автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Идентификация растительных биосистем с использованием информации от растений

РГВ од

MIHICTEPCTBO С1ЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА I ПРО ДОВОЛЬСТВА

1 8 АПМ9ЗД yKPAÏ™

УкраХнсыснй деросавний аграрннй уЩверситет

На правах рукопису

МАРТИНЕНКО Олекс1й 1ванович

1ДЕНТИФ1КАШЯ РОСЛИННИХ Б10СИСТЕМ 3 ВИКОРИСТАШ1ЯМ IH®OPMAUIÏ В1Д РОСЛИН

03.13.07 Автоматизац1я технолог1чннх npousclB i вировнинт» < по галуэ1 агропраккс-лового комплексуй

Автореферат дисертац1¥ на здоСуття наукового ступаня доктора техк1чиих наук

Khïb - 1994

Дис*ртац1я в рукописои.

Робота пккокапа в Iнститут! ф1з1олог11 рослни та генетика

АкадеиН наук УкраХни

Наукицй консультант: акадек1к УААН,

доктор технШних наук, професор П0Г0Р1ЛИЯ Л.В.

0*1п10м1 опоненгн: доктор техн1чних наук, професор ГРИШЕНКО А.Э.

академ1к АкадшИ технолог! чно! к1Сернетики, доктор техн1чних наук, професор Г1РНИК М.Л.

доктор ОЮлоПчних наук, в. о. професора П0СУД1Н П. I.

Пров1лна ушанова: Гистнтут механ1зац1У та електриф1-кац1¥ с1льського господарства УААН

Захист в1дбудеться " Л- И 1994р. о П годи-и1 на зас1данн! спец1ал1зовано!° вченоК ради Д 01.03.03 в УкраУиському державному аграрному ун1верснтет1 за адресов : 252041, ки1в-41, вул. Геро1'в оборони, 11.

Просимо прийняти участь у робот! спец1ал1зовано! ради аОо вислатн в1дгук на автореферат в 2-х прим!райках, зав1рений печатксю Вашо¥ установи, за адресом: 232011, КИ1В-41, вул.Герод'в оборони, 19, сектор захисту дисертац1й.

3 дисертаШею нокна ознаЯомитись в (ИОлЮтеи! ун1верснтету.

Автореферат роэ1сланий

40

.1994 р.

Учений секретар спец1ал1зованоХ вчено'1' ради

Т1ШЕНК0 Л. П.

ЗАГАЛЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сгь теми

ЕколоПчн! га продовольч1 проблеми вимаггооть створення нових високопродуктивних сорт!в рослин 1 внзначення оптютальних умов для х'х росту 1 розвитку, що поп'язаио,як правило, з багдтор1чними селекц1йними та ахроном!чними досл1 дженнями. Одним з найефек-тквШших шлях1в прискорення цього процесу е створення автоматизо-ваиих бХосистем, як1 включають а себе рослини та техн!чн! засоби отримання 1нформац1'1 про Ух ж1ттвд1яльн1сть. Отримана 1нформац1я характеризуй функц1с>нальнип стан рослини у зв' яэку з впливом фактор 1 в середовища 1 може бути викорнстаиа для 1деитиф!кац1¥ та оптимального управл!ння.

I Дентиф1каЩя рослинннх б1осистем гаимагае з одного боку, створення 1нформац1яно—вим!рювалышх систем для олержания 1нфор-мац1*1 в1д рослин, а з 1ншого - розробки теоретичного аиарату для обробки та 1нтерпретац1х ц1еТ 1нформац1'х'.

При вяр1шенн! цих задач в1 дхривамться принципово нов! мозсли-вост1 для вирошування 1 селекц!х рослин. В умовах активного експерименту в кл1матичних установках 1деитиф!кац!я дозволяв вия-вити оптимальн1 умови pea.nl эац11 продуктивного потеши алу р1зних сорт!в, зд1Яснити пхвидкия ц1леспряловаиий в1дб1р необх1дних форм 1 л1н!Я з бажаними гослодарськими якостямн <морозо~, посухо-,жаро-рост1йкост1> та розп'язати ряд 1на;их практичних задач.

Робота виконувалась в 1нститут1 ф1з!олог1Т рослин га генетики АН Украхни в райках науково-техн!чпаХ прогреми 2.3.6.226 "РоэроСка метод1в 1 техн!чних засоб!в для 1нформац1 Иного зайезпе-чення селекШЯно-генетичних дослх джень у ф1тотрон1", номер держ-роестрацГх 01.9.00 024072.

йота I запдання доел1дже!а>. Метой досл1дкень е теоретичне обгрунтування га практична роэробгеа метод1ь, техн1чних зассб1в 1 автоматкзованох системи 1дентиф1кац1х стану рослинних 61оснстем на основ1 1нформац1х, отримувано! в1д рослин.

В зв'язку з цим розв'язувались так1 завдаиня: • 1. Обгрунтування га роэробка принцип! п 1 дентиф1|сац1¥ рослинних б!оснстем.

2. Теоретичне та експерилентальне доел¡доения рослини як складовох частини рослиннох 01оскстеми.

-23. Акал1з лараметр!в стану рослин та 1х 1нформативност1 для ц1лей 1 дентиф!кац1У.

4. Розробка метод!в, алгоритм1 в, техн1чних засоС1в 1 структу-ри систем« збару та обробкп 1кфортац11 в1д рослкн.

а. Структурмо-функц1ональний синтез автоматизованоХ системн 1дентиф1кац17 стану рослинних б1осистем.

ОО'ектами досл1д»екь були р1зн! види рослин Сселекц1йн1-пшеннця.кукурудэа, троп1чи1- орх! дв'( I тешхнчк! - ог!р1си, томатЮ, а також тоиетричкнп комплекс датчик 1 в, -технШних 1 програмних елепент!в системн зйору та обробки ! нформацГх в!д рослин.

Нетода досл1даЕення. Для вир1шення постаьленнх завдань вико-> ристовувався спсгемннй анал1з, теор1я 1нфориац!¥ я теор!я автоматичного управл1ннл.

Експернментадьи! досл1 д»ен.:л внконувались за допомогсю спеШально розроблено'х ф1тометричнох установки на баз! кл1иатич-ноУ камери КТЬК-12Е>0 з використашшм датчик1в 1РТ, ПТЛ, конструкцИ СКЕ Республ1ки Молдова, а такса, датчик! в 1 перетворю-вач!в власно'1 конструкцИ. Для оШшси функц!онального стану рослин вихористовувались &1дсм!, а таказ: розроСлешШ нами метод оц1№й функц!анального стану за бЮелектричнимн характеристиками рослин СА.с.СРСР N1303000, 19065. Неточна обробка експернменталь-них даннх зд1йснмвалась з иикористашшм апарату теор1Т 1и0в1рио— сте£ 1 математичнох статистики за допомогоо Е0М.

11а>1иаоа новизна результат! о досл1дпе«ь:

- обгрунтовано метод 1 депгйф1кац!х рослинних бЮсистем на осноз1 липам!чиих моделей у. простор! стан1в, що враховують поточная стан рослини та х5( взаемод1ю □ середовидем;

- визначен1 1нформат1ши1 компонента багатом!рного вектору функц1онального стану рослини;

- встановлеШ особливост! первинно? 1нформац11, отрнмувано! в1д рослин та погз'язанх з кип особливост! 1 денгн<$>1кац! 1';

- розровлено комплекс метод!в 1 техн1чних засоб1в безперерв-иого отримання 1нформаи1Х в1д рослин;

- з»пропонова'н1 алгоритм» 1дентиф!кац1* стану рослинних Б1осистек по отркмуван1й 1нфорнац1Х з використанням адаптивних

моделей.

Новизна техч1чних 1 методкчних р1шень по тем1 дисертац1К защищена 10 аеторськимн св1доцтвами на вина.ходи, одерясаними за пер1од 1982-1993pp.

Практична Ц1ни1сггь робот 1 реал1зан1я резульгат1в досл1лже«ь

На розроблен! методи та ряд техн1чних засоб1в для одержання 1нформац1°1* в1д рослин од:рхан1 авторськ! св1доцтва (N1203796, N1303080, N1414355, N1450783, N1SÎ3639, N1628980>. На Ух основ! створено пристрой для 1 дентиф11сац1У стану рослинних б!осиетем в умоэах захюценого грунту, як1 профили внробничу перев1рку в гос-подарствах Киева та KHÏBCbKoï област1: "Пуда-Водиця","Декоративне 1св1тникарств0", "ТепличниВ", де сприяли ni двгеценню вракаЯност! та пол1пшенгео якост! продукц11. В 1нститут1 ф1л!олог1ï рослин та генетики АН Укра'1'ни створено багатофункц!ональну автоматизовану систему 1деитиф1кацГ1° на баз1 кл1 матично! камери KTLK-1230 i ЕОМ для прискорено'!' оЩнки якост! селекц! Иного матер! алу. И Центральному 6отан1чному саду in. M.M.Гришка иалатоджена аналоП-чна система, яка викормстовуеться для виявлення механ1зм1в адаптац1'1 рослин до екстрепальних умов.

Положения, ца шкосяшэ! дэ Lamcty:

1.Hoea модель рослиино!' 01осистеми, як.» в1дображув ппкнцнпо-в! особливост! ïï фугасц1онування>а саме нерозривиий зв'язск сере-довнща I рослки з урахуванням дннам1чного характеру ïx взаемодИ' у простор1 стан1в б1осистеми.

2.Теоретично внзвачениЯ та експериментально сбгрунтопанкй наСНр параметр1в, ЩЩмально необх!дниа для ефективно! 1дентиф1ка-Uiï функц1 оналыюго стану рослини - 61оелекгрнчянй,термодин«м1чний i тургорний потенц1али.

3. Новий принцип адаптивно'/ i дентиф1кац1 Ï рослинних бюсис-тем, иов'язаний з особливостями ïx фу KKIJ i on у па Htm як адаптивних систем 1з зм1ннс»о структурою, якия груктувться на використаин> не первинних характеристик, а сукупност! динаи1чних i статистпчиих oui ноге у вигляд! образу динам! много стану СОЛО на 1нтервал1 спостереженкя. Сукупн)сть 0ДС використовуеться д-.ч форяуяашш адаптипннх моделей рослинно"! б!осистеми, як1 корегуються <адапту-ються> у в1дпов1дност! 1з зм1нами стану рослин, . що. Викликан1 дх розвитком або д1<т фактор! в середоризда.

AnpoCfemin potiorsi

Матер1али теоретичних i експерилентальних доел!дкенк, вклга-ченнх до дисертац!I, допов1далисъ 1 оОговорювались на: Республ!-канськ1й науково-теоретичн!а конференц! 1' "Mexaniaattiii та елект-ри$1каи1я виробничих пронес its в с! льському господэрств!" См. Ки!В, ¿982, 19Я95; Республ1канськ1Я конфсрешЦХ "Автоматизац1я техно-лог!чних npouecis в тваришнцтв! та рослинництв! - важливий фактор реал!эац!i Продовольчо! програми" См.КиУв, 1983,19835; ВсесоюзнК! коиференц! i "Проблеми електриф1кац1'1, автоматизан!У та тешюпостачання с. г. виробниитва" См.Москва, 198S>; ВсесмоэШй коиференц!'! "Проблеми впровадаеиня к1бернетнкн в с. г. виробницт-во" <м.Москва, 19365; Республ1канськ1й коиференц!i "Автоматизац1я иаукових досл!джень -1986" См. Льв1в, 10865; II Всессмзн1й конфе-peHuii All СРСР "Математичн! та обчкелявальн! методи в 61coiorl'i" См. Пущино, 19875; Всессюзн1й конференции "АвтоматизаЩя внробни- -чнх пронес1с в с!лъському господарсто!" См.Москва, 1989>; Bceccao^.ii В Hayiconift коиференц!* "Онтогенетика вшцнх рослии" См. KicuhhIb, 1989, 19915; М1жнароди1й конферешд!! "Технолог1я чрограмуваиня 90-х" См. КиУв, 1Р915; Республ1какськ1й школ1-ceMinapi "Використання м1кропроцесор1в i обчисливально'1 техи!ки в G1 GJiori i" См.Славськ, 1S915; школ1-ссм!изр1 "Експертн! слотеми в СИ слог! I та медицин!" См.Ки1в, 19915; MiacnapoAHi й науко-во-техи!чн1й коиферекцИ' "Статистичн! методи в Teopli' передач! та паретворення 1н<?ормац!Янчх сигл.хл!а" См.Ки1в, 19925; КНатародному сит1Поз1ум1 "Irioaipiiiciii модех-i та оЬробка випадхових сигне.л!в 1 пол1в" См. ТерноШль, 19925; 12-му Mii-яарадиолу xonrpecl IFAC См. бреван, 19925 ; Науково-техШчн! й коиференц! 1 "Текавтоматик.а-93" См. Симферополь, 19935 ; М!жпародн!й науковШ конфереацИ "Иоделю-вання вироШшчлх пронес! в 1 с1льськогосподарських машин" CMincbK, 19945 . .'

Кр!и того, розробки Сулн представлен! на реслубл!канських 1 всессоозних виставках, нагороджен1 дипломами та ср!бною медаллю ВДНГ СРСР.

Публ!кац1¥ результатов досл1далгмь.

0снови1 результати ' теоретичних та експериментальних досл1джень вихладен! у 45 друкованнх працях.

ООсяг "га структура робота.

Дисертац!я викладена на 312 стор!юсах друкованого тексту.

складавться э вступу, шести розд1л1в, вясновк1в, списку л1тера-тури, додатк1в, б таблиць, 43 иал»rati в. Список л1тератури вклочаа 633 яазв, в тому числ1 159 1ноэемнимн ионами.

В пергаому розя1л1 роэглянуто стан проблем« 1 загальн! - характеристики рослинно? 04 осистемн як об'вкту 1деитиф1кац1Х.

Досл1дженнк> моделей рослинних бюсистем присвячен1 роботн Антомонова Ю.Г.,БатнПна М.М. ,Б1хеле З.Н. ,Г1рника М.Л. »Гродзинсь-кого Д.М., Гуляева Б.1., Хученка 0.0., Ляпунова A.A..Иолдау Х.А., Полуектова P.A.,Росса В. К., Сиротенка О. Д. ,Тоом1лга X. Г., Цс-пкова Г.В. , Чудновського А.Ф. »Curry R. В. , Idso S.B. .MeCree K.J., Mona! M. , Saekl Т. , Thorn ley J.H.M., De Witt. С.Т. та 1н.

Анал1з л1тературнмх даних дозволяв зробити висиовок, що в б1льшост1 випадк1в при коделюванн! рослинних б1оскстен основна увага була зосереджена иа досл1джени1 продуктивное!! як 1нтегра— льноТ характеристики сорту, по стводоеться внасл1док al't фактор1 в середовиша. Але при цьому не розглядався функц1ональниЯ стая рос-лнни, закономlpiiocTl його формуваиня 1 впливу на загальну продук,-тивн1сть. Швидкозм1нн1 параиетрн жнпгвд1яльност1, наЯВ1лыл Шкав1 з точки зору контролю поточного стану рослини, залишались поза межами моделювання.

Питания 1дентиф!кац!1 фуккц!онального стану рослини розгляда-лись в роботах Хазаново* С.Г., Дорсшека A.C., Цепкова Г.В., Курця В. К. .Дроздова С.М. , Же лева Д. Д.,Шора 1-Я. Але при цьому не врахову— вались внутрIrani зв'язки в бЮсистем! Я тенденц!'i ix зм!н, що не дозволило виробити загальн 1 принцнпк 1 дентиф1кац11' рослинних 61 о-систем по експерипентальним даним.

Ори експеримеитальннх досл1дженнях основною проблемою в стохастичний характер отрнмувано'1 в1д рослин 1нформац1'1, який ви— явинся серЯознсю переткодсю для вир1шення задач 1дентиф1кац1Х, так як не дозволяв робити однозиачн1 висновки про стан рослинно'1 бЮснетеми. Не потребуе створення в1дпов!дно¥ техн1чио'х' бази дос— л1д*ень, автоматизоэаних систем ф!тоион!торингу, основним елемен-том яких е ф1тометрнчн1 датчики.

ЗначниЯ виесок в розробку апаратури для вим!рювання параметр! в стану рослин та рослкннкх б1осястем зробили Алейников О.Ф., ВеселовськиЯ В О., Гуляев Б.X..Ермаков Е.1.,Забот!н В.I.,Гльнкць-кий O.A..Каганов М.А.»Карманов В.Г.,Клейман Е.I.,Коловський P.A., Литв1ноп A.M., ПасШниЯ А.П., Радченко С.С.»Рябова Е.П., Солоойов е.В., Тон Ю. Д. Але необх!дио в!дм!тити деяку фрагментарн)сть роз-

-fr-

робок, пов'язану з в1дсутн1сяо едино? иетолологичноУ концелц! 3f ф!тометр1? та ф1томониторингу.

Сучасний п1дх!д до 1дентиф1кац1Х в умовах неповноХ anpiopno* 1нформац1Х' в1дзначаеться створенням 1 нформац! йно - внм1 рмвальних систем дуального управл1ння, эдатних одержувати необхгдну для 1децтиф1кац1У иодел1 1ифоркац!ю Сезпосередньо в пронес! функЩонування об' екту. Структурно-функц1 ональному синтезу таких систем приевячен! роботи Васильева D. I., Прннка М.Л., 1вахненка А.Г,.Мкртчяна B.C. ,С1кори Л.С.,Скурих1на В.1.,Вд!на Д.Б. Структура таких вим1рювально - обчнслмвальних систем Tlciio пов'мзана 1з структуре») та фуикц!ями об'акту 1дентнф1кац1¥. Але для рослинних бЮсистея практично в1дсутня апр1орна 1нформац!я, HeoGxlдна для визначенкя ц1льовоХ фут:itfi та набору параметр1в стану, як! б адекватно .характеризовали а:нттед1яльн1сть рослин.

Псшук шлях1в п1двищеиня ефективност! 1 дентиф1кац1Т в умовах anpiopiiui мевизиачеиост!, параме- рнчноГ нестац1онарност1 1 ресурс сннх оСмеасе -,'fc- 1н1 ц!ював розвнток теорИ' ц!леспрямованих систем, як!. характеризуют tea nl дзтценсао гнучк1спо за рахуиок внкористання моделей цкльового простору та адаптивних стратег1й повед1шш. Методология -анал1зу та синтезу ц1леспрямованих систем розвинута в пра-цях Драгана Я.П., Поспелова Д.А., С1кори Л.С.,Солодовн!кова В.В., Ackoff R.L.,Ashby V.R. ,КНг G.J. За принципами та ефектив1Цстю фуhkuIоиування так! систеии каблнхаються до р1вня б1олог1чннх 0б'ект1в. В ряд! випадк1в теор1я ц1леспрямованих систем! стохас-тнчного моделювання с едино махливим шляхом iдеитиф1кац1i складних 61осистем.

Таким чннон, неэважаючи на наяви!сть. публ1кац1й, прнсвячених вир1«енша окремих питань моделювання рослиниих 61осистем на основ! апр! орно!' та апостер1 орно* 1нформац1Х< про стан рослин 1 сере— довища, п( 1блема !деитиф1кац1¥ рослинних б! осистем не роэглядалась нав!ть у постановочному план1. В зв'язку э цим 1снув нагальна потреба в досл1д*енн! особливостей взаемод|1 рослини з середовидем 1 розробц! иаукових основ 1 дентиф1кац!¥ таких бЮсистем.

В другхжу paevtlnl проведения аиал1з рослинних 61 осистем як об'ект1в !дентиф1кац1К.

Як середовмце,' так 1 рослина s ' склад ним и, бататом! рними, нероэрнвно эв'яэаними об'актами. По в1днспеш«о до рослини середо-

вкце являв собою систему б1льш внсокого р1вня 1врарх1Т'1 парамет-ри Пого стану 5 в в:<1дними (управляючими координатами} для рослиии 3 1иного боку, вид!лен1 параметри функц!оиального стану рослия 2, як! безпосередньо впливають на формування параметр(в продуктивно-ст1 У. Структурно-функШональна модель рослннноК 01осистеми наведена на рис. 1.

э г

Рис.1.Структурно-фуккц1онал1ла модель вэаемозв'язк1в в рослинн11| б1осистем1.

Ресурсн1 потоки: Е - потоки сонячно? рад1ац!Х; 0 - потоки теплоти; V» - потоки вологи; С - потоки елемеит1в живлен ня.

Вказаи! потоки,- зм1инючись в широких межах, визначають пара-метри середовища у вигляд! температури 1 вологост! пов1тря Т , *п та грунту Тг, Фг} осв!тленост! Е, концентрац!й вуглекислоти 1 м1-неральних речовин С^. КожниП э параметр!в середов ща мае свою динам1ку, а Хх сукупн!сть коже Сути описана вектором СО .

ЗПдно э сучасними уявлеинями, рослица - це в1дкрнтаШл1сна система, яка сприйнае та перетворюе потоки речовини, онерг!! та 1иформац1°1° 1з середовища, синтезуючи к1 нцевий продукт. В терм!нах простору сигнал!в стан рослини г СО функц!ональио залежить в!д стану середовища к >

г СО = Г [вСО]. (13

Принципов! обмеження таких моделей при 1х використанн! для Оагатом! рннх багатозв'язних рослннмнх б!осистем полягають в не—

махливост! поточно! jдентиф1кац!* футсцЮиалу р вмасл!док сут-T6DOÍ параметрично* нестац!онарност! та обмеженост1 життввого циклу рослии. KpiM того, стан рослини мае дниам1чкий характер 1 заложить не т1льки в1 д фактор!в середовища, а 1 В1Д попереднього стану. В эв'язку з цим б! лыц адекватним в опис рослинно!' С1о-систени в термХнах простору стаи1в, де динам!чний стан рослини опксувться вектором параметр!в стану zCO, який зв'язаний э век» тором фактор! в середовища sCO векторно-матричними pl вняннями

»СО я & Г<0 + 1В «"со, ^ <2>

у СО а С а"СО , <33

де к - п-м1рний вектор параметр!в середовища;

х - ю—м!рний вектор параметр!в ф!з!ологичного стану рослини; у - 1—и1рний вектор параметр!в продуктивности рослин. М1рн1сть вектор! в 1, ь*дпов1дно, простору стан! б вюначаеть— ся к1льк1сио урахованих паргметр! в.

Кореляцгйна матриия стану А визиачае динам!чн! характеристики рослкни i ста61лы<!сть i i стан1в, тобто здатн!сть гювертатись до початкового стану п1сля корона ,.í:í¡hx збурень.

Регрес!йна катрнця вплньу В ьизначав ыгляа вх1дннх з.чНших середовыца на параметры стану рослнт:.

Матриця € Бнзвачае зз'го -:» поточных параяетрЮ стану рослини та 4'í ВНХ1Д1ШХ napsMexpiQ Сп^ч^ук-тивпосх!, приросту б!омаси аба Üaaoro продукту твд!яль»10ст!> .

Матриц! &,Ш 1 С мають розм!р СтдсьО, bn*n> ! С1см> в1дяов!дно. В завданзш !дентиф!кац11 сходило ь;<аначеты розм!рност! векто-pía s, х ! у, а таксах коеф!-ц!ент!в матрнць. 13 Зйгалыюму внпадку Kütvj-iц1 сити матрнць е цел! ulttt¡»rai функц!ями, uso залехагь в!д часу. 1'ому необх!дно Оуло акзиачити уиови, за лкнх л1н!яна модель прндатна до достой! pnoi 1 дентг.$1кац! У такого складного об'екту, як рослинна бЮсистема.

Основном вимогон) при вибор! параметр!в стану Оула l'x uiiiipio-иаШсть в експеримент!, вдо виклихано необх1 дн1спо поточно! !ден-тиф1кац11 модеЛ1. для визначення и1н!мально HeoGxi;,noi к1лькост1 царалетр1е стану 1з ряду вим1рюваних параметр1в в!дОирались най-С!льл craCiльк! 1 4 одыочасно чу тлив i дЬ эовшш híx bivihbíb. Частина параметр!о э теснили кореляц!йккми эв'язкамн, Слизькими до одиии-

ц1, виключались э падальшого розгляду як !нформац1йно надлишков1. До розгляду прийк лись лише т1 з них, м!ж якиии був наямеяшия ко~ реляц1йний зв'язок. Гобто одним з критерИв виэиачення наП01 льш 1 нформативного набору зШиних стану.були н1н1мальн1 значения ко-еф1ц1ент1в кореляцГх.

Оск!льки життезаатШсть рослин в нормальннх 1 екстремальних умовах в першу черту пов'язана э як1стю функц!онування регулятор-иих ".истем рослинн, найбИлыя 1 нформатипмими для 1 дентиф1кацГ{ фуикц1овального стану е т! параметр«, як1 Оезпосередньо эв'язан! з системами регуляц!'!.

Виходячи з сукупност1 вимог, серед внм!;яованих параметр1в стану був внд!леннй м1н1мальний наб1р з трьох параметр!в, що характеризуют енерге-гичну, осмотнчну та термодинам!чну системи ре-гуляц11 рослини:

- бЮелектричний потенЩал р, мВ;

- тургорниИ (водиняэ потенц!ал у, Я}

- термодннач1чний потенц!ал в,°С .

Вказан1 параметри стану рослиии в1лпов!дагсть вс1м пмрерахо-ваним вимогам 1, кр!м того, безпосередньо пов'язан! э д!ючими ресурсннми факторами середовида (див.рис.. Сукупн!сть пара-метр1в стану складав вектор х, який е фумкц!ек» часу. Вибр'ан! ком-понентн утворгаоть Яого базис, що наближаеться до ортогонального. 0ртогональн1 сть визначааться корельован1стю параметр!в стану або нед!агональними елементами матриц! стану й.

Для побудовн моделей в простор! стан!в необх1дно виявити зв'язок м!ж сукулн!сио пара^-.тр!» стану рослини г ! сукупн!ст» параметр!в стану середовища в. В загальному випадку зд1йснити це анал!тичним пгляхом немакливо, так як «нажина стан! о рослинп 2 в!дноситься до класу неч1ткнх.

Але при умов! нерозривиост! 1 диферешИЯованост! функц!¥ гСО, в коскен момент часу м!ж параметрами стану рослини ! параметрами середознаа 1снуе взаемозв'язок, що в1дображуеться матрицею -А 113

2 СО = С -&-1В ]» а СО. С4>

Матриця а-1В 1з зм!нними в час! коеф!ц!ентамн визначае чут-лив!сть параметр!в стану рослини до д!*х факторов се^едовшца.

Матриця С в!дображуе генетично обумовлениЯ зв'язок м!ж су-купн1спо внх1дних параметр1в продуктивност1 У , сукупн!стю пара-метр!в поточного стану 2 ! середовгсца 5 як у простор! стан!в ро-

слинн, -так 1 у простор! фактор! в середовшца С-СЙ_1В 3

у СО ■ С И.О = [-СЙ-1Ш J • s СО <

Проблема 1 дентиф!кац!'1 функц1онального стану рослини - поля-гае, таким чином, у внзначенн! умов спостереження, або такого !нтервалу спостереження Тс, на якому х Ct> ai о 1 матриц! А , В приймаються умовно стац!онарними, В такому раэ1 безперервна 1дентиф!кац1я зам!нюаться рекурентнкми процедурами статистичного оШтованшт модел! на обраному 1нтервал1. -

Iнерц!Пн1сть процес!в структуроутворения значно б!липа, н!ж поточних параметр! в аситтед!яльност!, i топу 1дентнф1кац1я матрнЩ С зд!йснюаться на ÜÍ лииих 1нтервалах часу - на ! нтервал! накопи-чення Т^ СТя> T^i. Яюцо на цьому 1нтервал1 часу пох!дна у СО:« 0, то матрица С те* приймалась умовно стац1онарною.

Враховуючи, що пряма napai этрична 1дентиф1кац!я модел! ке-мссклива, г лпропоновапий !шсеиерний п!дх!д до побудови моделей рослинних 61осистем, який полягае у виэначенн! умов локально? кваз!схац1онарност1 ! прям!й !дентиф!кац!1 окремнх областей простору стан!в безпосередньо з вим!рювального експеримента.

Структура модел! показуе, wo фунгсц!ональний стан рослини можливо характеризувати Tiльки в зв'язку з г.евиим комплексам д!— ючих фактор!в зовн1шнього середовшца, причому з урахуванням ÏX динамки. Це вимагае визначення категор!ï простору станiв П як инокини образ i в динап! чннх стан! в С0ДС5 рослинноУ б!осистеми. Образ динам!чнрго стану ОДССг.О включав в себе характеристики поточного стану рослини zCO, а такая; йога динам! чн! ! статисти-чн1 оц1нки stat zCt> на 1нтервал! спостереження Тс

0ACCz,t|Tc3 = < ICO,SCO, ico,SCO, stat. z.stat s >. Câî

динам!ка'вектора ¡в СО характеризуб як1сть фунжц!онування систем авторегуляц! ï рослини, а корелящян! зв'язкн м!ж параметрами визначаютьс-я i нтервальними статнстичними оц!нками. Таким чином, однозначна характеристика.стану рослини давться т!льки на основ! сукупност! динам!чних ! статистичних оц1нок. Умовою викорис-танкя л1н!йно! модел! для опису рослишю! С!осистеми s припуще— кия кваз!сгаи!онарност! параметр!в стану на !нтервал! спостереження Г . . с

-11В такому раз! ОДС в адекватним в1добрахенням динам1чно-го стану рослини .а обмежеиому Iнтервал! часу 1 складае 1нфор-кацШний базис для !дентиф!кац1К моделей 1 окремих областей у простор! стан1в. Параметричи! модел! а простор1 стак1в дам1ня-пться сукупн1стю ОДС за попередн1 1нтервали спостереження, як1 статистнчно сумуються на 1 нтервал! накопнчеиня i нформаи! '£ Т^

п \

О в Т ОДС. <t|T > , де: n = Т /Т . <7>

i я 1 i с нс

Модель в простор1 стан!» описуе 1мов)рн1сть реал1зацГ/ по-тенШально! продуктнвност! рослини. Модель s динам!чнс*э, так як на 1нтервал1 Тн матриц! Л ! И суттево нестац!опарн!. Врахозуючи, що на протяз1 жнттевого циклу Тж стратег-1'J життед!яльчост1 маасуть зм1нгаватись, модель е адаптивною, причому корекц1я зд!ястоеться на 1нтервалах Т . Сукупн1сть моделей являв собою Шльовий прост! р рослинноУ б!осистем:и

"« = jiinj • де: га= W сю

Розроблеи1 принципи дкскретизац!'!' життввого циклу на 1 нтерпали pisHoi тривалост! були покладей! в основу формування адаптивинх моделей в простор! стан1в та 1 дентиф1кац1!" на ц1Я основ! поточного стану рослин. Але недостатШсть знань про динам!чн! i сгатистичн1 характеристики параметр! в стану рослин та особливост! отримувано^ в1д них 1нформац!1 вимагали додаткових доСл1джень.

Трет1Я рсод1л присвячекп анал!эу параметр!в стану рослнк та 1'х !нформативност1 для вир!шенкя задач поточной i дентиф1кац1'^.

В основу оц1нки iнформативност1 параметр!в стану росли« для вир1шення задач iдентиф!кац!1 було покладено внзначення характеру 'ix взаемозв'яэку з ресурсними факторами середовища. Зз'язок М1ж вкбраними параметрами функЩопального стану рослини 1 параметрами стану середовища в1дображувться сук.упн1сио диференц! альннх р!виямь

dp

Is <p,t>-s <t)3 5 <t,r> ,

■tw nuv

dt »x dhx bsf)

dtp <9>

■..■ = ts <v/,o-s ct>a г <t,r> ,

dt. вх вих °sy/

dS ' __

ts 05,0-s <t3J g Ct,t> ,

dt ax ' вях 6s0

де ,О - ресурс»! потопи !з середовищп до рослин;

«вихСО - Частка ресурс!в середовища, що використсзуютьсн рослиною для структуроутворення; gsç'6syi'sse ' onePaTOPK взавиоэв'яэку в!дпов!дно б!оелектрично-Го, тургорного 1 термодкнам1чного потеши ал! в з потоками ресурс!в.

Bel три вибраних параметры стану B1дображують баланса1 сШвв!дношення в рослин! по р!знкм ресурсним каналам. Тургорний потенц!ал - баланс м1ж процесами поглинання води через корен! i випаровуванням ÏÏ в атмосферу, термодинам1чний - м!ж теплотою, що надходить до рослини з потоками сонячно!' рад!ац1'1 та ÏÏ випром1-ненням шляхом конвективного 1 дифуз!йного теплообм!ву, а б iоелек-тричний потеиц!ал - еиергетнчний баланс в рослинi, який визнача-вться надходженням о!льна! eiiepriï св!тла, ÏÏ запасаниям 1 внтра-тами на структуроутворення.

Р!оияння С9> побудован1 в припущени1 некорельованост! параметр! в ст.' чу i дозволяють в першому набли*енн! охаракгеркэуваги динам!чи! властивост! рослин як ов'екПв 1 денти((Лкзд!'1.

Еполеряиевтальн! доел!дй.ешш динам1ч1шх характеристик проводились з метсао вивчення пплнзу фактор!в середовюца на обран1 параметра стану ! уточненш! характерен».' ьшядкес.тей ïîî зм!ни для сСг-труитувания техполоПчннх параметр!» систем« iдект«ф!кац1 Ï.

СтатнстичнкА анализ екслерляенталь^их даких показав, sui HecTaijloïiapïïicTï» i ¡reeprc;^:í4¡¡iегь пер&ишшх 1нформзц!йних характеристик параиотрШ стану ноь'язаш з власном актиин!стю рослини. Трнвал!сть цикл! в активносП внутр!впих систем регуляцИ' зь-а холиться в межах години. 0 уиовах стао; jiiaaiUï sosHiuniix фактор!» ампл!туда <£лухтуад!й параметру стану. досить незиачна i характеризуй вплив фактор!», д!» jïkhx важгсо прахувихи. К1льк!снск> м!рою дИ зов iuiiix 1 внутр1шн!х фактор! в е днсперс1я D^ параметру ставу, визначена на !нтервал1 Т .

СтаШльн1сть стану ó внзначавться р1вняниям

»✓а

6 <t|T > = D CÙT > /"M Ct|T 5 СЮ>

'с z'c « ' a ■

да M -математичне оч!кування параметру стану, s

Характеристична лосПЯна часу функц1У M^Cti знаходиться в межах 22-24 год 1 внзначаа Тим самим тривал1сть 1нтервалу накопи-

л,

чення Т .

Високня р1вень стаС!лъност1г характерния як для низькоактивного, так 1 для вксокоактивнаго стану, а р1зяпця м1ж ними прояв-ляеться т1лъки в динам1 и! вэаемод!К рослиим з середовид««. В' зв'язку э слабею спостережува'И с по стану внкористовувалось дис-танц1йне эондування рослин 1мпульсния пер}одичнип сигналом по каналу осв1тленост1. Визначення спектральних енергетичних характеристик п! дтвердило, що р!зшт фуккц1 ональиим станам рослини в1дпов1дае своя вагова функц!я в1дгуку I статнстнчк! характеристики параметр!в стану.

Для оШнки порядку ваго— воУ функц1У в <т,О в парюому Сл!н!Иному? маблкжени1 та Д| — апазону 1пформац1йно-значуших частот,вигсористовувався метод ампл1тудно-частотних характеристик {АЧХ> . 11а рис. 2 представлен! АЧХ б1оелектрич1!ого потенц!алу, як1 вим! ргсвались

в стац!онариому ре»»и на ф1к—

—э

сованих частотах в!д 10 до 0,2 Гц. По ос1 ординат в1дкла— деиа ампл1туда пертоУ гарной1— кп б1опотенц1алу

Анал1з АЧХ, !мпульсних пе-рех!дних фуикц1Я та фазових портрет!в рослии дозволив вия-витн резонанс« з хараж-териимя ПОСТ1ЙНИЯН часу т^я-Ш-АОхв 1 т »"8-12x3, як! пбв'язан! з вла— спито ритм!чнои актявн1ст» рослини.

..............7-------г---------г-......... Алк 1 ■ --------------------у. .у—1--------Клвмро 1 1 1 ■ Спсьяш ' \ 1\ ч I

•! 1 л

^-л | \ : \ . : ПЫ ■ Их- ...........1 1

¡1 1 ;\ П \ <

13 «

-

Рис.2. Динам!чи! характеристики фунц!овального стану рослин озимо! пгаениц1 при р!з1мх темпера-1 турах..

1з рис.2 видно, яо АЧХ суттево зм!няються п!д впливом фактор1в зовШгеньохо середовища, эокрема температуря, до пов'язано зиен-с энпяч ефектнвиост! структуроутворения. При потс*еин1 гемпсратурн функа!оняльна активн1сть I ефективн1сть перетворення ресурс!в гмен-яуеться, наближаичксь до нуля в д1зпазон! Шкусовнх температур.

К1льк!сниЯ анал!э спектральннх характеристик показав, то при зм1нах параметр!в середовища в межах д!апазону оптимальных значень эовн!шн!х фактор!в (при температурах +23...+1S°CJ спектральна енер-гетнчна характеристика aOeplrae свою стац!онарн!сть. Нестац1онар-н1сть Сы5 1 эсув енергетичного спектру в область високих частот а появоп иовнх резонаис1в <т =1-4хв> пов'язан! 1з зм!ною характеру функцЮнувания рос л ими.

Показииком поПршення фуякЩ оиального стану « стШке в!дхи-ленкя трацхтор!}' параметру стану в! д лочаткового положения 1 зро-¿такня його дисперс!i D . Максимум дисперс! j визначав меж i парамегрично! ст!йкост! Ыосисгеми. Зм!на ампл1тудних 1 частотних характеристик спектру енергетично! активност! eJ¡ <"> в показииком структуриих порушень, як1 супроводжуються зм1нок> характеристичних частот власно'1 генерацИ.

Враховуючн нестац1онарн!сть динам!чннх характеристик стану i немажлив!сть прямо! параметр, i чно'1 1дентиф1кац1 i моде л!, осио— всю опт им пышго оцПоовання моделей було визначеиня 1нтервал!в квантування, спостереження та накопичення !н({ормац1 х. При цьому <рабКТор1я параметр!в стану роэбивалась на дискретн! 1нтервали спостереження Тс, для якнх приймалося припущення про кваэЮтацЮ-нарн!сть. Величина 1нтервалу спостереження визначалась, виходячи 1з г1лотези про незале£н1сть реал1зац!й Сшляхом оц!нк>вання часу затухания автокореляц1й\ю'1 функц!"!) .

Автокореляц1йна фунхц!я, визначена для одного 1з параметр!в стану <61оелектричного потенц!алу>, мае вигляд

R Ст5 и б в'0'000" + б С1-в-°'000вТ> sin <* т <11>

a- i 2 о

де О , в2 дисперс i л' 61 оелектричного потенц!алу рослини у стаи!она. ному 1 эбудженому станах.

3 р1&няння С11> видно, що б! оелектричний потенц!ал в перЮдкчно-корельовако» функц!еы 1 поано'Г незалежност! двох ре-ал!зац1й немаа. Однак, . якщо врахуватп, що в нормальному стан1 С1 > бг 1 автокореляШйна функц!я визначаеться головним чином першим членом, то Тсе'bt>,0003 и 3300с.

Аналог1чния п1дх!д, використаний для решти параметр!в стану, дозволив уточннти як !нтервал спостереження, так 1 пер!одичн1сть контролю. ЗПдно з теоремою Котельникова, дискретн!сть вим!рювань

At=30c визначалась; внходячи з максимальней частогн власних коли-

вань ы вО,1бс *. о

Наближення до граничь CTlftKOCTl супроволкувться эС1льтенням другого члену pi вняння С11>, шо внмагае використання статистичяих oui ног параметр1в ст s ну s tat г. Ct3 . В нашому випадку наб!р статис-тичних оШнок вклкчаз в себе: математичне оч1кування параметру стану M Ct>, дисперс1ю D^CO, змШення TpaeKToplï AzCO, тренд tend z<t>, функц!!' густмни розпод1лу параметр1в стану ,

функШУ лравдопод1бност1 L^CO, кореляШ!' R^Ctï, та спектрально? ГУСТННИ О <(0> .

Статистична оШ ика TpaeKToplï стану на 1нтерпал1 спостере-ження 1 зд! йснювалась за допомогою футсцИ правдопод!(Зност! параметру стану z в1дносио початкового положения zQ

m

L Ct|T > в П P <z ,t> .

z с 2 о

<12J

z « arg max L^CtlT^Ï ,

ТендешИя эм1ии стану на 1нтервал1 спостереження виэнача— аться знаком 1 твидк!стю пм!ни параметру стану

¿z

tend z Ct. IТ > ш СМ — 1_ , <13>

с a t Т

с

1 внкористовувться для прогнозувания стану на наступному 1нтер-вал! часу

z<t+T> в zCtJ + tond zCtlT > г .

с

Зпдно з характером отримуяако'1 1нформац1х i pi знс*о 1нерц1й-Hiciw параметр1в стану, вони були розд1лен1 на дв1 групи: дифе-ренц1альн1 параметри,пов'язан1 з поточним функц1ональним станом, I 1нтегральн1 параметри, пов'язаЩ з структуроутворьн»1яя <61 ома— са, продуктивн1сть>. Перш1 характеризуются в1дносно малими пос-т!йннмн часу С40-60 хвЭ 1 доэволямть визначатн поточний фуикц1-ональний стан, а друг! характеризуются великими посПйними часу Св межах добю 1 s основою формування адаптнвних моделей у простор 1 стан1в.

На ocHOBi проведених досл1дкень було роэроблен.» cnoclö внз-мачения функШ опального стану рослини, шо базуеться на вкявленнх эаконом1рноетях зм1»1 динам1чних характеристик рослин при д11" не-сприятлипих фактор!» середовкща (А.с.СРСР N1303000, 100û>. Було

níдтвердкеко адаптивш:в характер функц! онування рослшш та оО-грунтован! технолог! чн! параметр» систени 1дентиф1кац11: час кэа-нтування, Щтервал спостере*екял 1 1нтервал накопнчення !нформа— | ц|Х. Оск!льки функц1ональний стан рослини визначаеться сукупн1-стю дм«ам1чних 1 статнстичних ouíhok, зручноо для 1аентиф1каи11 характеристике» в образ динам1чного стану О НС, який об'еднув в coOl ui два класи ouíhok на 1нтервал1 слостереження Т 1 мае сл1-дуточий 1 нформац!йинй базис:

1> динам!чн1 оЩнки на .(игервалах At и Тс: sit), s <ti, tend г CO ; <u3 , 0s Oo> ¡

2> статистичн1 ouIhku »СО на 1нтервал1 Tc: M,D,P,L.

Виявлеи! особливост! функц1 онування рослинних бЮснстек i пов'язана э цим необх!дн1сть обчислення вказаиих статистичиих характеристик в реальному масцтаС1 часу обумовили необх 1дШ сть роэ-робки датчиков i перетворювлч!в, придатних до тривалих доел!джекь- .

Четвертей росзд!л присвичениП розробц1 метод! в та техшчикх за<т.об1в для отрнма..нл 1ифорнац1Х в!д рослинних аб'ект!в.

Як було остановлено в попередн1х доел!даеннях, розробка ф!— тометричеих датчик!в та вюИрсэвалыю'! апаратури пов'язана 1з спе-цифХчпн.чи техм1чними вимогамн до метод! в та хехШчних эасо01в ог-рннаиил 1н|ормаяП' в1д рослин. Высока чутлнаЮть рослин до впливу зоаи1шн1х фактор1в^ви>1агала розробкн датчиков прнншшово нового типу, «о повдпуюг*. ¡в ссб! достатки чз'тлиь!сть, ст!йк!сть до зОу-рень 1 м1н!вэльний вплив на роелнну.

U зв'язку з ледостатньсаэ рсзроблен!ст» ф1тометрично1 апаратури проиоднлнсь досл1дкенки по еюголешю Днфорчац! Аш:х компонента виШроданнх ' сигнал!в 1 сгворенню ориг!нальних датчик1в для трквалого неушкодкуючого коихрочм життед!яльиост! рос л шт. 3 uleu нега» роЗробль-аа схема вим!рюзалького пьретворювача з bjcí анш>] 1к~ недансоя ICO ГОм, ио ti а демяька поря дк i в вище власиого !мпэдансу роелни.

Для вии!ратания б!оелектричних потенЩ ал! d рослини в широкому д1апазон! эм!ни'температур« 1 вологост1 гюа1тря Сули розрой-леч1 тъердэтыьи! граф!т-гл1царинов1 1 траф!тов1 датчики 6'-потеии1ал18 на основ! х1»!чно чистого граф1 ту, як! малк висску стаб!льн!сть.

Дла вии!г»вания тургорного потешИалу росляия розроСлвпо чутливнй спос1б оц1|9овання тургесцектност! ц1л1сних рослкн 1 датчик, до грунтуаться яа пршщип! дистанШ Виого эондувания положения листка (а.С.N1340064, N1384270, N1944277).

М1и!м1зац1я похибки внк1(аовакь досяталась шляхом одночасного вип!раованнл параметр!в стану дек1лькох рослин. Для внзначення не-обх!днэ¥ к1лькост1 датчик!в э урахуванням просторово-часоео* не-однир1дност1 внщрнваних параметр 1 в вккоркстовувався кодиф1кова-ниВ метол вуэл!в за допомогою 1 нтерполяШИного пол!«ому Лаграс. а. Фугаш!оналом, що п1ллягав м1н1м1зац1Х, Оув залишковий член пол1-ному Лагракка

В <х> * - П <х-х>, <13>

" <п+1>1 1«о 1 -

да п - к1льк1сть вузл1в 1нтерполяц1¥;

г1п*"<?> - нох!дна п-го порядку в1 д функц1К параметру ст»ну>

х^ — 1-й вуэол 1нтерпаляц!X. Анал1тичне р'яення знайдено у внгляд!

|Д I I Ип<п+1>-Ио

Е <г> < -----

п 2,409п!п <п+1Э

<1б>

яке при п-го прямув до нуля.

По розроблен1Й кетоднц! визначена к!яьк1сть датчик!п, но потр1биа для вим11язвачня парамегр1в стану на фоЫ стохастичннх ¡збурень з боку середовища з задангаэ точШсти, а такок к!льк!стг» повторностеЯ вим1гааьэнь ь кахн!й точц1. Максимально кожлива точ-н1стъ оОмежуегться неста1!1онарн1спэ параметр!в стану, яка, в сваз черту, характеризуемся диперс!ао 1 величине»» ттервала спосте-рст.«ння То-

Розрсблеи) датчики в!дкрилк дсилнв1сть для одночасного вим!-рмваяня ряду яараметр1в життвд!яльност1 рослин та .'¿х эи!и п1д д1-е» фахтор1в середовкца 1 формувакня таким чином адаптиеннх моделей » простор! стан! а для р1зкоман1тних рослинник бЮснстсм.

г'п*" с?>

П'ятий розд1л лрксвячений роэробЩ пнтакь структурно-функц1-онального синтезу системи 1 лентиф1кац1'1 рослинних б1осистем.

Для детального досл1дкення параметр1в стану рослин та вияв-лення вс1х дкерел I нформац!'( про 1'х життед1яльн1с.ть було створено сп»ц1альну I нформац1 йно-вим1 рювальну систему ОВО, яка виг-.оиува-ла так1 функцП': вим1рювання параметр!в стану рослин, рег1страц1Х 1иформаи1°1" в реальному масштаб1 часу, эбереження 1 наступно'1 ХК обробки як в процес1 експерименту, так 1 п1сля його зак1нчення, управлщня екслерименгом за результатами обробки 1 нформац!!', алго-ритм1чноК обробки та накопнчення 1 нформацП, эабезпечення операц1й 1э символьною та граф1чною 1иформац1нк> в д1 алоговому режим! э ПЕОМ.

Для ран!опальной структурно: орган1эац! I 1ВС потр1бна 1нфор-мац1я про контрольован1 параметры та спектральн1 характеристики збурень. Ц» 1нформац1ю пажна отрлматн на ог;нов1 побудови га лна-л!эу 1нформац!йноУ ^одел! С1М) системи Срис.З).

Ш

йз'Л

Рис.3. Iнфармац!йн. модель контролю рослинно'1 б!осистеми.

1нформац1йн1 потоки мажна розд!лити на 4 групи: 1>Парапетри стану рослинноЧ б1о<:истеми:

г - масив контрольованих паралетр1в рослнни;

-195 - иасив контрольованих параметр!в середовнпа; Р - иасив збурень.

2)Динам1чи! оц!нки:

, ^/¿М , - швидк!сть зм!ни параметр!в стану

1 эбурень;

3)Статнстичн! оц1нки СаЪаО:

МСО, 0<0 ,Р, 1., К, о - часов1, спектральн!, 1мов1рн1сн1 характеристики параметр!в стану. «« - д1апазон частот, в якому знаходиться !-тиЯ параметр стану 1з задано» 1мов1ри!стю р^;

ы. .ш. - меж! частотного д1апазону, в як»х зм1и»аться 1-й

I п > ъ I так >

параметр стану; ,

ь>о - частота, до в!дпов!дае м1н!муму спегтральноК густини збурень.

43Гранична прнпустгач1 лохибки внм!ропань задана як1сть

процесу вим1рювань, характеристики первинних леретворювач!в (ХПП^}.

Сумарн1 1нформац!йн1 потоки визначаються об'емаг?и вх1дно1'

<1 5 та вих1дно¥ (I > 1нформац!У, •» аих

,21 , ! е С1,Щ] , J е [1,пЗ

I их

(1.1

■ {2,5,Р,я,а,Г,агаЬ [гСО, в СО ,Г СО!>

1нформац1йна модель визначае техн!чн1 вкмоги до перифер1й-кого обладнання ! структур» систем» 1дентиф!кац!¥.

У зв'язку з стохастичним характером 1 нфорпац! 1', отримувано? в1д рослнн 1 несгац!онарн1 сто модел! об'екту, запрополований принципово новий п1дх1д до структурно - фуккц!. овального синтезу 1ВС шляхом перенесения центру ваги на елемеитн 1нформац1йноТ структур«.Новизна п!дходу полягае у перенесены! 1нформац!К з ф1-зичного простору снгнал1в в 1нформац!йний прост!р стан!в у виг-ляд! ОДС. Ця !нформац!я переноситься за доломогею електромагн1т— них, акустичних 1 оптичних сигнал!в, як! в1дображують функц!ону-вання рослинно* б1оснстеми. Статистичи! оц!нкн параметр!в стану на обраному !нтервал! спостереження становлять 1нформац!йну базу для формування моделей 1 статистично! 1дентиф1ка1)! 7 вляхом пере-в1рки г1потез.

Структурно- функцюнальннй синтез адаптивно? системи 1ден-тиф1кац!1 зд!йсновався у в!дпов!дност! з схемою, представлено» на рис.4.

1 вх

£ I

внх

Рис.4.Схема функц!онування сястемн 1дентиф1кац1¥ рослнино'С 01осисгеми

Система складавться з техШ чного та програмного забезпечен-ня та призначаеться для розв'язання широкого кола задач: спосте-рмешш, 1дентнф1каи1¥ процес1п *иттвд1яльност1 з иоглив1сти уп-равлИшя росликною 61 ос ис г ем сет. Техи1чне эаОезпечення дозволило б1ем1 р*оаати, перетворавати та передавати в ПЕОМ первиину 1яформа-и1ю про стаи рослнк 1 середовища. Программе забезпечоиия ПЕОМ гд-рантувало слостережувэШсть та керован!сть за рахуиок впкористаи-ия в алгоритмах елемеит!в адаптац!* та саконавчання.

Роэробка програмного заОезпечення зд1йснювалась на баз1 про-ведеиих теоретичних та експеркментальних досл1д«ень 1 розроблених алгоритм1в з урахуванням 1нформац!йно! МОдел1 об'вкту 1дентиф1ка~

utï. Баэова програма складалась з 11 автономиях niдпрограм, фун— Kuiï якнх наведено в таблиц!.

N Назва п!д- Функц1я niдпрограми

пп програми

1 МРМ.L0AD Iн1Ш ал!зац1я приПомо-передавального

пристрою та п1дготовка каналу зв'язку

для передавання 1нформац1У

2 МТР.ЕХЕ Збирання даних ! перетворения а нату-

ральн1 величини з урахуванням статич-

них характеристик датчгас1в

3 HUB Ф1льтрац!я випадкових викнд1в

<робасти1 оц1н»вання за Хп*ЗероК>

4 CALM Ф1льтраи!я збурень у каналi вим1рюван-

ня Сф!льтр Калмана)

S DISP Ощтовання математ1чного оч1кування га

дисперсГ» на 1нтервал1 TQ

й SPE3CTE Oui нювания спектрально'!' густ:- ни bhmî рю-

ваного сигналу

? KOÎSR Оц!нювания кореляц!Яно'1 фупгсц!ï

а GRAP 1ндикац1я траектор!й параметр!в в мас-

штаб! поточного часу

9 FASP Побудова фазового портрету б1оснстеми

10 BAJES Перев1рка статистичних г!потез

и IDENT 1дентиф!кац!я коеф1ц1ент!в модел!

Ери розробц1 ;хрограм викорнстовувались стандартн! процедур!!, а програкя виэначешга коеф!ц1енг1в модел! та приПкяття р1шечь шляхс-м пере»!ргси сгатнст1чннх г!потез розроблен! автором в рамках псстаолеккх в рсбот! задач.

Iдентиф1кац1я коеф1ц!ент!в модел1 зд1 Вс»вэеться пер!одично через коротд! пром1хки часу безпосередиьо з вим1рюваних даних. Одержан! в результат! окремого вим!ргавання на к-тому Iнтервал1 спостереження дан! утворкют'ь вектор УСЬ^Э:

УЪк>~ , ^ < , . . . ^С^) ; ^ ССк> , , . . . <Ч> ! . <18>

За результатами гвим1ровань в межах к-го 1нтервалу спостереження формуаться впорядкована в час! матриця V розм1ру г » <га+п>

z (t, ) ,...,« <t) , s Ct> ,...,« <t, >

t к <*>' m k«tl * lc<«> n k<«>

3 Ct) ,..,,» <t,3 ,i (t.) ....,« <t, >

Л >clt> m kl Z> l k<Z> n kl2>

I <t) (t) ,J (t ) ......s <t,)

» T: ír> m к (r> g к ir» n к tr>

де r — число вим1рзвань на 1нтерпал! спостереиення;

l«l,2,...n- номер компоненту вектору параметр!в стану. Вим1рюаальпа катрнця V в дкерелом статистичн1х оц!нок параметр! в стану 1 формування ОДС. В основу iденгиф1каи!1 функц!спального стану рослнм покладен! правнлз прийняттгя р1шень, як! баэують-ся на перев!pul статисгичних г!потеэ про в1дпов!дн!сть ОДС^ конкретному J-яу фунхц1опальному стану з м1н1м!зац1ао 1мов!риост1 по-хибок первого 1 другого роду.

Прийняття р1шень зд1йсню«ться 1з мнсс»ини <К> на основ! пере-в1рки статнстичних rlпотеа про стац1онары!сть стану 1з мнажинн <И>: 1.0сновна t*iпотеза И Сфункц1ональннй стан рослини а межах оп-

тимуму) :

МвСДг|ТсЗ с tzo

б I * к

<20)

D = D < Uts.J + Dts.J % a i J

R Cr»,

де D^- компонентна представления дмсперс! параметра стану;

R - взасмокореляц1йШ1 функц1я параметр!в середовида. SiSJ

Альтернативна г! потеза Н ( розглядаегься на основ! наяеноТ( anplopHoY та anocxeplopvoí ¿нформац!?. Одночасно э нахопиченням ! нформац! 1' початковий внгляд альтернативно!' г!потези <21) уточн»-еться з урахуванням додаткових 1нформац1йних характеристик динам1— чних процес1в - дисперсИ C2S) та фукк-ШК роэпод!лу параметру стану F Cz ) <23):

36 о

Мг1Ля|Тс,- ) CzQi б 1 * к. ,

<21)

М U.zlT ] « Сс ± О 1" [D >U I .■» к ,

Z 1 С О «О »I

<22)

М t.'i2|T ] s ls i 6 ]" tD >D CF Cz )>F 1 к C23)

z'c O Z O ZOO

Для реал1зац1! запропоноваиого статистичного п1дходу розроб— лена концептуальна структура системи 1де;нтнф1кац1¥ рослинних 61 о-систен <РБСЭ, яка м!стигь в соб1 вим!р*>вальн1 перетворюоач! ВП, проиесор оц1нки статистнчннх характеристик траектор!й <ПОСХ>, який формув образи динамХчнсго стану ОДС , формувач адапти»иих моделей СФМ) 1 наколнчувач 1нформац11' <Н1), який флрмув модел1 областей простору стан! в рослинно'1 б!осистеми на основ1 само-навчаиня та адаптацГХ. Проиесор перев!ркн г1потез <ППГ> зд!йснюв прийняття р!шень на управл!ння виконукчими механ!эмами шлихом пор1вняння поточного ОДС з еталонними моделями областей просто-р1 стан!в б1осистеми. Таким чином, кр!м елемент!в, характерннх для класично1 структури 1ВС, система м!стить ряд елемент1в !нфор-мац1йно'1 структури. Для забеапечеиня беэумовно'1 спостерк*уваност1 стану рослин розроблена п!дсистема дистанц1Ячого зондування стану за допомогоп генератора зондумчого сигнала СГЗСЭ та процесора об-робкн в! дбитого сигнала СПОС> .

Рис.Э. Концептуальна структура системи 1дентиф1кац1¥

В результат! теоретичних та експериментальних досл1даень бу-ла синтезована автоматизована система , що призначена для отри-мання та обробки 1 нформац! '£ про стан раслин 1 являа собою прог-рамно-апаратний комплекс на баз! кл!мокамерн КТЬК-1250 та ПЕОИ 1 включав в себе 16 вим1рювальних канал!в з нормумчими 1 масшта-буячими перетворювачами, комутатор, 14-розрядниЯ аналого-цифровнй перетворювач, Л1н1ю зв'язку з двонаправленими портами Е5-232 та буферний накопкчувач 1нформац!?.

-24В шостому розд!л! наведен1 результат« експернментальнкх доел 1/осень термост1 йкост! рослин та ix адаптаЩ* до низьких температур. в основу к1льк!сно( оЩнки було покладено адаптивну модель роелннно! б1оснстеии, що в1 дображус функШоналышй стан рос-JMHH та Boro зм1нн у npocTopi станiв середовшцп. .

Завдяки використанню тако1 модел! вперше з'явилась ма*лив!сть вивчення адалтац!Иних реаки!й рослин до д1"! фактор!в середовища. При 3MiHl температури пов!тря в д1апазон! -20...+60 С виявлено, що в npocTopi стан!в середовища 1снуе'сукупн!сть особливих точок, в яких noxiдна параметру стану рослини зм1июз знак. Так! екстре-куми параметр!в стану спостер!гались як при п!двищенн1, так 1 при знихенн1 температури 1 використовувались для под1лу простору ста-н!в на окрем! облает! Срис.б.Э

Тенпергтура паа(гря,#С

Рис.б. Залежн!сть б1оелектркчного потенц!алу рослини озимо* imeiiiul сорту "MlpoHiBCbKa-eoS" Ш д температури. Особлив! точки: +4,+30 -Me*i параметрично"! diftKOCTi;

-2,+43 —меж1 структурно'! CTlftKodi.

СукупШсть цих точок у бэгатоя!рнсму простор! CTMli в утворюе поверхн!, як! характеризуют». ст!йк!сть рослин до тнх чи 1»ишх фактор!в середовища. Ue узгодауеться э эагалыюпрнйнятом в ф!-з!олог!'х класиф1кац!ао функп1ональних стан!в на норму 1 стрес. Iдентнф!кац!я стану роелннно! б!осястеии передбачас к!льк!сну оц!кку Miрк сгресового впливу фактор!в середовища на жкттед1яль-

н!сть 1 вкявлення мех корми, стресу та *Вкхивання, по потр!бно для рослиниицтва 1 практично? селекц1У.

В1дносно селекц1йкого процесу задача 1дентиф1кац1? вир1шу-валась в так1й посл1 довносП:

1.Iдентиф1кац1я особливнх точок;

2.1деитнф1кац1я функц1окального стану рослини в кажи!й з областей простору стаи1в та побудова модел1 в простор1 стан! в.

Використання автоматизовано! системи 1деитиф!кац1X дозволило вперше досл!дити проиеси низькотемперат"риих адаптац!й у р!зних рослин 1 побудувати модел! в простор1 стан1в бсзпосередньо в цес1 активной життвд1яльност1.

Адаптивн!сть процесу Лдентиф!кац1! полягала в тому, що модель в1дстежувала эм1ни фуикц1онального стану рослин п1д впливом м!нусових температур в д1апаэон! адаптацГ! <0.,.-4°С>. И основу 1дентиф!кац1! був покладений принцип неуткодауючого иизначепня меж вихивання рослинн завдякн реестрац!! первикних реакц1й, як! передумть структурннм поткоджениям.

В залежносг! в1д температури по»!тря 1 тривалост1 адаптац!*, оэют1'рослини виявлялн здагн1сть до виживання при 61лип низьких температурах. Це эв'язано !э д!ею механ1зм!в адаптац!'! рослини, як! забезпечують структуры! перебудови. Ивидк!сть адаптац!'!' зале-жить в!д ф1э!ологмчного стану та сортових особливостен рослин. На рнс. 7а,б показан! эалежност! порогу виживання В1д температури пов!тря трнвалост! адаптац!! для рослин озимо!' пшениц!.

