共変リアプノフ解析を用いた雑音環境下における周期的身体運動のシナジー評価 (ランダム力学系理論とその応用)

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  • キョウヘン リアプノフ カイセキ オ モチイタ ザツオン カンキョウカ ニオケル シュウキテキ シンタイ ウンドウ ノ シナジー ヒョウカ ランダム リキガクケイ リロン ト ソノ オウヨウ
  • 共変リアプノフ解析を用いた雑音環境下における周期的身体運動のシナジー評価

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抄録

歩行などの運動タスクを柔軟に達成するために, 動物の神経筋骨格系がその冗長自由度をどのように協調させているか, について理解することは身体運動研究の中心的課題とされてきた. この冗長自由度の協調(シナジー)の力学的側面を定量的に扱うための指標(シナジー指標)が提案されており, さかんに実験データにもとつく解析が行われている. しかしながら, 運動タスクの背景にある身体ダイナミクスとシナジー指標を理論的に関連付けることは行われていない. 本研究では, 安定リミットサイクルで記述されるような周期的運動タスクが弱い白色ガウス雑音入力を受ける場合について, シナジー指標の理論的評価を行う. 特に, 共変リアプノフ(フロケ)解析を用いることでシナジー指標の計算が非常に簡素になることを示す.

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