目 录 1
第一章导 论 1
1.1 生物控制论的内容和发展概况 1
1.2 生物控制论的特点及其在生物医学中的作用 4
主要参考文献 8
第二章系统的基本概念 9
2.1 系统与控制系统 9
2.2控制、反馈与信息 11
2.3数学模型、传递函数 16
2.4 系统的稳态与动态特性 25
2.4.1稳态特性 25
2.4.2动态特性 28
2.5状态方程、可控性与可观测性 36
2.5.1状态方程 36
2.5.2传递函数与状态方程的关系 39
2.5.3离散状态方程 41
9.7.2福岛的认知机（Cognitorn） 42
2.5.4系统的可控性与可观测性 42
2.6参数灵敏度分析 45
主要参考文献 50
第三章生物医学基础知识 51
3.1生物医学基本知识 51
3.1.1细胞的结构和功能 51
3.1.2组织、器官和系统 54
3.1.3神经系统的结构与功能 58
3.1.4感觉器官 70
3.2.1前言 73
3.2生物技术 73
3.2.2生物技术的应用和现状 78
3.2.3生物工程有待于进一步开发 81
3.3生物反馈系统 82
3.3.1前言 82
3.3.2生物反馈的理论基础 83
3.4生物医学工程 87
主要参考文献 88
4.1数学模型及仿真（模拟）方法在医学中的应用 89
第四章生物系统的数学模型与仿真 89
4.2生物系统的一般特点 91
4.3建模的一般方法 97
4.4 系统仿真 101
4.5生物系统数学模型与模拟实例 108
4.5.1瞳孔对光反射系统的模型 109
4.5.2循环系统的数学模型 115
4.5.3血糖调节系统的数学模型 122
4.5.4出血性休克的动态模型 130
4.5.5输液控制过程的模型与模拟 134
4.5.6免疫系统的数学模型 138
主要参考文献 148
第五章系统的稳定性 149
5.1稳定性的基本概念 149
5.2线性常系数系统的稳定性判据 155
5.3线性生物系统稳定性判别实例 158
5.4生物系统中的非线性 169
5.5相平面法 172
5.6谐波平衡法 183
5.7李亚普诺夫函数法 191
5.8其它稳定性判据 198
主要参考文献 203
6.1最优控制的概念 205
第六章最优控制及其应用 205
6.2最优控制的基本性质 206
6.3生物的最优控制系统 214
6.4最大值原理及其应用 218
6.4.1问题的一般提法 218
6.4.2最大值原理 219
6.4.3实例 220
6.4.4线性二次型指标及其应用 222
6.5动态规划方法 227
6.6最优控制在医学中的应用 235
6.6.1最优给药方案的应用 236
6.6.2癌症治疗的最优方案 239
主要参考文献 245
7.1概述 246
第七章生物系统的辨识 246
7.2.1相关分析法 252
7.2系统辨识的相关分析法 252
7.2.2PRBS的产生及其基本性质 254
7.2.3用PRBS辩识线性系统 257
7.2.4血压对药物响应的辨识 259
7.3最小二乘法 261
7.3.1基本最小二乘法 263
7.3.2递推最小二乘法 266
7.3.3实时最小二乘法 269
7.3.4广义最小二乘法 271
7.3.5血糖系统模型参数估计中的应用 274
7.4房室模型的辨识 277
7.4.1概述 277
7.4.2房室模型辨识问题 280
7.4.3线性房室模型辨识实例 284
7.4.4非线性房室模型辨识实例 290
7.5.1参考模型法 295
7.5非线性生物系统的辨识方法 295
7.5.2泛函求极值法 300
7.5.3泛函级数展开法 305
主要参考文献 312
第八章自适应控制及其应用 314
8.1概述 314
8.2生物自适应控制系统 318
8.2.1呼吸自适应控制系统 318
8.2.2前庭—动眼系统的自适应控制 323
8.3参考模型自适应控制系统 327
8.3.1梯度法 327
8.3.2李亚普诺夫稳定性设计方法 329
8.3.3李亚普诺夫方法设计人工呼吸机的自适应系统 332
8.3.4在血压自适应控制中的应用 336
8.3.5超稳定性设计及其应用 338
8.4.1最小方差自校正调节器 341
8.4 自校正调节器 341
8.4.2零极点配置自校正调节器 345
8.4.3在血糖水平控制中的应用 347
8.5 增旋规划法及其在血糖自适应调节中的应用 350
8.6 自适应控制在医学中应用概况 353
主要参考文献 357
第九章神经控制论 359
9.1概述 359
9.2神经元及其模型 361
9.3.1视觉信息的传递通路 369
9.3视觉的信息处理 369
9.3.2视觉信息编码及侧抑制效应 370
9.3.3网膜和外侧膝状体信息处理模型 372
9.3.4大脑皮层视区的信息处理 377
9.3.5不同感觉间的相互作用 382
9.4神经网络的模型 384
9.4.1一般神经网络 384
9.4.2感知机 385
9.4.3小脑皮层的感知机模型 388
9.5联想记忆模型 393
9.5.1联想记忆与突触可塑性 394
9.5.2联想存贮器基本模型 397
9.5.3联想存贮模型的存贮容量估计 401
9.5.4新奇滤波器（Novelty Feter） 406
9.5.5电子计算机模拟 411
9.6 两级联想记忆模型（TLAM） 413
9.6.1基本模型及其运算 414
9.6.2电子计算机模拟 418
9.6.3在TLAM上的思维过程模拟 421
9.7其他脑模型 426
9.7.1永野的多层结构脑模型 426
9.7.3Marr大脑皮层的理论模型 430
9.8神经网络研究的发展 435
主要参考文献 437