Тзка несгац! онарн1сть адаптаШЯшгх реахц1Я булгг характерна р.чклично для зшчумчих рослин 1 пов' лзана з 1"х переходом до стану спокою. Нестац1онарн1сть матрииь А 1 В обумовлюе несгац!анарн!ст1 ф!з!ологичпих стан!в 1 неможляы!сть точно! парамятрично! !денти-ф!кэц!У, але а ц]льовому простор! бIог. истг.>:н запхди мсеклизо вкз-начити облает! норми, страсу I в!геиаания, ак1 в!дпоп!дають межгич Г!-¡мметрично! ! структурно! ст! Якост! .

На ньому принцип1 побудована оптимальна стратег!я селекц1Н-ного пронесу^ коли на фон1 д!ючого стресового фактора пибраковзчеть рослини 3 малкм д!апазоном норми, а рослини з широким ! стаб!льним д!епазоном норми вяд!ля»ть. ях ст!йк!.

Установка внпробовувалась для роэв'язування задач 1ден~ тиф!кац!У якост! 1 ст!йкост! р!зпих сорт!в пшениц 1 та кукурудэи 1 показала евстэ високу ефехтивн1сть для р!шения селекц1йних та ф1з1олог1чних задач. Економ!чна ефектион1сть створюеться за раху— нок 1стотного скорочення трудозатрат по оцИлованто нозих перспе-

Трюал1стьадалтац||. ei6

в la M

ííc.?а.Иодель облает i вшива»« в простер! ctihIb дон ояеш ncenB(i "Атьйирос Одес/.ий"

Тршалкть aainTiuii,n.iS в IB 20

Р>1С.7б.Иояг*ть aÉnacii вдалаим s простор i стшв /ум озииох mewiii" йнран1Есьха-ЭС8"

ктнвних copTia, з01лывеиня виходу перспе.:тианих л1н1й - донор!в

CTlRKOCTl.

ВИСНОЕЖИ

1. Роэроблений иовий науковнЯ п1дх!д до 1деитиф1кац!¥ рослинннх бЮсистем иляхом системного моделювання i побудови багатом1рних моделей "рослина-середовнще" з урахуванням параметр!в стану ро-слнни, середовища i взаемозв'язк1в м!ж ними за допомогоп коре-ляШйних та регрес!йннх матрнць, ко в!дкриваа можливост1 для

, спостереження за функШ ональним станок рослии, встановлеиням причин floro зм1к та ц!леспрямованого управл!ння рослинними б!сг-систенами.

2.Розроблена коннепщя прямо* параметрнчноУ 1 дентиф!кац!У адапти-вних моделей рослинннх бЮсистем у простое! стан! в, яка базу-вться на безперервному вим1рпванн1 найб!лыз 1нформативних параметр! в стану рослини, оц!н»ванн1 та алгоритм! чн! й обробЩ еко-пернментальних даних 1 статистичному модел»ванн1 бататом!рних рослинннх 61 осистем на ochobI anpl opho'í та anocTeplopHo'í 1 нфор— мац!У.

3.Встановлен! найб1лыц !нформатнвн! для iдентиф1кац1¥ параметра функц1онального стану рослини - б!оелектричний, термодинам!чниЯ та тургорний потенц1али , як1 утвореоють ортогональниЯ базис вектора стану 1 доступн! для спостережень в прочее! життед1яльно~ ст1. Розроблено комплекс неушкоджуючнх рослину параметричннх датчюс1в бЮелектрнчного та тургорного потенц1ал1в < а. с. СРСР N1346064» N1384270 i N13442775, а таков: автоматизовану установ-ку,до забезпечило безперервн1сть отримания i нформац1 'i про енер-гетичний, водний та термодинам1чний режими життед1яльноот1 рос-липи на протяз! тривалого часу.

4.На основ! iнтерполяц1Иного пол!ному Лагранжа розроблена методика, яка дозволила визначити к1льк!сть датчик!в, необх!дну для вим!рювання параметр!в стану з заданок точн!спо, а такаж к!ль-к!сть повторностей вим!рювань в кокн!й точц1. Максимально маж— лива точи!сть обмежуаться нестац1онарн1спо параметр!в стану, яка характеризуемся статистичними оц!нками ! реличинао !нтер-валу спостереження Тс-

9. Особливост! первинно* 1нформац!1', отримуваноГ в!д рослин Сне-стац1онарн1сть, неергодичн1сть>,. ускладшють параметричну 1 ден-тиф1каи1и коеф1ц!ент1в модел!, в зв'язку з чин звпропонований

!нженерний п1дх1д до 1дентнф1кац11 рослииних б1осистем через пряяе визначення у простор! стан!в окремих областей, як! в1д-пов1дають р1зния режимам функц!онування (функц!ональннм станам) росли». Така 1 дснгиф!кац!я зд!йстэегься на основ! сукупност! дннам!чннх 1 статнстичних оц1нок траектор!й параметр!в стану на !нтервал! спостереження у вигляд1 образу динам!чного стану ОДС, який однозначно характеризув функц1ональний стан рослинн у лростор1 стан!в середовища. Формування адаптивннх моделей рослинно! С!осистеми О зд!йснюеться на основ1 множин ОДС, ви-значеннх на протяз! 1нтервалу накопнчення !кформац1!.

6.Особливост! 1дентиф!кац1X рослинних б1осистем полягають у вияв-ленн1 умов л1неаризац1'1 моделей, тобто внзначенн1 !итервал!в спостереження 1 накопнчення 1нформац11, на яких параметри моде-: лей кпаз1стац1онарн1. Експериментальн! досл1лження динам!чних характеристик рослини виявили ряд характеристнчиих частот, по~ в'язанкх з активним характером життед1яльност1, як1 знаходяться

в межах <3«10~*___1,в»10"1с"1> 1 визначають диапазон 1нформац1й-.

но -значимих частот та параметри системи збору 1нформац!1: роз-рахункова пер!одпчн1сть квантуаання 10. ..30 с, величина 1нтер-вала спостереження Тс= 3000...3600 с, 1нтервала накопичення 1н-формацИ' - 22... 24 год.

7.Розроблений алгоритм 1дентиф!кац11 функц!опального стану рослини на основ1 пер1одично°1' Перев1рки статнстичних г!потеэ про стац1онарн!сть стану, який базувться на теор1'1 прийняття р1шеиь в умовах неповноти апр!орноХ 1нформац1'1' з використанням моделей ОДС та моделей рослинних б!осистем. Розроблена концептуальна структура системи 1дентиф!кац!1, яка використовуе ОДС як !нфор-Мац1йну одинищз процес!в статнстичного моделювання та розп!зна-вання 1 являв собою спостер!гач динам!чного стану з процесором статнстичного оШюовання та розп1знавання ОДС.

8. Синтезована автоматизована система , що прнзначена для отри-

мання та обробки 1нфорпац1¥ про стан рослин. Вона являе собою

програмно-апаратний комплекс на баз! кл!мокамери КТЬК~1250 та

ЛЕ0М 1 включая в себе 16 вим! рювальних канал! в з нормуючимн !

маоитаСумчими перетворовачами, комутатор, 14-розрядчий аналого-

цкфровий перетворкнзач, Л1н1ю эв'язку з двонаправлениии портами

К3-232 та буферннй накопнчувач !нформацЛ. Система, програм-

не 1 техн1чне забезпечення перев!рен! в умовах споруд штучного

кл!мату при вар!ац1ях фактор1в середовища в межах: СЕ=0. . . ЮкЛк,

Т = -20... 60 °С, * =40... 1005£, * =13. . . 100>0 .

п пов грунту

9.Використання автоматизовано!' системи 1 дентиф1кац1!' в селекц!!' та екоф1з1олог£чних досл1дженнях дозволило перев1рити практнчну Шипеть та адекватн1сть роэробленого п1дходу до побудови адаптивних моделей рослинних 61осистем. При доел! даеншх термост1йкост1 рос-лин за допомогою модел1 виявлен1 особлив! точки простору стаи1в, в яких кардинально зм!нюеться функц1ональний стан роелмн, зокрема для рослии озимо!' пшениц1 сорту "Мирон1вська-808" при значеннях температуря 11ов1тря С+38. . . 40°СЗ 1 (-4. . . -б°С) . Побудован1 адап-тнгн1 модел! морозост1йкост1 для двох сорт1в озимо!' пшениц1 -"Мирон!вська-808" 1 "Альбатрос Одеський" 1 вкявлено !'х характер-н! сортов! в! дм1шюст!, що мае принципове значения для селекц!! рослин.

10.РозроОлен! тех»1чн! засоби та прнстро! впроваджен! в ряд1 тепли-чних комб1нат1в Киева та Ки!'всько!" област1 для контролю 1 регионального управл1ння режимами зволожемня 1 живлення рослин. 0;ри~ мувана в!д рослин 1кформац1я використовувалась для корекцГ/ тех-нолог1чиих режим!в !'х вирошування [а. с.СРСР т38427С,, N1363639,

1 N1628900 ], що сприяло п1двищенн)0 врсосайност1 та пол1пшен>Ьо якост1 продукц1!'.

ПРАКТИК I РЕКОКЕНДДЦН

1. Метод та техн1чн! засоби 1дентиф1кац1!' рослинних басистей рекомендумться для к1льк1сно!' оц1нки ст!Якост1 рослин до д1!' несприятливнх фактор!з середовилха 1 створення сучасно!, лк1сно ново!' технолог!!' селекц1 йного процесу, яка баэусться на широкому впровадженн1 оОчислювалыю!' технХки та стэоренн! автоматизозаних екслертних систем.

2. Розробленнй п!дх1д до поточно!' I денгиф1кад1!' стану рослинних б!осистем в1дкривасз можлив1сть для створення екоб! отегшичних систем життезабезпечення, як! не вимагають участ! людини в проие-сах управл!ння. Одним з наЯб1льш перспектнвких напрямк1в розвитку проведения досл!джень е комплексна автоматизац1я процес^в рослин-ництва шляхом створения автоматизованих рослинних б1осистем, як1 вклнчають в себе рослину як елемент 61ок!бернетнчного зворотнього зв'яэку.

Ocnoeiii полспеиня дисвртацИ викладен1 а сп1дуючих роботах:

1. Мартыненко А. И. К вопросу о роли электрического поля в растениях //Механизация и электрификация с. х. -Киев: Урожай, 1983. -NS7. -С.58-60.

2. Мартыненко А.И. Электрический метод определения токсичности гербицидов//Специальные виды электрической энергии в с.х. производстве. - Труды Кубанского СХИ.-1983. -Вып.228 С256Э.-С.24-31.

3. Масло И.П..Мартыненко А.И. Результаты исследований электрической активности сельскохозяйственных растений при действии гербицида ✓/Механизация и электрификация с.х. - Киев: Урожай, 1984. -N60. —С.53-57.

4. А. с. 1205796 СССР,МКИ А 01 G 7/00. Способ определения жизнеспо-способности растения /А. И.Мартыненко. -Опубл.23.01.вб, Бюл.N 3.

9. Мартыненко А.И..Начинкин В.Е. Использование электрофиэиологи-ческих показателей для централизованного контроля состояния растений в тепличных хозяйствах //Автоматизация технологич.процессов в животноводстве и растениеводстве - важнейший фактор реализации Продовольственной программы. ■-К. -Í985. -С.41.

6. Мартыненко А.И..Начинкин В.Е. .Огурцов В.В. Регулирование темпе-ратурно-влажностного режима в теплице с использованием электрических характеристик растений //Проблемы электрификации, автоматизации и теплоснабжения с.х. произв-ва. -М. -1983. -С.83.

7. Мартыненко И.И. ,М»р*ыненко А. И. »Федоров В.М. Использование информации ст растения в системе регулирования параметров микроклимата теплицы //Проблемы.внедрения кибернетики в с.х. производстве. -М. -1986. -С.183-104.

8. Мартыненко А.И.,Федоров В.М. Самоуправление режимом подпитки растений в теплицах // Там же. -С. 144.

9. Мартыненко А. И. , Начинкин В.Е. Анализ электрических явлений в растении под действием факторов среди //Труды Кубанского СХИ. -1986. -Вып. 249 (2775. -С.68-72.

10.А.с. 13030В0 СССР, МКИ А 01 О 7/0J. Способ диагностики воздействия на растение химического сродства/ А.И.Мартыненко и др. -Опубл.15.04.87, Бюл. N 14.

11. А.с. 1346064 СССР, МКИ А 01 0 7/00. Устройство для автоматического управления поливом растений / А.И.Мартыненко и др. -Опубл. 23.10.87, Бюл. N 39.

12.Мартыненко А.И..Зырянов В.В. Об одном подходе к математическому моделированию электрической активности биомембран //Математические и вычислительные методы в биологии. Биомолекулярные системы СЧатерналы II Всесоюзной конференции 8-10 сент. 1987г. 3 . -Путлино: АН СССР, 1987 .-С. 92-93.

13.Мартыненко И.И..Федоров И.М..Мартыненко А.И. Устройство для измерения и регулирования влажности в теплицах //Доклады ВАСХНИЛ. -1907. -N12. -С. 37-38.

14.Мартыненко И.И.,Мартыненко А.И. Аналитические исследования переходных процессов в растении под действием внешних факторов // Распараллеливание обработки информации.-Львов.-1987. -3.-С.189.

13.Мартыненко А.И.,Грищенко А.К. Технические средства и методы измерений электрических характеристик растений // Там же. -С.190.

16.А.с. 1384270 СССР, МКИ'А 01 G 7/00. Способ выращивания растений/ А.И.Мартыненко и др. -Опубл.07.08.88 , Бюл. N 12.

17.Мартыненко А.И. Аппаратура для исследования электрофизиологических характеристик растении //Электрофизиологнческне методы в изучении функционального состояния растений.-М.-1988.-С. 107-116

18. Кармадонов-а А. К. Мартыненко А. И. »Кармадонов П. К. Фотосинтетический газообмен и электрические характеристик растений в процессе адаптации к изменению донорно-акцепторных отношений // Тез.допл.III Всесоюзной конф. молодых ученых по физиологии

растигелькой клетки. -Петрозаводск. -14188. -С.39.

19. Мартынеико Л.И..Мартынеико И.И.,Федоров В.И. Принципы построения биокибернетических систем управления микроклиматом в теплицах -'/Автоматизация производственных процессов в с.х. -М. -1989. -С.60-62.

S0.Марткненко И. VI. .Мартынеико А.И..Федоров В.М. Разработка технических средств для измерения влажности теплично, о субстрата ✓/Механизация и электрификация с.х. -Киев: Урожай, 1989. -N?0. -С.74-79. г

!1.Садовой А.Ф..Мартыненхо А.И. .Федоров В.М. Метод отбора селекционного материала на устойчивость /Онтогенетика высших растений. Тез.докл. Всесоюзной научной конф.<17-18 окт. 1989г. Э . -Кишинев: Ютиинца, 1989.-С.187-18

:2.А.с.1S44277 СССР, МКИ A 01G 7/00. Установка для физиологических исследований растений /А.И.Мартынеико и др. -Опубл. 23.02.90 , Бюл. N 7.

Í3.A. с. 1563639 СССР, МКИ А 01 О 7/00. Способ выращивания тепличных растения / А.И.Марпшенко и рр. -Опубл. 13.03.90 , Бюл. N 18.

14.Садовой А.Ф. .Мартъшенко А. И.,Синявский С. В. Надежность работы бесконтактных коммутаторов //Техника в сельском хозяйстве. -1990. -N6. -С.30т32.

:5. Кармадонов П. К..Мартынеико А. И., Гршценко А. К. Количественная оценка концентрации неорганических ионов в аполласте растений /✓Мембранный транспорт и биоэлектрическая активность растений. -Горький: Изд. ГГУ, 1990. -С. 66-71.

6.Садовой А.Ф. .Мартынеико А.И.,Федоров В.М. Метод отбора селекционного материала на устойчивость /Онтогенетика еысших растений. Тез. докл. Всесоюзной научной конф. С17-18 окт. 1989г. 5. -Кишинев: ШТИИНЦа, 1989.-С.187-188.

7.А.с. 1628980 СССР, МКИ А 01 О 7/00. Способ выращивания овощ-кых культур в условиях защищенного грунта / А. И.Мартыненкс. -Опубл. 23.02.91 ,Бюл. И 7.

В.Мартынеико А.И. .Музыченко В. А. ,Садовой А.Ч>. Методические рекомендации по обработке программируемым микрокалькулятором результатов биологического эксперимента // -К.: Изд. АН УССР /препринт/,1991. -48с.

Я. П. Драган, Л. С. Сикора, А. И.Мартъшенко. Системный и информационно-ресурсный подход к анализу и синтезу САУ при проектировании структур управления/ Вопросы повышения эффективности систем управления техно логическими процессами.-Ереван: Изд. ЕрШ1, 1991. -С.Э1-70.

1.Драган Я.П.,С1кора Л. С. ,Мартиненко 0.1. 1нформац1Пно-ресур ща концепт я синтезу структур керування // Управляющие системы и машины. -1991. -N5. -С.103-113.

.Драган Я.П.,С1кора Л.С..Мартнненко 0.1. Формування траектор!'! стану в Шльовому npocropl дииаЩчноХ системи // УС и М. -1991. -N8. -С.106-110.

.Сикора Л. С. .Мартъшенко А. И. Системный подход к проектированию структур управления arpo- и акосистемамн // Вестник аграрной науки. -1991. -N9. -С.21-25.

•А.с. 1720525 СССР, МКИ А 01 G 7/00. Устройство для предпосевной обработки э электромагнитном поле /А.И.Мартыиегао и др. -Опубл. 23.03.92, Бюл. N 11.

.Мартынеико А.И. .Садовой А.Ф..Федоров В.М.Использование электрофизиологических характеристик для экспресс-диагностики состояния растений //Автоматизация науч. исследований в области растениеводства. Проблемы фитотронии. (Бюллетень ВИР). -С.-Петербург. -1992. -N213. -С.32-37.

35.Мартыненко А.И..Федоров В.М.,Садовой А.Ф. н др. Средства наблюдения и прямого контроля жизнедеятельности растений // -Деп. В УкрИЯТЭИ 20.00.92Г. -К1В01-Ук.92. -56C.

36.Мэртыиенко А.И. .Федоров В.М.,Гриценко А.К. Теоретические осноаы контроля электрофизических свойств многокомпонентных питательных растворов и тепличных субстратов // -Деп.в УкрИНТЭИ 30.08.92г. -N1302—Ук.92. -20с.

37.Dragan Ya.P.,Slkora L.S..Martynenko A.I. Stochastic dynamics, models of random processes and fields as a basis of analysis and synthesis of the goai-oriented biotechnlcal systems./ Proc. of 12th IFAC Congress. -Yerevan,1992. -P.64-68.

38. L. S. Sikora, A. I. M-ai-Lyneinko The Conception of Robust Control Systems Design // Proc.of 12th IFAC Congress.-Yerevan,1992. -P.67-68.

39.Сергеева Л. E. ,Мартыненко А.И. Осморегулировакие у клеточных линий табака, устойчивых к солевому стрессу /чризиол.и биох.культ, раст. -1993. -Т.24, N4. -С.383-388. .

40.Мартынепко И.И. .Мартыненко А.И. Энерго- и ресурсосберегающее управление микроклиматом в теплицах* с использованием информации от растения /Сб.докл. III сьезда АВ0К. -М. ,1993. -С.133-135.

41.Мартыненко А.И. .¡Иабала С.Н.,Маслоброд С.Н.и др. Методические аспекты бесконтактных измерении биоэлектрических потенциалов / Фязиол. и биохим. ку-.ы. растения -1993. -25, N3. -С.495-500.

42.1Ца0ала С. К ,М^ршненко А.И. .Маслоброд С.Н.и др. Исследование топ&графии биоэлектрических потенциалов и статике и динамике / Там же. -C.500-30S.

43.Иартиненко 0.1.,Садовий А.П.,Федоров В.М.та 1н. Електроф1э1оло-гичн! методи тестування селекц!Иного матер1алу на ст!йк.1сть // Тези допов!дей II з"1эду Укр. тов-ва ф1э1олог1в рослин. -KniB,1993. -Т.1 -С.144

44-Мартинеико 0.1.,Садозий А.П.,Руденко М.М. Методичн1 аспекты оШнки мороэост1 йкост! рослин //Там ж«. -Т. 2. -С. 70

43.Мартыненко А. И.,Мартыненко И. К. Идентификация растительных биосистем. 1.Какие модели нужны физиологии растений? -Киев,1993. -Деп.в ГНТБ Украины Х4.10.93г. -N 1971 -Ук93. -18с.

¿Syfyp ¿r^yScoz. fZV-.'iC-^