Nicht aus der Schweiz? Besuchen Sie lehmanns.de

Delay and Uncertainty in Human Balancing Tasks (eBook)

eBook Download: PDF
2021 | 1. Auflage
XIII, 157 Seiten
Springer-Verlag
978-3-030-84582-7 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Delay and Uncertainty in Human Balancing Tasks -  Tamás Insperger,  John Milton
Systemvoraussetzungen
32,09 inkl. MwSt
(CHF 31,35)
Der eBook-Verkauf erfolgt durch die Lehmanns Media GmbH (Berlin) zum Preis in Euro inkl. MwSt.
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen

This book demonstrates how delay differential equations (DDEs) can be used to compliment the laboratory investigation of human balancing tasks. This approach is made accessible to non-specialists by comparing mathematical predictions and experimental observations. For example, the observation that a longer pole is easier to balance on a fingertip than a shorter one demonstrates the essential role played by a time delay in the balance control mechanism. Another balancing task considered is postural sway during quiet standing. 

With the inverted pendulum as the driver and the feedback control depending on state variables or on an internal model, the feedback can be identified by determining a critical pendulum length and/or a critical delay. This approach is used to identify the nature of the feedback for the pole balancing and postural sway examples. Motivated by the question of how the nervous system deals with these feedback control challenges, there is a discussion of ''microchaotic'' fluctuations in balance control and how robust control can be achieved in the face of uncertainties in the estimation of control parameters. The final chapter suggests some topics for future research.

Each chapter includes an abstract and a point-by-point summary of the main concepts that have been established. A particularly useful numerical integration method for the DDEs that arise in balance control is semi-discretization. This method is described and a MATLAB template is provided.

This book will be a useful source for anyone studying balance in humans, other bipedal organisms and humanoid robots. Much of the material has been used by the authors to teach senior undergraduates in computational neuroscience and students in bio-systems, biomedical, mechanical and neural engineering.  




Tamas Insperger is a professor and chairperson of the Department of Applied Mechanics at the Budapest University of Technology and Economics and the group leader of the MTA-BME Lendület Human Balancing Research group.  He is an author with Gabor Stepan of the book 'Semi-discretization for time-delay systems'.

John Milton is a professor of computational neuroscience at The Claremont Colleges. He has authored three books: 'Mathematics as a Laboratory tool: Dynamics, delays and noise' with Toru Ohira, 'Epilepsy as a dynamic disease' with Peter Jung and 'Dynamics of small neural populations'.

Erscheint lt. Verlag 18.10.2021
Reihe/Serie Lecture Notes on Mathematical Modelling in the Life Sciences
Zusatzinfo XIII, 157 p.
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Mathematik
Schlagworte Delay-differential equations • Feedback • microchaos • pole balancing • postural sway • stability • Time delay
ISBN-10 3-030-84582-6 / 3030845826
ISBN-13 978-3-030-84582-7 / 9783030845827
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
Wie bewerten Sie den Artikel?
Bitte geben Sie Ihre Bewertung ein:
Bitte geben Sie Daten ein:
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 5,6 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Ein Übungsbuch für Fachhochschulen

von Michael Knorrenschild

eBook Download (2023)
Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG
CHF 16,60