilitateaaspectelor fiziologice, neurologice şi psihologice în funcţionareapersoanei umane.
[*) Hillerin, 2012]
30 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
CASINOR
(metodologia de antrenare HUP bazată pe informaţie)
31 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ortezare informaţională
• Includerea unui procesor digital configurat ca gestionar de proces, în buclă cu o persoană umană văzută ca sistem informaţional, permite intervenţia, controlul, modelarea şi educarea fluxurilor informaţionale pe care fiinţa umană le schimbă cu mediul (environment).
• Folosirea potrivită a metodologiei care controlează informaţia, generează şi reorganizează comportamente stereotipice şi adaptive care au remanenţă după ce bucla de control a fost tăiată.
Această paradigmă a fost descrisă de noi*) drept “Ortezare Informaţională”
[*) Hillerin, Văleanu, Epuran, 2002]
32 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Conceptul metodologic CASINOR
CASINORComputer Assisted INformational ORthotics[Hillerin, Văleanu, Epuran, 2002]
Nota Bene: orthotics n. pl. but sing. in constr. (1957):a branch of mechanical and medical science that deals with the support and bracing of weak or ineffective joints or muscles – or.thot.ic adj. – or.thot.ist n. [Encyclopedia Britannica 2002]
pro
priocepţie
date şi comenzi
reacţie
senzorială
reacţie informaţională
tehnologie
de achiziţie
şi control
• Antrenarea asistată de calculator cu reacţie informaţionalăsenzorială în timp real.
• Ortezare informaţională asistată de calculator.
33 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
În fond, procesul de învăţare descris anterior presupune o buclă de reglaj peste subiectul uman şi tehnologie:
sarcina de executat -> acţiune neuro-motorie -> senzaţie proprioceptivă -> verificare după model -> încercare de corecţie -> nouă senzaţie proprioceptivă -> nouă acţiune neuro-motorie -> ş.a.m.d. până la realizarea unui echilibru dinamic între sarcina de executat şi acţiune.
Reacţia informaţională asistată, în timp real
stare decizie
achiziţie
comandă
Este un caz tipic de control de proces în timp real !
34 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Noţiunea de timp real este relativă la viteza de desfăşurare a procesului şi viteza necesară de răspuns a controlului pentru a se putea modifica parametrii procesului în timp util, adică într-un timp "mult mai mic" decât timpul natural de modificare a stărilor în proces.
• treacţie = tachiziţie + tdecizie + tcomandă
• tachiziţie = tmăsură + ttransmitere
• tdecizie = tprelucrare + telaborare răspuns
• tcomandă = ttransmitere + tacţionare
Proces în timp real (1)
35 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Putem defini, pentru fiecare proces sau buclă de control în proces, un timp de reacţie caracteristic care, fundamental, este inversul unei frecvenţe de eşantionare, în sensul Nyquist.
Presupunând că dinamica procesului este descrisă de o "frecvenţă maximă de modificare" a stării procesului fM, atunci, pentru a avea un control bun, trebuie să acţionăm asupra procesului într-un timp teoretic:
care, cu acoperirea practică inginerească, este de ordinul:
În orice aproximaţie, condiţia de timp real este atunci când:
Proces în timp real (2)
M
mf
T2
1
M
mf
T5
1
treacţie < Tm (oricum va fi fost aproximat acest timp).
36 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
În cazul proceselor implicate în antrenarea Performanţei
Umane - HUP prin exerciţii de control psiho-neuro-motor cu
reacţie informaţională în timp real, timpul caracteristic de
reacţie, analog cu cel de mai înainte, este influenţat de:
• aproximarea justă a "frecvenţei maxime de modificare"
a stării;
• aproximarea justă a timpului de răspuns fiziologic
şi/sau neuro-fiziologic a subiectului uman;
• aproximarea justă a timpului de reacţie proprioceptiv
implicat în procesul de antrenare/învăţare;
• aproximarea justă a timpului de reacţie psihologic
implicat în procesul de antrenare/învăţare.
Timp real în HUP
37 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Antrenare vs. Învăţare (proces cognitiv)
d, deplasare
model
diferite încercări ale subiectului
v(d), viteza funcţie de deplasare
Principiul printr-un exemplu:
• Reacţia informaţională generată de procesorul digital (calculator) furnizează subiectului un grafic simplu v(d) - viteză funcţie de deplasare pe care este marcat un nivel de viteză constantă, cerându-i-se subiectului să se apropie, prin repetări, cât mai exact de "modelul" impus în variantele:
• simplu, cu rezistenţă constantă;
• complicat, cu rezistenţă funcţie de viteză (de ex. mediu virtual sintetizat).
[Văleanu, Hillerin, M. Marin, 2007]
38 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Proces cognitiv ierarhizat
• Antrenarea asistată de calculator prin reacţie informaţionalăpune în evidenţă rolul senzaţiei proprioceptive în cadrul mecanismului formator şi reorganizator la nivel psiho-somatic, de la învăţarea conştientă cu implicarea cortexului până la învăţarea inconştientă la nivelul arcurilor neuromusculare cu autonomie locală şi a senzaţiilor.
• Mai mult decât atât, abordarea informaţional cognitivă, ierarhizată, pune în evidenţă posibile proprietăţi invariante de scară şi fractale ale complexului psiho-somatic, singurele care pot da cont de unele observaţii (printre altele):
• transferul antrenării, în cadrul aceluiaşi aparat anatomic;
• retro-antrenarea simetrică, neuro-musculară <> moral-volitivă;
• efectul sistemic, îmbunătăţirea stării de sănătate fiziologică (de ex., reducerea ponderală) şi accentuarea stării de bine (wellbeing, welfare).
39 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Câteva aplicaţii în lucru
40 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Flexibilitate mentală - FM
• Flexibilitatea mentală este o formă de performanţă umană.• Majoritatea referinţelor*) asociază termenului flexibilitatea gândirii (conştientă).• Pe noi ne interesează antrenarea flexibilităţii mentale atât conştientă cât şi inconştientă.• Am ales sa investigăm**), în contextul antrenării cu reacţie informaţională, “iluziile vizuale” (visual illusions) şi anume acelea care îndeplinesc următoarele condiţii:
• iluzia se bazează pe o percepţie binară (da/nu, stânga/dreapta, sus/jos);• scena iluziei vizuale este dinamică (iluzia se referă la mişcare).
• Analizând in detaliu, majoritatea (dacă nu oricare) iluzie vizuală se bazează pe o presupunere (pre-concept) a subiectului.
[*) De ex: http://bodygeek.ro/ce-este-flexibilitatea-in-gandire-si-cum-se-poate-dezvolta-aceasta][**) Văleanu, Hillerin, J. Ciurea, A. Vizitiu, M. Marin, 2011]
41 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Să ne folosim la un exemplu simplu, “silueta rotitoare”*):
Percepţia subiectivă asupra sensului de rotaţie depinde de un singur indiciu de simetrie/asimetrie faţă de planul medio-sagital: silueta are un picior ridicat. Piciorul stâng ridicat, rotaţie în sens trigonometric; piciorul drept ridicat, rotaţie în sens orar. În absenţa unei informaţii vizuale complementare, chestiunea picior stâng ridicat vs. picior drept ridicat este o presupunere a subiectului.
Vom nota pentru exemplificare că dacă subiectul este alimentat cu o minimă informaţie privitoare la o asimetrie faţă de planul frontal(de ex. o reprezentare schematică a ochilor siluetei), ambiguitatea este eliminată.
În consecinţă, “pre-conceptul” colapsează.
Acest lucru se poate vedea pe link-ul indicat mai jos:
Iluzia vizuală ca stimul ambiguu - FM
http://www.michaelbach.de/ot/sze_silhouette/index.html
42 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Antrenarea FM cu reacţie informaţională
Credit: STARWALER: Văleanu, M. Marin et. al 2015.
• Antrenarea înseamnă controlul voliţional al pre-conceptului.• Recte, dobândirea capacităţii de ignorare a pre-conceptului.
43 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Mediu virtual MV - virtual milieu (1)
• Aplicaţie pentru combaterea decompensării cardio-vasculare şi a pierderii de calciu în micro-gravitaţie simulată (BedRest) dezvoltată pe baza unui grant CNES*).
• Aparatul face uz de antrenarea cu reacţie informaţională şi de conceptul de “mediu virtual” (virtual milieu)**).
• Servomotorul aparatului implementează funcţia de mediu virtual***) permiţând furnizarea unei reacţii mecanice la tracţiune, programată****), eventual ne-naturală.
• Prototipul aparţine Institutului Naţional de Cercetare pentru Sport (INCS) şi S.C. Onlinesolutions Media srl (OLS) şi se află în custodie în cadrul Laboratorului 1050 din Institutul de Ştiinţe Spaţiale.
[*) Vasiliu, Văleanu et al., 2009, 2010][**) Concept propus de Hillerin, 2009][***) Văleanu, Hillerin, M. Marin et al. 2009][****) Programul de Studii Doctorale al Ing. Mihaela Marin]
44 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Schema de utilizare MV în “BedRest”
[Văleanu 2009, CNES CONVENTION No 09-859]
45 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
• Extinzând conceptul "rezistenţă a mediului" (la mişcare) se
va numi "mediu virtual" o lege de rezistenţă la mişcare care
sintetizează un "mediu fizic" arbitrar, real sau nu (de ex.
rezistenţă la mişcare proporţională cu puterea 2 sau 3 a
vitezei de mişcare, corespunzând mişcărilor în apa, aer sau
medii granulare particulare sau a unui mediu nenatural hiper-
vâscos, supra-accelerator, sau cu lege de rezistenţă la
mişcare arbitrară, definită numeric).
• Aplicarea mediului virtual nenatural poate fi benefică pentru
antrenarea de capacităţi de control neuro-muscular sau
control mental precum anticiparea, controlul supra-reactivităţii
(overshooting) şi altele, utile pentru diferite sarcini de
antrenament a personalului navigant aero-spaţial etc.
Mediu virtual MV - virtual milieu (2)
46 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Ce aduce neuro-ştiinţa
47 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Neuro-ştiinţa vs. informaţie
• Echivalenţa “canal de transmitere de semnal” <> “canal de transmitere de informaţie” permite abordarea proceselor în ambele paradigme, după caz şi convenabilitate.
• Deci, ştim [cf. Cheron, 2014] că urmărind transferurile de semnale materiale urmărim, de fapt, transferuri de informaţie.
• Tehnicile de investigaţie din neuro-ştiinţă (imagistică şi/sau analiză de semnal) permit analiza şi/sau vizualizarea transferurilor de semnale biologice, deci, a informaţiei.
• Investigarea de tip neuro-ştiinţă permite sugerarea şi/sau validarea unor modele informaţionale în sensul retro-ingineriei informaţionale.
48 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Credit: Wikipedia, “Complete neuron cell diagram”
Semnal purtător de informaţie (1)
49 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Credit: ABP
Semnal purtător de informaţie (2)
50 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Fluxurile informaţionale sunt
identificate prin tehnici de
electro-encefalografie (EEG)
şi Rezonanţa Magnetică
Nucleara funcţională (RMNf)
şi apoi combinate în
imaginea dinamică, 3D, de
ansamblu. Semnalele
cerebrale (theta, alpha, beta,
gamma) sunt codificate în
culori.
Vizualizarea din demon-
straţia următoare permite
utilizatorului să “zboare” în
jurul creierului şi să “vadă”,
in timp real, activitatea
cerebrală a unei persoane
care poartă o caschetă EEGCredit: Gazzaley Lab / Neuroscape Lab
Vizualizarea circulaţiei informaţiei în creier
51 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Credit: Gazzaley Lab / Neuroscape Lab
Glass Brain
52 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Citat de Hillerin în Seminariile STARWALKER 2015
Transferul informaţiei între etaje de decizie (1)
53 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Credit: ABP
Transferul informaţiei între etaje de decizie (2)
54 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Neurostimularea, management de informaţie
Flux informaţional interferent
Ambianţa informaţională
Canal informaţional
Flux informaţional prin canal
Emiţător Receptor
Flux informaţional principal
• Stimularea cerebrala profundă (Deep Brain Stimulation – DBS) este o metoda de tratament a afecţiunilor neurologice şi psihiatrice rezistente la terapii farmacologice. De ex. Boala lui Parkinson (Parkinson Disease – PD).
• Afectarea patologică poate fi, în paradigma canalului de transmitere a informaţiei, o informaţie ambientală sau o informaţie interferenţială care induce un control aberant (de ex. control motric).
• Stimularea (de ex. chronaxia) ar fi, în aceeaşi paradigmă, o informaţie ambientală sau o informaţie interferenţială reparatorie.
[J. Ciurea, C. Vizitiu et al., 2011]
55 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Credit: STARWALER: Hillerin et. al 2015.
Evoluţia activării = transfer de informaţie (1)
56 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
• Maparea şi evoluţia activării zonelor cerebrale în contextul unui exerciţiu de tip CASINOR pentru controlul vitezei de execuţie a mişcării prezentată într-un seminar anterior*) pune în evidenţă transferul activ de informaţie între zona cerebrală vizuală şi zona cerebrală învecinată, aceea responsabilă de controlul vitezei în motricitate.
• Lucrul interesant şi de luat in seamă în legătură cu aportul investigaţiilor de tip neuro-ştiinţă nu este doar transferul de informaţie/semnal/activare între cele două zone (evident funcţional). Ar mai fi şi întrebarea: Învecinarea anatomică a acestor zone nu este cumva un semn al avantajului evoluţionar filogenetic?
Evoluţia activării = transfer de informaţie (2)
[*) Hillerin, “Abordarea psiho-neuro-motrică ...”, ian. 2015]
57 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
• Discuţii ...
• ... eventual, un viitor seminar cu aprofundarea unor aspecte deja discutate privind rolul informaţiei în sisteme biologice, cu noutăţi şi cu aducerea la zi privind activitatea
Centrului de Competenţă STARWALKER
Ce urmează ...
58 Seminariile Generale STARWALKER: Seminarul 2 Vlad Văleanu
Mulţumesc pentru atenţie
contact:Vlad Văleanu