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Intégration et action
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L'intégration et l'action décrivent comment le système nerveux convertit les informations sensorielles traitées en commandes motrices efficaces. Le cadre de contrôle optimal fournit la base théorique : l'action optimale u* minimise simultanément l'erreur (distance à la cible) et le coût du contrôle (énergie, effort).
Le régulateur LQR est la solution analytique pour les systèmes linéaires avec une fonction de coût quadratique. Le gain K_LQR répartit l'effort de contrôle entre les composantes de l'état en fonction de leur importance (matrice Q) et du coût de chaque action (matrice R). L'équation de Riccati détermine P_LQR, qui est la fonction valeur optimale. De plus en plus de preuves suggèrent que le cervelet met en uvre un régulateur analogue au LQR.
Le modèle de Hill capture les propriétés musculaires fondamentales : la relation force-longueur f_L(L) (les muscles sont les plus forts à la longueur optimale) et la relation force-vitesse f_V(V) (la force diminue avec la vitesse de raccourcissement et augmente avec l'allongement). Ces propriétés confèrent une passivité et une stabilité intrinsèque au système musculo-squelettique.
La loi de Fitts est l'une des lois empiriques les plus robustes en psychologie motrice : le temps de mouvement MT pour atteindre un objectif de largeur W à une distance D évolue de manière logarithmique avec l'indice de difficulté ID = log (2D/W). Cette loi s'applique aux humains, aux primates et aux souris et reflète le compromis fondamental entre vitesse et précision dans les systèmes de contrôle avec un bruit dépendant du signal.
Le temps de réaction total RT 150300 ms impose une limite fondamentale à la réponse aux événements inattendus. Pour les événements prévisibles, le système peut utiliser la prédiction (modèle direct) pour démarrer l'action avant que le stimulus ne se produise, réduisant ainsi le RT effectif. Les joueurs de tennis renvoient les balles à 200 km/h dans un temps impossible à traiter de manière réactive, grâce à la prédiction.
ID:('ky', 586)
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile