DE4039648A1 - Measurement value processing system for biological object - mathematically evaluates and compares with given measurement value structures - Google Patents

Measurement value processing system for biological object - mathematically evaluates and compares with given measurement value structures

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Abstract

A measurement value processor (7) is coupled to the biological object (1) via multichannel measurement value detectors (2,3,4,5,6) e.g. various sensors. The processor is coupled to auxiliary devices (12,13,14). The processor has a first device (8) for entering the measurement values from at least one of the detectors, a second device (9) for comparing the measurement values with given values, a third device (10) for starting the auxiliary devices when a first predetermined value is attained and a fourth device (11) for stopping them when a second predetermined value is attained. The second device has given single or multi-channel measurement value structures. The third device operates when a first measurement structure has been attained. The fourth device operates when a second structure has been attained. A fifth device (20) between the first and second devices serves as an evaluator for calculating characteristic values from series of measurement values for reduction of data. USE/ADVANTAGE - Human or veterinary medicine. Operates in real time.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßwertverarbeitungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a measured value processing device those mentioned in the preamble of patent claim 1 Art.

Solche Meßwertverarbeitungseinrichtungen, die über mehrkanalige, z. B. als Sensoren ausgebildete Meßwerterfassungseinrichtungen mit einem biologischen Objekt verbunden sind, sind allgemein bekannt. Von den Meßwerterfassungseinrichtungen aufgenommene Meßwerte werden mit vorgegebenen Werten verglichen. Bei Übereinstimmung werden die aufgenommenen Werte gespeichert, eine Alarmeinrichtung betätigt oder eine Steuerung des Meßobjektes vorgenommen. Aufgrund hoher Abtastraten moderner Meßwerterfassungseinrichtungen und hoher Meßkanalzahl ergibt sich eine große Datenmenge, die nur schwierig weiterzuverarbeiten ist.Such measured value processing devices, which have multi-channel, z. B. designed as sensors measured value acquisition devices associated with a biological object are general known. Recorded by the measured value acquisition devices Measured values are compared with specified values. If they match, the recorded values are saved, an alarm device is actuated or a control of the device under test performed. Modern due to high sampling rates Measured value acquisition devices and high number of measuring channels results a large amount of data that is difficult to process is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Meßwertverarbeitungseinrichtung zu schaffen, die bei sicherer Funktionsweise eine mehrkanalige Meßwerterfassung und -verarbeitung in Echtzeit bewältigt.The invention is based on the object of a simply constructed To create measured value processing device, which at reliable functioning a multi-channel data acquisition and processing in real time.

Erfindungsgemäß werden die aufgenommenen Meßwerte mit vorgegebenen Meßwertstrukturen verglichen. Zur Datenreduktion werden die aufgenommenen Meßwerte mathematisch bewertet. Dadurch ergeben sich besonders kurze Meßwertverarbeitungszeiten.According to the invention, the recorded measured values are also specified Measured value structures compared. For data reduction the recorded measured values are evaluated mathematically. This results in particularly short measurement processing times.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments of the invention are in the subclaims specified.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a representation of a first embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Triggermodul in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 is a trigger module in a first embodiment;

Fig. 3 ein Triggermodul in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3 is a trigger module in a second embodiment,

Fig. 4 ein Triggermodul in einer dritten Ausführungsform, Fig. 4 is a trigger module in a third embodiment;

Fig. 5 eine Meßwertverarbeitungseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 5 shows a measurement processing in a second embodiment,

Fig. 6 eine Meßwertverarbeitungseinrichtung in einer dritten Ausführungsform, Fig. 6 shows a measurement processing in a third embodiment;

Fig. A1 ein Meßwerterfassungssystem mit Input- und Output-Beziehungen, Fig. A1, a data acquisition system with input and output relations,

Fig. A5 die Funktionsweise eines Triggermoduls, Fig. A5, the operation of a trigger module,

Fig. A6 den schematischen Aufbau der Struktur und Mustererkennung mittels komplexer Triggerung. Fig. A6 the schematic construction of the structure and pattern recognition using complex triggering.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein biologisches Objekt über mehrere Meßkanäle k1 bis k5 von Meßwerterfassungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 mit einer Meßwertverarbeitungseinrichtung 7 verbunden. Die Meßwertverarbeitungseinrichtung 7 umfaßt eine Einleseeinrichtung 8 zum Einlesen von Meßwerten eines oder mehrerer Kanäle k1; k2; k3; k4; k5 der Meßwerterfassungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6. Die Meßwerte des mindestens einen Kanals k1; k2; k3; k4; k5 werden einer Bewertungseinrichtung 20 zugeführt, die zur Berechnung von Werten von Kenngrößen aus Meßwertfolgen ausgebildet ist.As shown in FIG. 1, a biological object is connected to a measured value processing device 7 via several measuring channels k 1 to k 5 from measured value acquisition devices 2, 3, 4, 5, 6 . The measured value processing device 7 comprises a reading device 8 for reading in measured values of one or more channels k 1 ; k 2 ; k 3 ; k 4 ; k 5 of the measured value acquisition devices 2, 3, 4, 5, 6 . The measured values of the at least one channel k 1 ; k 2 ; k 3 ; k 4 ; k 5 are fed to an evaluation device 20 which is designed to calculate values of parameters from sequences of measured values.

Durch die Kenngrößenberechnung der Bewertungseinrichtung 20 erfolgt eine erhebliche Datenreduktion. Die berechneten Kenngrößen werden einer Vergleichseinrichtung 9 zugeführt, die die Kenngrößen der Meßwerte mit vorgegebenen Meßwertstrukturen vergleicht. Bewertungseinrichtung 20 und Vergleichseinrichtung 9 bilden zusammen ein sogenanntes Triggermodul, das nachstehend noch näher erläutert werden wird.The calculation of the parameters by the evaluation device 20 results in a considerable data reduction. The calculated parameters are fed to a comparison device 9 which compares the parameters of the measured values with predetermined measured value structures. Evaluation device 20 and comparison device 9 together form what is known as a trigger module, which will be explained in more detail below.

Bei Übereinstimmung der Kenngrößen der Meßwerte mit den vorgegebenen Meßwertstrukturen wird eine Starteinrichtung 10 aktiviert, die eine Zusatzeinrichtung 12, 13, 14 startet. Die Zusatzeinrichtung kann als Steuereinrichtung 12 ausgebildet sein, die zum Steuern des biologischen Objektes 1 vorgesehen ist. Die Zusatzeinrichtung kann aber auch als Speichereinrichtung 13 ausgebildet sein, um die eingelesenen Meßwerte ab dem Aktivieren der Starteinrichtung 10 zu speichern. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Zusatzeinrichtung als Warneinrichtung 14 ausgebildet ist zum Anzeigen eines unerwünschten Funktionszustandes des biologischen Objektes 1. Selbstverständlich können die erläuterten Zusatzeinrichtungen 12, 13, 14 einzeln oder in Kombination mit der Meßwertverarbeitungseinrichtung 7 verbunden sein. Die Stopeinrichtung 11 wird aktiviert, wenn Übereinstimmung mit einer zweiten vorgegebenen Meßwertstruktur vorliegt. Die Stopeinrichtung 11 ist analog zur Starteinrichtung 10 mit den Zusatzeinrichtungen 12, 13, 14 verbunden. If the parameters of the measured values agree with the predetermined measured value structures, a starting device 10 is activated, which starts an additional device 12, 13, 14. The additional device can be designed as a control device 12 which is provided for controlling the biological object 1 . The additional device can, however, also be designed as a storage device 13 in order to store the read-in measured values from the activation of the starting device 10. Another possibility is that the additional device is designed as a warning device 14 for displaying an undesired functional state of the biological object 1 . Of course, the additional devices 12, 13, 14 explained can be connected to the measured value processing device 7 individually or in combination. The stop device 11 is activated when there is agreement with a second predetermined measured value structure. The stop device 11 is connected to the additional devices 12, 13, 14 analogously to the start device 10 .

Die Fig. 2 bis 4 zeigen den möglichen Aufbau von Triggermodulen TM. Das Triggermodul TM in Fig. 2 weist zwei parallel angeordnete Bewertungseinrichtungen 20 auf, denen unterschiedliche Meßkanäle k1; k2; k3; k4; k5 zugeordnet sind. Die ermittelten Kenngrößen beider Bewertungseinrichtungen 20 werden der Vergleichseinrichtung 9 zugeführt, die bei Übereinstimmung mit vorgegebenen Meßwertstrukturen die Starteinrichtung 10 bzw. die Stopeinrichtung 11 aktivieren. FIGS. 2 to 4 show the possible structure of trigger modules TM. The trigger module TM in FIG. 2 has two evaluation devices 20 arranged in parallel, to which different measurement channels k 1 ; k 2 ; k 3 ; k 4 ; k 5 are assigned. The determined parameters of both evaluation devices 20 are fed to the comparison device 9 , which, if they match the predetermined measured value structures, activate the start device 10 or the stop device 11 .

Das Triggermodul TM in Fig. 3 zeigt zwei Bewertungseinrichtungen 20, die in Reihe geschaltet sind und denen unterschiedliche Meßkanäle k1; k2; k3, k4; k5 zugeordnet sind. Die in Reihe geschalteten Bewertungseinrichtungen 20 sind, wie bereits vorstehend erläutert, mit der Vergleichseinrichtung 9 verbunden.The trigger module TM in FIG. 3 shows two evaluation devices 20 which are connected in series and which have different measuring channels k 1 ; k 2 ; k 3 , k 4 ; k 5 are assigned. The series-connected evaluation devices 20 are, as already explained above, connected to the comparison device 9.

Das Triggermodul in Fig. 4 zeigt eine Kombination der Triggermodule der Fig. 2 und 3. Zwei Bewertungseinrichtungen 20 sind jeweils in Reihe und weitere zwei Bewertungseinrichtungen 20 dazu parallel geschaltet, wobei den jeweiligen Bewertungseinrichtungen 20 unterschiedliche Meßkanäle k1; k2; k3; k4; k5 zugeordnet sind.The trigger module in FIG. 4 shows a combination of the trigger modules from FIGS. 2 and 3. Two evaluation devices 20 are each connected in series and a further two evaluation devices 20 are connected in parallel, the respective evaluation devices 20 having different measurement channels k 1 ; k 2 ; k 3 ; k 4 ; k 5 are assigned.

Wie nachstehend noch eingehender erläutert werden wird, kann die vorbestimmte Meßwertstruktur ein einfaches Muster von Daten, z. B. eine Zahlenfolge sein, kann aber einen wesentlich komplizierteren Aufbau haben.As will be explained in more detail below, the predetermined measured value structure can be a simple pattern of data, e.g. B. be a sequence of numbers, but can be one have a much more complicated structure.

Die Bewertungseinrichtung 20 ist so aufgebaut, daß Kenngrößen, wie z. B. Spitzenwerte von Meßwertfolgen, Mittelwerte von Meßwertfolgen, Effektivwerte von Meßwertfolgen, Quantilwerte von Meßwertfolgen ermittelt werden. The evaluation device 20 is constructed so that parameters such. B. peak values of measured value sequences, mean values of measured value sequences, effective values of measured value sequences, quantile values of measured value sequences.

Die Bewertungseinrichtung 20 kann auch zur Bildung von gleitenden Mittelwertschätzungen, gleitenden Momentenfunktionsschätzung der Meßwertfolge, zur Bildung von gleitenden Momentenfunktionsschätzungen, von rekursiven Schätzungen der Momentenfunktion, von rekursiven Schätzungen der zentrierten Momentenfunktion der Meßwertfolge, zur Bildung von rekursiven Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion, von rekursiven Schätzungen von Funktionen akkumulierter Differenzen der Meßwertfolge, von rekursiven Schätzungen der Quantilwertintervallgrenzen der Meßwertfolge, von rekursiven Schätzungen des Mittelwertes in Form der Quantilintervallmitte der Meßwertfolge, von adaptiven Mittelwerten des absoluten Betrages der Meßwertfolge, zur Bildung von adaptiv gebildeten Mittelwerten einer korrigierten Meßwertfolge, zur Bildung rekursiver Kreuzkorrelationsfunktionen und zur Bildung rekursiver Schätzungen von Funktionen akkumulierter Kreuzdifferenzen der Meßwertfolgen zur Ermittlung der Kenngrößen ausgebildet sein.The evaluation device 20 can also be used to form moving average value estimates, moving moment function estimates of the measured value sequence, to form moving moment function estimates, recursive estimates of the moment function, recursive estimates of the centered moment function of the measured value sequence, to form recursive estimates for values of the autocorrelation function, and recursive estimates of functions of accumulated differences in the measured value sequence, of recursive estimates of the quantile value interval limits of the measured value sequence, of recursive estimates of the mean value in the form of the quantile interval center of the measured value sequence, of adaptive mean values of the absolute amount of the measured value sequence, for the formation of adaptively formed mean values of a corrected measured value sequence, for the formation of recursive cross-correlation functions and for the formation of recursive estimates of functions of accumulated cross differences of the measured value sequences for determining the parameters be trained.

Die in einer Mehrzahl vorhandenen Bewertungseinrichtungen 20, wie, z. B. in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, können dabei zur Ermittlung unterschiedlicher Kenngrößen ausgebildet sein. The evaluation devices 20 present in a plurality, such as, for. B. shown in FIGS. 2 to 4, can be designed to determine different parameters.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, in der zwischen Vergleichseinrichtung 9 und Starteinrichtung 10 und zwischen Vergleichseinrichtung 9 und Stopeinrichtung 11 eine Zeitbeeinflussungseinrichtung 30 geschaltet ist. Die Zeitbeeinflussungseinrichtung 30 ist dabei so ausgebildet, daß die Aktivierung der Starteinrichtung 10 und/oder der Stopeinrichtung 11 zeitlich nach Übereinstimmung mit den vorbestimmten Meßwertstrukturen oder zeitlich vor Übereinstimmung mit den vorbestimmten Meßwertstrukturen erfolgt. Selbstverständlich kann auch eine der Einrichtungen 10; 11 zeitlich nach Übereinstimmung und die andere der Einrichtungen 11; 10 vor Übereinstimmung der vorbestimmten Meßwertstrukturen aktiviert werden. In Fig. 5 a further embodiment is shown in comparison between device 9 and starting device 10 and between the comparison device 9 and stop device 11 is a time adjustment device 30 is connected. The time influencing device 30 is designed in such a way that the activation of the start device 10 and / or the stop device 11 occurs temporally after agreement with the predetermined measured value structures or temporally before agreement with the predetermined measured value structures. Of course, one of the devices 10; 11 in time according to agreement and the other of the facilities 11; 10 can be activated before the predetermined measured value structures match.

In nicht dargestellten Ausführungsformen ist die Zeitbeeinflussungseinrichtung 30 zwischen zwei Bewertungseinrichtungen 20, zwischen zwei Vergleichseinrichtungen 9 und/oder zwischen Bewertungseinrichtung 20 und Vergleichseinrichtung 9 geschaltet.In embodiments that are not shown, the time influencing device 30 is connected between two evaluation devices 20 , between two comparison devices 9 and / or between evaluation device 20 and comparison device 9.

Wie Fig. 6 zeigt, ist eine Einstelleinrichtung 40 zur Einstellung der Abtastfrequenz zwischen die Meßwerterfassungseinrichtungen 2, 3, 4, 5, 6 und die Einleseeinrichtung 8 geschaltet. Die Einstelleinrichtung 40 kann dabei so ausgebildet sein, daß die Abtastfrequenz mittels erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolgen oder mittels rekursiv erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolgen ermittelt wird.As FIG. 6 shows, a setting device 40 for setting the sampling frequency is connected between the measured value acquisition devices 2, 3, 4, 5, 6 and the reading device 8 . The setting device 40 can be designed in such a way that the sampling frequency is determined by means of recorded mean value crossings of the measured value sequences or by means of recursively recorded mean value crossings of the measured value sequences.

Nachstehend erfolgt die Darstellung mathematischer Grundlagen für den Erfindungsgegenstand, sowie die Erläuterung des Erfindungsgegenstandes an Hand konkreter Ausführungsbeispiele. The following is a presentation of the mathematical fundamentals for the subject matter of the invention, as well as the explanation of the Subject of the invention on the basis of specific exemplary embodiments.

A. Theorie der verallgemeinerten TriggerungA. Generalized triggering theory

In den nachfolgenden Abschnitten sollen Begriffe wie Trigger, Triggerung, Triggerkriterium, adaptive Triggerung, komplexe Triggerung, Strukturerkennung mittels Triggerung u. a. mathematisch beschrieben und gegenüber bekannten technisch realisierten Triggerverfahren verallgemeinert werden.In the following sections, terms such as trigger, Triggering, trigger criterion, adaptive triggering, complex triggering, Structure recognition by means of triggering, among other things. mathematically and compared to known technically implemented trigger processes to be generalized.

Die Verallgemeinerung des Begriffes Triggerung erfolgt hinsichtlich:The term triggering is generalized with regard to:

  • - Art und Struktur des auslösenden Signalzustandes,- type and structure of the triggering signal state,
  • - der Prozeßanpaßbarkeit mittels Verfahren der stochastischen Approximation (adaptive Triggerung),- the process adaptability by means of the stochastic method Approximation (adaptive triggering),
  • - der Komplexität der Triggerverbindungen,- the complexity of the trigger connections,
  • - des zeitlichen Regimes der Triggerung.- the timing mode of triggering.
A. 1. Triggerung in MeßwerterfassungssystemenA. 1. Triggering in data acquisition systems

Unter Triggerung wird allgemein der Start oder Storn eines Vorganges durch ein Signal a(t) (Impuls, Flankenwechsel o. a.) verstanden. Das Signal a(t) wird auch als Triggersignal oder kurz Trigger bezeichnet, es liegt an einem Triggerkanal ka an. Für Meßwerterfassungssysteme ist diese Definition in bezug auf den zu startenden oder stoppenden (Meß-)Vorgang sowie das Triggersignal a(t) näher zu spezifizieren.Triggering is generally understood to mean the start or cancellation of a process by a signal a (t) (pulse, edge change, etc.). The signal a (t) is also referred to as the trigger signal or trigger for short; it is applied to a trigger channel k a . For measured value acquisition systems, this definition must be specified in more detail in relation to the (measuring) process to be started or stopped and the trigger signal a (t).

Aus einer technischen Problemstellung heraus soll ein Meßvorgang gestartet oder gestoppt werden, wenn sich auf dem Triggerkanal eine aus Voruntersuchungen bestimmbare Signalstruktur einstellt. Dazu wird das Signal a(t) am Triggerkanal überwacht und bei digitalem Meßwerterfassungssystem mittels mathematischer Verfahren bewertet. Aus den Anforderungen der technischen Problemstellung heraus erfolgt die Definition des Signalzustandes (definierter Signalzustand oder Triggerkriterium), nach der das Triggersignal a(t) überwacht wird und nach dessen Eintreten die Triggerung ausgelöst wird. A measurement process should be based on a technical problem started or stopped when on the trigger channel sets a signal structure that can be determined from preliminary investigations. For this purpose, the signal a (t) on the trigger channel is monitored and in the case of a digital data acquisition system using mathematical methods rated. From the requirements of the technical problem this is followed by the definition of the signal state (more defined Signal state or trigger criterion) according to which the Trigger signal a (t) is monitored and after its occurrence the Triggering is triggered.

Es sei S ein Meßwerterfassungssystem siehe auch Fig. A1.
K={ki}i=1 L sei die Menge der Eingangskanäle des Systems S und Ki:i ∈ {1, . . ., L}, sei der i-te Eingangskanal des Systems S;
L - max. Kanalanzahl.
Let S be a measured value acquisition system, see also FIG. A1.
Let K = {k i } i = 1 L be the set of input channels of the system S and K i : i ∈ {1,. . ., L}, be the i-th input channel of the system S;
L - maximum number of channels.

Das am Kanal ki, iL, i∈N anliegende Signal wird mit xi(t) bezeichnet undThe signal applied to the channel k i , iL, i∈ N is denoted by x i (t) and

sei die am Kanal ki zu den Zeitpunkten t₁, . . ., erfaßte Meßreihe bestehend aus Ni<∞, NiN Meßwerten. Weiterhin sei Ka⊂K eine Teilmenge der Eingangskanäle (Ka - Menge der Triggerkanäle) mit Ka={ka¹, . . . ka R} mit RL, R∈N.let the channel k i at times t₁,. . ., Recorded series of measurements consisting of N i <∞, N iN measured values. Furthermore, let K a ⊂K be a subset of the input channels (K a - set of trigger channels) with K a = {k a ¹,. . . k a R } with RL, R∈ N.

Definition A1Definition A1

Triggerung ist der Start/Stop eines (Meß-)Vorganges auf einem oder mehreren Eingangskanälen ki∈K zum Zeitpunkt ta nach dem ersten Eintreten eines definierten Signalzustandes (z. B. Impuls, Flankenwechsel) zum Zeitpunkt te auf mindestens einem der Eingangskanäle ka i∈Ka.Triggering is the start / stop of a (measuring) process on one or more input channels k i ∈K at time t a after the first occurrence of a defined signal state (e.g. pulse, edge change) at time t e on at least one of the input channels k a i ∈K a .

Die Eingangskanäle ka i werden auch als Trigger- oder Auslösekanäle bezeichnet.The input channels k a i are also referred to as trigger or release channels.

Entsprechend der Art der Auslösung des Meßvorganges erhält man endliche Meßreihen der GestaltAccording to the type of initiation of the measuring process, one obtains finite series of measurements of the shape

mit
tat₁ für Start des (Meß-)Vorganges bzw.
ta für Stop des (Meß-)Vorganges.
with
t a t₁ for the start of the (measuring) process or
t a for stopping the (measuring) process.

In bezug auf den zeitlichen Verlauf der Triggerung werden die ZeitpunkteWith regard to the timing of the triggering, the Points in time

ta - Zeitpunkt der Auslösung des Start/Stop eines (Meß-)Vorganges und
te - Zeitpunkt des ersten Eintretens eines definierten Signalzustandes auf mindestens einem der Auslösekanäle
t a - time of triggering the start / stop of a (measuring) process and
t e - time of the first occurrence of a defined signal state on at least one of the triggering channels

unterschieden.differentiated.

Es gilt:The following applies:

tav+te mit τvR
τv=ta-te und τv - Verzögerungszeit der Triggerung
t a = τ v + t e with τ vR
τ v = t a -t e and τ v - delay time of the triggering

Definition A2Definition A2

1. pre-Triggerung: = eine Triggerung nach Definition 1, wobei gilt: ta<te; (τv<0), d. h. die Auslösung des Start/Stop eines Meßvorganges zum Zeitpunkt ta erfolgt zeitlich vor dem Eintreten eines definierten Signalzustandes zum Zeitpunkt te auf einem Auslösekanal aus Ka.
2. post-Triggerung: = eine Triggerung nach Definition 1, wobei gilt: ta<te; (τv<0), d. h. die Auslösung des Start/Stop eines Meßvorganges zum Zeitpunkt ta erfolgt zeitlich nach dem Eintreten eines definierten Signalzustandes zum Zeitpunkt te auf einem Auslösekanal aus Ka.
3. (com-)Triggerung: = eine Triggerung nach Definition 1, wobei gilt: ta=te; (τv=0), d. h., das Eintreten eines definierten Signalzustandes auf einem Auslösekanal aus Ka löst den Start/Stop eines Meßvorganges ohne Zeitverzögerung aus.
1. pre-triggering: = a triggering according to definition 1, where the following applies: t a <t e ; (τ v <0), ie the triggering of the start / stop of a measuring process at time t a takes place before the occurrence of a defined signal state at time t e on a triggering channel from K a .
2. post-triggering: = a triggering according to definition 1, where the following applies: t a <t e ; (τ v <0), ie the triggering of the start / stop of a measuring process at time t a takes place after the occurrence of a defined signal state at time t e on a triggering channel from K a .
3. (com) triggering: = a triggering according to definition 1, where the following applies: t a = t e ; (τ v = 0), ie the occurrence of a defined signal state on a triggering channel from K a triggers the start / stop of a measuring process without a time delay.

Es sei ∈Ka ein Auslösekanal und al(t) das am Kanal anliegende Triggersignal, welches auf das Eintreten eines definierten Signalzustandes (Impuls, Flankenwechsel) überwacht wird. Wird der Verlauf des Signales al(t) über längere Zeiträume verfolgt, erfordert dies bei mehrmaligen hintereinander Auftreten definierter Signalzustände eine entsprechende Indizierung von ta und te der Form:Let ∈K a be a trigger channel and a l (t) the trigger signal applied to the channel, which is monitored for the occurrence of a defined signal state (pulse, edge change). If the course of the signal a l (t) is followed over longer periods of time, this requires a corresponding indexing of t a and t e of the form:

te i - i-ter Zeitpunkt des Eintretens eines definierten Signalzustandes auf dem Auslösekanal ,
ta i - i-ter Zeitpunkt der Auslösung des Start/Stop eines (Meß-)Vorganges. (A 1/1)
t e i - i-th point in time when a defined signal state occurs on the triggering channel,
t a i - i-th point in time at which the start / stop of a (measuring) process is triggered. (A 1/1)

Bisherige Betrachtungen des am Auslösekanal anliegenden Signales al(t) setzen dessen Stetigkeit voraus. Wird das Signal nur in diskreter Form erfaßt, (etwa in digitalisierter Form über das Meßwerterfassungssystem eines Computers) oder liegt es selbst nur zu diskreten Zeitpunkten vor, so spricht man von diskreter Triggerung.Previous considerations of the signal a l (t) applied to the triggering channel assume its continuity. If the signal is only recorded in discrete form (e.g. in digitized form via the data acquisition system of a computer) or if it is only available at discrete points in time, one speaks of discrete triggering.

Es erfolgt der Übergang zu einer äquidistanten Zeitbasis der Form:There is a transition to an equidistant time base of the form:

t=r · Δt, mit r∈G und fA - Abtastfrequenz,t = r Δt, with r∈ G and f A - sampling frequency,

mit der die Werte am Auslösekanal erfaßt werden,with which the values are recorded on the release channel,

Das Eintreten eines definierten Signalzustandes kann jetzt nur zu einem diskreten ZeitpunktA defined signal state can now only occur a discrete point in time

te=s · Δt, s∈G t e = s · Δt, s∈ G

erkannt werden.be recognized.

Nach Einführung und Definition des Begriffs Triggerung in Meßwerterfassungssystemen erfolgt entsprechend den Forderungen an Systeme mit wechselnden Betriebsbedingungen die Konstruktion prozeßangepaßter Triggerverfahren. Dies geschieht zunächst auf der Basis deterministischer Triggersignale und wird in den Abschnitten A 3/A 4 auf stochastische Triggersignale verallgemeinert. In den sich anschließenden Abschnitten A 5/A 6 werden Grundlagen für prozeßangepaßte Triggerverfahren zur Indikation komplexer Signalmuster und Strukturen dargestellt. After the introduction and definition of the term triggering in data acquisition systems takes place according to the requirements Systems with changing operating conditions affect the construction process-adapted trigger method. This is done initially on the basis of deterministic trigger signals and is used in the Sections A 3 / A 4 generalized to stochastic trigger signals. In the following sections A 5 / A 6 will be Basics for process-adapted trigger methods for indication complex signal patterns and structures.

A. 2. Triggerung auf Basis deterministischer SignaleA. 2. Triggering based on deterministic signals

Im Mittelpunkt der folgenden 3 Abschnitte soll die Möglichkeit der mathematischen Beschreibung des definierten Signalzustandes (Triggerkriteriums) und die Bestimmung des Zeitpunktes te des ersten Eintretens des Triggerkriteriums stehen.The focus of the following 3 sections should be the possibility of a mathematical description of the defined signal state (trigger criterion) and the determination of the point in time t e when the trigger criterion occurs for the first time.

Es seien T und A zwei beliebige Mengen aus R. σT bzw. σA seien Sigmaalgebren über Borelmengen aus T bzw. A. Das Triggersignal a(t) mit a: t→a(t) sei eine (σT, σA) meßbare Funktion mit dem Definitionsgebiet T und Werten in A. Die Art und Struktur des Triggerkriteriums beschreibende Funktion h sei eine Funktion von Werten aus A×A in eine Menge H⊆R und (σA×A, σH)- meßbar, wobei σH eine Sigmaalgebra von Untermengen aus H ist.Let T and A be two arbitrary sets from R. Let σ T and σ A be sigma algebras over Borel sets from T and A. Let the trigger signal a (t) with a: t → a (t) be a (σ T , σ A ) measurable function with the domain T and values in A. Let the function h describing the type and structure of the trigger criterion be a function of values from A × A in a set H⊆ R and (σ A × A , σ H ) - measurable, where σ H is a sigma algebra of subsets from H.

Definition A3Definition A3

te∈T heißt Zeitpunkt te des ersten Eintretens des Triggerkriteriums falls gilt:t e ∈T is the time t e of the first occurrence of the trigger criterion if:

te:=min{t: h[a(t), a(t*)]∈He; He∈σH; t, t*∈T}.t e : = min {t: h [a (t), a (t *)] ∈H e ; H e ∈σ H ; t, t * ∈T}.

Die Bedingung h(a(t), a(t*))∈He definiert das Triggerkriterium nach dem das Triggersignal a(t) überwacht wird, sie wird auch als Triggerbedingung bezeichnet. He heißt Triggermenge.The condition h (a (t), a (t *)) ∈H e defines the trigger criterion according to which the trigger signal a (t) is monitored; it is also referred to as the trigger condition. H e is the trigger set.

Ist das Triggerkriterium nur durch mehrere Bedingungen charakterisierbar, definiert man te durchIf the trigger criterion can only be characterized by several conditions, then t e is defined by

sei jetzt ein Funktionenvektor der Form now be a function vector of the form

=(h₁, . . ., hQ), Q∈N und
He=He¹× . . . ×He Q∈σ He¹×, . . . × He Q,
wobei die hiA×σA, } - meßbare Funktionen von Werten aus A×A in Hi⊆H⊆R sind und ein System von Teilmengen von Hi ist,
= (h₁,..., h Q ), Q∈ N and
H e = H e ¹ ×. . . × H e Q ∈σ H e ¹ ×,. . . × H e Q ,
where the h iA × σ A ,} - are measurable functions of values from A × A in H i ⊆H⊆ R and is a system of subsets of H i ,

Die eingeführten Begriffe und Definitionen sollen an Hand einiger Beispiele illustriert werden.The terms and definitions introduced should be based on a few Examples are illustrated.

1. Grenzwerttriggerung1. Limit value triggering

Es gelte:The following applies:

h=I - identische Abbildung
Q=1, t=t*
H=A,
h = I - identical figure
Q = 1, t = t *
H = A,

damit istso is

h[a(t), a(t*)]=a(t) und
dte g=min {t: a(t)∈He, t∈T}.
h [a (t), a (t *)] = a (t) and
d t e g = min {t: a (t) ∈H e , t∈T}.

Ist He=(ag -, ag⁺) ein zusammenhängendes offenes Intervall aus R mit ag -=-∞ oder ag -R fest und ag⁺=∞ oder ag⁺∈R fest und ag -ag⁺, so erhält man die folgenden bekannten Triggerkriterien.If H e = (a g - , a g ⁺) is a connected open interval from R with a g - = -∞ or a g -R fixed and a g ⁺ = ∞ or a g ⁺∈ R fixed and a g - a g ⁺, the following known trigger criteria are obtained.

2. Differenzentriggerung2. Difference triggering

Es gelte:The following applies:

Q=1, t*=t-σ, σ<0, fest
He=[ag -, ∞), ag -0.
Q = 1, t * = t-σ, σ <0, fixed
H e = [a g - , ∞), a g - 0.

h sei definiert durchh is defined by

h[a(t), a(t*)]=|a(t)-a(t*)|h [a (t), a (t *)] = | a (t) -a (t *) |

und der Zeitpunkt des ersten Eintretens des Triggerkriteriums durchand the time of the first occurrence of the trigger criterion by

dte g=min{t: |a(t)-a(t-σ)|<ag -, t∈T}. d t e g = min {t: | a (t) -a (t-σ) | <a g - , t∈T}.

Der definierte Signalzustand wird hier durch eine sprunghafte Änderung des Signalverlaufes charakterisiert, d. h. der Zeitpunkt te wird als Zeitpunkt definiert, zu dem sich der Signalverlauf a(t) innerhalb eines definierten Zeitintervalls σ um mehr als den Wert ag -<0 ändert.The defined signal state is characterized here by a sudden change in the signal course, ie the point in time t e is defined as the point in time at which the signal course a (t) changes within a defined time interval σ by more than the value a g - <0.

BemerkungenRemarks

  • 1. Neben der reinen Differenzen- oder Abstandstriggerung kann zusätzlich eine Bewertung der Flankenrichtung low-high bzw. high-low zur Charakterisierung des definierten Signalzustandes hinzugezogen werden, man spricht dann auch von Trendtriggerung. Die Funktion h wird dann ohne den Betrag definiert: h(a(t), a(t*)):=a(t)-a(t*)te bestimmt man bei Differenzentriggerung mit
    Low-High-Wechsel durch, und mit für High-Low-Wechsel durch
    1. In addition to the pure difference or distance triggering, an evaluation of the edge direction low-high or high-low can also be used to characterize the defined signal state; this is also referred to as trend triggering. The function h is then defined without the amount: h (a (t), a (t *)): = a (t) -a (t *) t e is also determined with differential triggering
    Low-high change through, and with for high-low changes
  • 2. Bei diskreter Triggerung mit äquidistanter Abtastfrequenz gilt: 2. For discrete triggering with equidistant sampling frequency, the following applies:

Den Zeitpunkt des ersten Eintritts des Triggerkriteriums (Differenztriggerung) erhält man nach:The time of the first occurrence of the trigger criterion (Differential triggering) is obtained from:

3. Monotonie-Triggerung3. Monotonic triggering

Es gelte:The following applies:

Das Triggerkriterium ist hier aus dem Monotonieverhalten des Triggers a(t) definierbar, es gilt:The trigger criterion here is based on the monotony behavior of the Triggers a (t) definable, the following applies:

A.3. Stochastische Ansätze zur Triggerung von MeßvorgängenA.3. Stochastic approaches for triggering measurement processes

Bisherige Betrachtungen und Definitionen zur Triggerung setzten deterministische Triggersignale voraus. Verwendet man zur Triggerung Prozeßsignale, ist dies nicht mehr gegeben (vergl. Kap. A.2.). Das am Auslösesignal ka erfaßte Signal wird deshalb im folgenden als stochastischer Prozeß (Xi)i T aufgefaßt, wobei T i. a. als Menge von Zeitpunkten (Zeitbasis) interpretiert wird.Previous considerations and definitions of triggering require deterministic trigger signals. If process signals are used for triggering, this is no longer the case (see Section A.2.). The signal detected at the trigger signal k a is therefore interpreted below as a stochastic process (X i ) i T , where T ia is interpreted as a set of points in time (time base).

XT.=(Xi)i T, (T≠0) sei eine Familie von zufälligen Variablen über einen gemeinsamen Wahrscheinlichkeitsraum [Ω, , P] mit Werten in einem meßbaren Raum [E, ].X T. = (X i ) i T , (T ≠ 0) be a family of random variables over a common probability space [Ω,, P] with values in a measurable space [E,].

X (t, ω) kann als Abbildung von T×Ω in E aufgefaßt werden. Für festes t∈T als Funktion von ω ist X (t, ω) (, )-meßbar X (t, ω)=Xi (ω) für festes t.X (t, ω) can be viewed as a mapping of T × Ω into E. For fixed t∈T as a function of ω, X (t, ω) (,) -measurable X (t, ω) = X i (ω) for fixed t.

Im folgenden sei i ⊆ die σ-Algebra der Ereignisse, die im Zusammenhang mit dem Prozeß Xi bis zum Zeitpunkt t eintreten können. i sei die von den Größen (Xs, st) erzeugte σ-Algebra, t=σ (Xs, st).
(i)i T ist dann eine aufsteigende Familie von σ-Unteralgebren von , der Form si⊆, s, t∈T mit st.
In the following, let i ⊆ be the σ-algebra of the events that can occur in connection with the process X i up to time t. Let i be the σ-algebra generated by the quantities (X s , st), t = σ (X s , st).
( i ) i T is then an increasing family of σ-subalgebras of, of the form si ⊆, s, t∈T with st.

Definition A4:Definition A4:

Es sei [Ω, , P] ein Wahrscheinlichkeitsraum und (i)i R eine aufsteigende Familie von σ-Unteralgebren von B ([0, t]) sei eine σ-Algebra von Borel-Mengen über [0, t]. Ein zufälliger Prozeß (Xi)i R definiert auf [Ω, , P] mit Werten in [E, B] heißt meßbar bzgl. der Familie (i), falls für jedes t∈R⁺ die Abbildung (t, ω) → Xi (ω) aus (0, t)×Ω in [E, ] meßbar bzgl. der σ-Algebra ist, die von B([0, t])×i erzeugt wird.Let [Ω,, P] be a probability space and let ( i ) i R ⁺ be an increasing family of σ-subalgebras of B ([0, t]) be a σ-algebra of Borel sets over [0, t]. A random process (X i ) i R defined on [Ω,, P] with values in [E, B ] is called measurable with respect to the family ( i ), if for every t∈ R ⁺ the mapping (t, ω ) → X i (ω) from (0, t) × Ω in [E,] is measurable with respect to the σ-algebra generated by B ([0, t]) × i.

Zunächst soll der Begriff der Stoppzeit eingeführt werden.First of all, the concept of stopping time should be introduced.

Definition A5:Definition A5:

Eine Abbildung τ von einer nichtleeren Menge Ωt⊆Ω mit Werten in T heißt Stoppzeit bezüglich (i)i T oder kurz (i)-Stoppzeit falls t∈T die Beziehung {τt}∈i gilt. A mapping τ from a non-empty set Ω t ⊆Ω with values in T is called a stop time with respect to ( i ) i T or short ( i ) -stop time if t∈T the relation {τt} ∈ i holds.

Die Menge T wird ab jetzt entsprechend den Forderungen bei diskreten Meßwerterfassungssystemen als Menge diskreter Zeitpunkte betrachtet mit T={t¹, t², . . ., tN, . . .}, N∈N.From now on, the set T will be considered as a set of discrete points in time with T = {t¹, t²,. . ., t N,. . .}, N∈ N.

Satz A1Sentence A1

sei eine Folge zufälliger Größen über [Ω, , P] mit Werten in [E, B], ti∈T⊆R und T={t¹, t², . . ., tN, . . .}.be a sequence of random quantities over [Ω,, P] with values in [E, B ], t i ∈T⊆ R and T = {t¹, t²,. . ., t N,. . .}.

h sei eine meßbare Abbildung von E₁x . . . xEMR:M∈N, M<∞ und Ei⊆Ei. Dann ist die AbbildungLet h be a measurable map of E₁x. . . xE MR : M∈ N , M <∞ and E i ⊆Ei. Then is the picture

te(ω):te:Ω→T mitt e (ω): t e : Ω → T with

eine (i)-Stoppzeit.an ( i ) stop time.

Beweisproof

Da h eine meßbare Abbildung vonThere h a measurable representation of

E₁′x . . . xEMR ist, giltE₁′x. . . xE MR holds

h-1(S′)∈σE₁x . . . xE,
S′∈ R .
h -1 (S ′) ∈σ E₁x. . . xE ,
S′∈ R.

Es ist noch zu zeigen:It remains to be shown:

{ω:te(ω)t}∈t mit i=σ(Xs, st); t∈T.{ω: t e (ω) t} ∈ t with i = σ (X s , st); t∈T.

Dies gilt nach folgenden BedingungenThis applies according to the following conditions

Im folgenden soll nun der Zeitpunkt te des ersten Eintretens des Triggerkriteriums auf Xτ als Stoppzeit eingeführt werden, wobei das Triggerkriterium jetzt über stochastische Eigenschaften und Merkmale des Prozesses Xt definiert werden soll.In the following, the point in time t e of the first occurrence of the trigger criterion on X τ is to be introduced as the stop time, the trigger criterion now being defined via stochastic properties and features of the process X t .

Zur Beschreibung des Triggerkriteriums dient eine Abbildung h vonAn illustration h of serves to describe the trigger criterion

mit Werten in einem meßbaren Raum [H, ], mitwith values in a measurable space [H,], with

Für feste t₁, t₂, . . ., tN als Funktion von ω istFor fixed t₁, t₂,. . ., t N as a function of ω

Definition A6Definition A6

Es sei He eine Teilmenge von H und h eine Abbildung vonLet H e be a subset of H and let h be a map of

in H. Dann bezeichnet man die Bedingungin H. Then one denotes the condition

als Triggerkriterium (Triggerbedingung). He heißt Triggermenge.as a trigger criterion (trigger condition). H e is the trigger set.

Definition A7Definition A7

Die Abbildung te mit te:Ω→T heißt Zeitpunkt des ersten Eintretens des Triggerkriteriums {h∈He} falls gilt:The mapping t e with t e : Ω → T is called the time of the first occurrence of the trigger criterion {h∈H e } if:

Folgerung A1Corollary A1

Es sei N=1; [H, ]:=[E, ] und h (t, ω)=X (t, ω) ein zufälliger Prozeß. i sei eine aufsteigende Familie von σ-Unteralgebren von . Let N = 1; [H,]: = [E,] and h (t, ω) = X (t, ω) a random process. Let i be an increasing family of σ-subalgebras of.

Dann ist die AbbildungThen is the picture

te:=inf (t:Xi(ω)∈He, t∈T) eine (i)-Stoppzeit.t e : = inf (t: X i (ω) ∈H e , t∈T) an ( i ) -stop time.

Beweisproof

Folgt aus Satz A1 mit M=1 und h=I identische Abbildung ∎It follows from Theorem A1 with M = 1 and h = I identical mapping ∎

Es seiBe it

eine Folge zeitlich aufeinanderfolgender gegebenenfalls abhängiger Zufallsgrößen definiert auf [Ω, , P] mit Werten in [E, ]. Es gelte E Xt=µ<∞.a sequence of temporally consecutive, possibly dependent, random variables defined on [Ω,, P] with values in [E,]. Let EX t = µ <∞.

Das Triggerkriterium wird im folgenden über Eigenschaften von Stichprobenfunktionen der FolgeThe trigger criterion is described below via properties of Sampling functions of the sequence

eingeführt. Die Schätzung des Triggerzeitpunktes te erfolgt über die gleitende Schätzung von Stichprobenfunktionen.introduced. The trigger point in time t e is estimated using the sliding estimation of sample functions.

a) Ermittlung von te über die gleitende Mittelwertschätzunga) Determination of t e using the moving average value estimate Folgerung A2Corollary A2

Es sei h¹ eine Abbildung vonLet h¹ be a map of

wobei giltwhere applies

eine (i)-Stoppzeit. an ( i ) stop time.

Beweisproof

Folgt aus Satz A1 und Meßbarkeitseigenschaften mitFollows from Theorem A1 and measurability properties

das heißt, als Linearkombination meßbarer Größen Xt (ω) ist h wieder meßbar.that is, h can be measured again as a linear combination of measurable quantities X t (ω).

b) Ermittlung von te über gleitende Momentenfunktionenschätzungb) Determination of t e via sliding moment function estimation Folgerung A3Corollary A3

Es sei mhK eine Abbildung vonLet m h K be a map of

wobei giltwhere applies

eine (t)-Stoppzeit.a ( t ) stop time.

Beweisproof

mhK ist nach Meßbarkeitseigenschaften eine meßbare Funktion, die Aussage folgt somit aus Satz A1 ∎ According to measurability properties, m h K is a measurable function, the statement thus follows from Theorem A1 ∎

Bemerkungcomment

Für K=2 entspricht die gleitende Schätzung der 2. Momentenfunktion einer Schätzung des Effektivwertes zum Quadrat der FolgeFor K = 2, the sliding estimate corresponds to the 2nd moment function an estimate of the rms value squared the sequence

c) Ermittlung von te über gleitende zentrierte Momentenfunktionenschätzungc) Determination of t e via sliding centered moment function estimation Folgerung A4Corollary A4

Es sei ZhK eine Abbildung vonLet Z h K be a map of

wobei giltwhere applies

eine (i)-Stoppzeit.an ( i ) stop time.

Beweisproof

Analog Beweis Folgerung A3 ∎Analogous to the proof of consequence A3 ∎

BemerkungenRemarks

  • 1. Für K=2 entspricht die gleitende Schätzung der 2. zentrierten Momentenfunktion der Schätzung der Streuung der Folge 1. For K = 2, the sliding estimate of the 2. centered moment function corresponds to the estimate of the spread of the sequence
  • 2. Ist µ unbekannt, wird µ durch die Schätzung gemäß Folgerung A2 ersetzt.2. If µ is unknown, µ becomes through the estimate replaced according to Corollary A2.

Der wesentliche Nachteil stochastischer Ansätze zur Definition von Triggerzeitpunkten auf Basis von Stichprobenfunktionen liegt in der Trägheit der Indikation des Triggerkriteriums sowie in den geringen Möglichkeiten der Anpaßbarkeit an spezielle Signalstrukturen des Auslösekanals. Die Realisierung dieser Triggerung mittels rechnergestützter Meßwerterfassungssysteme erfordert einen hohen Speicherbedarf, sowie extrem hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Die Überwindung dieser Nachteile ist unter Nutzung von Verfahren der stochastischen Approximation zur Konstruktion rekursiver Triggerverfahren möglich.
Von großem praktischen Interesse sind Verfahren, die mittels rechnergestützten Meßwerterfassungssystemen in Echtzeit und mit geringem Speicherplatzbedarf realisierbar sind.
The main disadvantage of stochastic approaches to the definition of trigger times on the basis of sample functions lies in the inertia of the indication of the trigger criterion as well as in the limited possibilities of adaptability to special signal structures of the triggering channel. The implementation of this triggering by means of computer-aided data acquisition systems requires a large amount of memory and extremely high processing speeds. These disadvantages can be overcome using stochastic approximation methods for the construction of recursive trigger methods.
Of great practical interest are processes that can be implemented by means of computer-aided measured value acquisition systems in real time and with low storage space requirements.

A.4. Triggerung auf Basis von Verfahren der stochastischen ApproximationA.4. Triggering based on the stochastic method Approximation

Die Bestimmung des Triggerzeitpunktes erfolgt auch hier über die Schätzung von Kenngrößen von Stichprobenfunktionen. Zur Schätzung erfolgt die Konstruktion rekursiver Verfahren der Gestalt:The trigger time is also determined here via the Estimation of characteristics of sample functions. To estimate the construction of recursive procedures of the form takes place:

wobei W eine meßbare Funktion, definiert auf R×E mit Werten in R, darstellt. Für die Folge γt gilt:where W is a measurable function defined on R × E with values in R. The following applies to the sequence γ t:

Die Konvergenz dieser Verfahren kann mittels Methoden der stochastischen Approximation nachgewiesen werden. Dabei liefert die Theorie der stochastischen Approximation sowohl die Möglichkeit eine Vielzahl derartiger rekursiver Schätzfunktionen zu konstruieren, als auch Grundgedanken für eine adaptive Gestaltung dieser Prozeduren.The convergence of these procedures can be achieved by means of stochastic methods Approximation can be demonstrated. The Theory of stochastic approximation both the possibility to construct a large number of such recursive estimators, as well as basic ideas for an adaptive design of this Procedures.

Unter Adaptivität wird dabei eine Anpassung der Schätzalgorithmen an veränderte Strukturbedingungen (Instationaritäten) der Prozesse verstanden, wobei gegebenenfalls ein Verzicht auf Konvergenz im klassischen Sinne erfolgt. Diese Herangehensweise wird ausführlich im Abschnitt B beschrieben.Adaptivity is an adaptation of the estimation algorithms to changed structural conditions (unsteadiness) of the processes understood, possibly a waiver of convergence takes place in the classic sense. This approach will described in detail in section B.

Auf der Basis der allgemeinen Ansätze zur stochastischen Approximation erfolgt die Konstruktion rekursiver Schätzverfahren für Kenngrößen von Stichprobenfunktionen. Dabei werden im folgenden Ergebnisse von Abschnitt B zur Definition und Ermittlung des Triggerzeitpunktes te verwendet. Die Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Prozeßanpaßbarkeit aus.On the basis of the general approaches to stochastic approximation, the construction of recursive estimation methods for parameters of sample functions takes place. In the following, results from Section B are used to define and determine the trigger time t e . The methods are characterized by a high degree of process adaptability.

Von großer Bedeutung ist dabei die Wahl der Folge γn, über die die Geschwindigkeit der Anpassung (Adaption) von Kenngrößen an Signalstrukturen und Muster gesteuert werden kann. Auf Wirkungsweise und Definitionsmöglichkeiten der Folge γn wird im Abschnitt B.2 ausführlich behandelt. The choice of the sequence γ n , via which the speed of adaptation of parameters to signal structures and patterns can be controlled, is of great importance. Section B.2 deals in detail with the mode of action and possible definitions of the sequence γ n.

a) Schätzung von te über die rekursive Schätzung von Momentenfunktionena) Estimation of t e via the recursive estimation of moment functions Folgerung A5Corollary A5

Es sei mhK eine Abbildung vonLet m h K be a map of

wobei mhK rekursiv gemäßwhere m h K recursively according to

berechnet wird, eine (i)-Stoppzeit.is calculated, an ( i ) -stop time.

Beweisproof

h ist als Funktion meßbarer Größen wieder meßbar und erfüllt somit die Bedingungen vom Satz 1 ∎h can be measured again as a function of measurable quantities and thus fulfills the conditions of sentence 1 ∎

BemerkungenRemarks

  • 1. Für K=1 erfolgt die Schätzung der Mittelwertfunktion der Folge {Xt}.1. For K = 1, the mean value function of the sequence {X t } is estimated.
  • 2. Für K=2 erfolgt die Schätzung des quadratischen Effektivwertes der Folge {Xt}.2. For K = 2, the root mean square value of the sequence {X t } is estimated.
b) Schätzung von te auf Basis der Schätzung zentrierter Momentenfunktionb) Estimation of t e based on the estimation of the centered moment function Folgerung A6Corollary A6

Es sei zhK eine Abbildung von H×E in H, He⊆H; und, Let z h K be a mapping of H × E into H, H e ⊆H; and,

wobei zhK rekursiv gemäßwhere z h K recursively according to

berechnet wird, eine (t)-Stoppzeit.is calculated, a ( t ) stop time.

Beweisproof

Analog Beweis Folgerung A5 ∎Analogous to the proof of consequence A5 ∎

BemerkungenRemarks

1. Für K=2 erfolgt die Schätzung der Streuung der Folge {Xt}.1. For K = 2, the scatter of the sequence {X t } is estimated.

2. Ist µ unbekannt, wird µ durch die Schätzung2. If µ is unknown, µ becomes through the estimate

gemäß Folgerung A5 ersetzt.replaced according to corollary A5.

c) Schätzung von te auf Basis der Schätzung von Quantilwertenc) Estimation of t e based on the estimation of quantile values

SeiMay be

eine Folge von identisch verteilten Zufallsgrößen mit der Verteilungsfunktion FX.a sequence of identically distributed random variables with the distribution function F X.

Definition A8Definition A8

Zα heißt α-Quantil der Verteilung FX, falls giltZ α is called the α-quantile of the distribution F X if the following applies

FX (Zα)αFX(Za+0) mit 0<α<1.F X (Z α ) αF X (Z a +0) with 0 <α <1.

Im Abschnitt B.1 wird ein rekursives Verfahren zur Schätzung der α-Quantile durchSection B.1 describes a recursive method for estimating of the α-quantile

beschrieben.described.

Auf der Basis dieses Verfahrens erfolgt die Definition zweier Toleranzbereichsgrenzen für die ZufallsgrößenBased on this procedure, two are defined Tolerance range limits for the random variables

die einen prozentualen Anteil α · 100% dieser Zufallsgrößen einschließen.which is a percentage α · 100% of this Include random sizes.

Die Toleranzbereichsgrenzen Zi⁺ und Zi - werden rekursiv nach ⁺=z₀⁺ Startwert, fest, beliebig.The tolerance range limits Z i ⁺ and Z i - become recursive according to ⁺ = z₀⁺ start value, fixed, arbitrary.

undand

bestimmtcertainly

Zi⁺ - heißt oberer Schwellwert zum Zeitpunkt ti;
Zi - - heißt unterer Schwellwert zum Zeitpunkt ti.
Z i ⁺ - is the upper threshold value at time t i ;
Z i - - is the lower threshold value at time t i .

Im folgenden werden Triggerzeitpunkte te des ersten Eintretens eines definierten Signalzustandes eingeführt, wobei die Definition des Triggerkriteriums über stochastische Kenngrößen auf Basis der Schwellwerte Zt⁺, Zt - erfolgt.In the following, trigger times t e of the first occurrence of a defined signal state are introduced, the definition of the trigger criterion taking place via stochastic parameters on the basis of the threshold values Z t ⁺, Z t - .

Starke Schwankungen in der Folge der ZufallsgrößenStrong fluctuations as a result of the random variables

werden durch das Ansteigen der Intervallbreiteare increased by increasing the width of the interval

z. B. über einen Grenzwert ag angezeigt.z. B. displayed over a limit value a g.

Aussagen über Monotonie-Verhalten der Folge der ZufallsgrößenStatements about the monotony behavior of the sequence of random variables

erhält man z. B. durchyou get z. B. by

Dabei gibt Qte W den Zeitpunkt an, zu dem sich in der Folge der ZufallsgrößenHere, Q t e W indicates the point in time at which the sequence of random variables

ein monotoner Trend (monoton wachsend) der Länge nw zeigt. shows a monotonic trend (increasing monotonically) of length n w .

Analog gilt für Abschnitte der Länge nF, in denen die FolgeThe same applies to sections of length n F , in which the sequence

monoton fällt:falls monotonously:

mitwith

BemerkungenRemarks

  • 1. Über die Schwellwerte Zt⁺ und Zt - lassen sich eine große Vielzahl von Signaleigenschaften beschreiben, die gleichzeitig zur Definition von Triggerkriterien herangezogen werden können.1. The threshold values Z t ⁺ and Z t - can be used to describe a large number of signal properties that can be used to define trigger criteria at the same time.
  • 2. Eine optimale Anpassung von Kenngrößen über Quantilwertschätzungen läßt sich durch geeignete Wahl von γt und α erreichen.2. An optimal adaptation of parameters via quantile value estimates can be achieved by a suitable choice of γ t and α.
d. Rekursive Schätzung für Werte von Korrelationsfunktionend. Recursive estimation for values of correlation functions

Es seienBe there

zwei Folgen von Zufallsgrößen mittwo episodes of Random sizes with

= f · (X, ν∈R⁺, f - meßbar, es gelte= f (X, ν∈ R ⁺, f - measurable, it holds

τ=ν · Δt, Δt:=(ti+1-ti), tτ = ν · Δt, Δt: = (t i + 1 -t i ), t

und sei eine Folge unabhängiger Zufallsgrößen.and be a sequence of independent random variables.

DurchBy

ist eine rekursive Schätzung für die Autokorrelation des Prozesses XT gegeben. a recursive estimate for the autocorrelation of the process X T is given.

Mit τte Aut, wobeiWith τ t e Aut , where

wird der Triggerzeitpunkt eingeführt, zu dem die rekursive Punkt­ schätzung der Autokorrelationsfunktion des Prozesses Xt in der Triggermenge He liegt.the trigger time is introduced at which the recursive point estimate of the autocorrelation function of the process X t lies in the trigger set H e.

Analog ist über die Kreuzkorrelation zweier Prozesse XT, YT (nach obiger Defination) ein Triggerkriterium definierbar.Analogously, a trigger criterion can be defined via the cross-correlation of two processes X T , Y T (according to the above definition).

und somit der erste Zeitpunkt, zu dem die rekursive Schätzung für die Kreuzkorrelation der Folgenand thus the first point in time at which the recursive estimate for the Cross-correlation of the consequences

Werte in He annimmt.Assumes values in H e .

Die Konvergenz beider rekursiver Verfahren für die Schätzung von Werten der Auto- und Kreuzkorrelationsfunktion für Folgen von Zu­ fallsgrößen entsprechend den obigen Bedingungen folgt aus Satz A 2.The convergence of both recursive methods for estimating Values of the auto and cross correlation function for sequences of Zu case sizes according to the above conditions follow from Sentence A 2.

Satz A 2Sentence A 2

Es seiBe it

eine Folge zweidimensionaler zu­ fälliger Vektoren mita sequence of two-dimensional too due vectors with

einer Folge von unabhängigen Zufallsgrößen unda sequence of independent random variables and

g und f seien meßbare Abbildungen. g and f are measurable maps.

DurchBy

sei eine Folge von Zufallsgrößenbe a sequence of random variables

definiertAre defined

ist die σ-Algebra der Ereignisse, die bis zum Zeitpunkt u in Zusammenhang mit dem zufälligen Prozeß eingetreten sind. Unter der Bedingung, daßis the σ-algebra of the events, those up to time u in connection with the random process have occurred. Under the condition that

mit t=0, 1, 2, . . ., c=constant gelten, konvergiert die Schätzfunktionsfolge {Mt} mitwith t = 0, 1, 2,. . ., c = constant, the estimation function sequence {M t } converges with

Mo: = mo, beliebig, Startwert,M o : = m o , any, start value,

Mt+1: = Mt+ γ t (Zt K - Mt), K ∈ N M t + 1 : = M t + γ t (Z t K - M t ), K ∈ N

mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen den Erwartungswertwith probability one against the expected value

E Zt K = µK.EZ t K = µ K.

Beweisproof

Der Beweis des Satzes folgt aus Punkt B0. In der dortigen Termi­ nologie mit ξt=Zt, a(t)=γtwurde gezeigt, daß eine stationäre stark mischende Folge von Zufallsgrößen Zt (ω) über einem Wahr­ scheinlichkeitsraum [Ω, , P], wobei fürThe proof of the theorem follows from point B0. In the terminology there with ξ t = Z t , a (t) = γ t , it was shown that a stationary, strongly mixing sequence of random variables Z t (ω) over a probability space [Ω,, P], where for

erfüllt ist und unter den Bedingungen a) und b) des Satzes die oben definierte Schätzfunktionenfolge (Mt) mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen E Zt KK konvergiert. Es bleibt zu zeigen, daß u die Bedingung (*) erfüllt. Es sei τ<tN+v-tN.is fulfilled and, under conditions a) and b) of the theorem, the estimation function sequence (M t ) defined above converges to EZ t K = µ K with probability one. It remains to show that u satisfies the condition (*). Let τ <t N + v -t N.

Es gilt:The following applies:

sei eine Folge unabhängiger Zufallsgrößen.be one Sequence of independent random variables.

Es gilt:The following applies:

sind unabhängige zufällige Vektoren mit i≠j≠K≠l, wobei o. B. d. A. i<j<K<l gelte.are independent random vectors with i ≠ j ≠ K ≠ l, where o. B. d. A. i <j <K <l apply.

Aufgrund von Meßbarkeitseigenschaften gilt für die zufälligen GrößenBecause of measurability properties, the following applies to the random Sizes

mit f-meßbare Funktion, daß f₁(ω) und f₂(ω) unabhängig sind.with f-measurable Function that f₁ (ω) and f₂ (ω) are independent.

Setzt man ti=tN; tj=tN+v; tK=tN+w und tl=tN+W+V mit tN+W-tNτ und w<v, so sind die ZufallsgrößenIf one sets t i = t N ; t j = t N + v ; t K = t N + w and t l = t N + W + V with t N + W -t N τ and w <v, then the random variables

unabhängig. Setzt man o. B. d. A. s=tN, so folgt wegen der Unab­ hängigkeit von independent. If one sets o. B. d. A. s = t N , it follows because of the independence of

α(τ)=0 und damit der Beweis des Satzes ∎α (τ) = 0 and thus the proof of theorem ∎

BemerkungenRemarks

  • 1. Für g=I erhält man ein rekursives Schätzverfahren für die Autokorrelationsfunktion von {Xt}.1. For g = I a recursive estimation method for the autocorrelation function of {X t } is obtained.
  • 2. Gilt so erhält man ein rekursives Schätzver­ fahren für die Kreuzkorrelation zwischen die Struktur ist in praktischen Anwendungen häufig gegeben, etwa bei Stoßfortpflanzung über eine Welle bzw. Beeinflussungen zwischen benachbarten Meßstel­ len biomedizinischer Signale. 2. Applies this gives a recursive estimation method for the cross-correlation between the structure is often given in practical applications, such as shock propagation via a wave or influences between neighboring Meßstel len biomedical signals.
  • 3. Ein zur Autokorrelation ähnliches Verfahren, das in prakti­ schen Anwendungen (insbesondere zur Überwachung auf spezielle Frequenzkomponenten) anwendbar ist, erhält man über 3. A method similar to autocorrelation, which can be used in practical applications (especially for monitoring special frequency components), is obtained from
3.5. Konstruktion von Verfahren zur Struktur- und Mustererken­ nung mittels komplexer Triggerung3.5. Construction of procedures for structure and pattern recognition by means of complex triggering

Es sei {k¹, . . ., kL} eine Teilmenge der Menge der Auslösekanäle Ka und a¹, . . ., aL, die entsprechend dem Auslösekanal erfaßbaren Trig­ gersignale (deterministische, stochastische oder Mischstruktu­ ren). Zur Vereinfachung der Darstellung wird eine graphische Sym­ bolik vergl. Fig. A 5 zur Kennzeichnung von Triggermodulen eingeführt.Let {k¹,. . ., k L } a subset of the set of release channels K a and a¹,. . ., a L , the trigger signals detectable according to the release channel (deterministic, stochastic or mixed structures). To simplify the representation, a graphic symbol is cf. Fig. A 5 introduced to identify trigger modules.

Als Triggermodul TMi bezeichnet man dabei einen Algorithmus Ai (Rechnerprogramm-Modul), der den Zeitpunkt te i des ersten Ein­ tretens eines Triggerkriteriums {hi(a) ∈ He i} bestimmt.The trigger module TM i denotes an algorithm A i (computer program module) which determines the point in time t e i of the first occurrence of a trigger criterion {h i (a) ∈ H e i }.

Es sei a=(a¹, . . ., aL) der Vektor der Auslösekanäle undLet a = (a 1,..., A L ) be the vector of the trigger channels and

eine Stichprobenfunktion des Meß­ kanals i mit der Zeitbasis {tN-M+1, . . .,tN}. h sei eine meßbare Funktion mita sample function of the measuring channel i with the time base {t N-M + 1,. . ., t N }. Let h be a measurable function with

h: E₁¹x . . .xEM¹x . . .xE₁Lx . . .xEM LR.h: E 11x. . .xE M ¹x. . .xE₁ L x. . .xE M LR.

Dann läßt sich durch {h (a¹, . . ., aL) ∈ He, H₂∈ R} ein mehrkanaliges Triggerkrite­ rium konstruieren.Then a multi-channel trigger criterion can be constructed by {h (a¹, ..., A L ) ∈ H e , H₂∈ R}.

Definition A 9Definition A 9

Eine Triggerung heißt komplexe Triggerung, falls der Zeitpunkt ta der Auslösung des Start/Stop eines Meßvorganges als logisch arithmetischer Ausdruck von Zeitpunkten te des ersten Eintretens von Triggerkriterien und zeitlichen Verzögerungskonstanten tv darstellar ist. Triggering is called complex triggering if the point in time t a of the initiation of the start / stop of a measuring process can be represented as a logically arithmetic expression of points in time t e of the first occurrence of trigger criteria and time delay constants t v .

Eine allgemeine Darstellung einer komplexen Triggerung wird in Fig. A 6 gegeben. Komplexe Triggerverfahren dienen der Indikation von Signalmustern und Strukturen, die entsprechend einer technischen oder medizinischen Problemstellung definiert werden. Anwendungen dieser Methode sind im Ausführungsbeispiel beschrieben, dabei wurde folgendes Konstruktionsprinzip verwendet.A general illustration of complex triggering is given in FIG . Complex trigger processes are used to indicate signal patterns and structures that are defined according to a technical or medical problem. Applications of this method are described in the exemplary embodiment, using the following construction principle.

Es beruht auf mehreren Verfahrensschritten:It is based on several procedural steps:

  • 1. Voruntersuchungen zur Signalstruktur der Triggersignale
    • - Reproduzierbarkeit,
    • - Variantenvielfalt und -breite,
    • - zeitliche Regimes in Mustern,
    • - Zeitsynchronität zwischen unterschiedlichen Kanälen zur Ermittlung von Verzögerungskonstanten.
    1. Preliminary investigations into the signal structure of the trigger signals
    • - reproducibility,
    • - variety and width,
    • - temporal regimes in patterns,
    • - Time synchronicity between different channels to determine delay constants.
  • 2. Signalsegmentierung
    Untersuchung der Triggersignale in bezug auf mathematisch be­ schreibbare Signaleigenschaften, Bestimmung von Signalabschnitten gleicher Eigenschaften und Charakterisierung der zeitlichen Abfolge von Segmenten unterschiedlicher Signaleigenschaften.
    2. Signal segmentation
    Investigation of the trigger signals with regard to mathematically be writable signal properties, determination of signal sections with the same properties and characterization of the time sequence of segments with different signal properties.
  • 3. Auswahl, Anpassung und Optimierung der Triggerverfahren zur Erkennung der Signaleigenschaften in den einzelnen Segmenten Auswahl des Triggerkriteriums, Wahl der Folge γn, Einstellung von Regelgrößen (α u. a.).3. Selection, adaptation and optimization of the trigger method for recognizing the signal properties in the individual segments. Selection of the trigger criterion, selection of the sequence γ n , setting of controlled variables (α, etc.).
  • 4. Arithmetische und logische Verknüpfung, vergl. Fig. A6 der prozeßangepaßten Triggerverfahren entsprechend dem zeitlichen Regime der zu erkennenden Muster und Strukturen.4. Arithmetic and logical linkage, see FIG. A6 of the process-adapted trigger method according to the time regime of the patterns and structures to be recognized.
BemerkungenRemarks

  • 1. Für mehrkanalige Untersuchungen liegt entweder Unabhängigkeit der Triggersignale a¹, . . ., aL vor, oder sie wird im Modell vorausgesetzt, so daß bei stochastischen Signalstrukturen bzgl. der entsprechenden Wahrscheinlichkeitsräume keine zu­ sätzlichen Überlegungen notwendig sind.1. For multi-channel examinations, either the independence of the trigger signals a¹,. . ., a L , or it is assumed in the model, so that no additional considerations are necessary with stochastic signal structures with regard to the corresponding probability spaces.
  • 2. Bei der Verallgemeinerung der Triggerbegriffe, ausgehend von dem technisch bekannten Stand, bietet die Einführung der mathemati­ schen Struktur Stoppzeit die Möglichkeit, die in der Arbeit kon­ struierten Triggerkriterien in einheitlicher Form zu definieren und unter Ausnutzung von Eigenschaften von Stoppzeiten zu einem verallgemeinerten Modell der Triggerung zu gelangen. Von großer praktischer Bedeutung ist dabei die Tatsache, daß logische und arithmetische Verknüpfungen (Mehrkanalanalyse) im allgemeinen nicht aus Stoppzeitenmodellen herausführen.2. When generalizing the trigger terms, starting from the technically known state, offers the introduction of mathemati cic structure stop time the possibility of con to define structured trigger criteria in a uniform form and taking advantage of properties of stop times to one generalized model of triggering to arrive. Of great of practical importance is the fact that logical and arithmetic operations (multi-channel analysis) in general do not lead out of stop time models.
A. 6. Zeitlich dynamische Triggerung in MeßwerterfassungssystemenA. 6. Time dynamic triggering in data acquisition systems

Es sei a(t) ein Triggersignal und ka ∈ K der dazugehörigen Trig­ gerkanal. Die FolgeLet a (t) be a trigger signal and let k a ∈ K be the associated trigger channel. The consequence

charakterisiere Auslösezeit­ punkte bzgl. Triggerkriterien auf a(t) gemäß (A. 1/1).characterize release time points regarding trigger criteria on a (t) according to (A. 1/1).

Definition A 10Definition A 10

Unter zeitlich dynamischer Triggerung von Meßwerterfassungssy­ stemen versteht man die Erfassung (Messung) von Werten xi auf einem oder mehreren MeßkanälenTemporally dynamic triggering of measured value acquisition systems means the acquisition (measurement) of values x i on one or more measuring channels

mit der Zeitbasisa, wobei als Zeitbasis Ta die Folge der Auslösezeit­ punktewith the Zeitbasisa, where Ta is the sequence of the tripping time as the time base Points

dient. Als Ergebnis einer zeitlich dynamisch getriggerten Meßwerterfassung liegen Meßreihen der Formserves. As a result of a Measured value acquisition triggered dynamically over time are measurement series the form

vor.before.

Zur Ermittlung der Zeitpunkte ta i können Verfahren gemäß A.1. bis A.4. herangezogen werden.To determine the times t a i , methods according to A.1. to A.4. can be used.

Die praktische Bedeutung von Verfahren der zeitlich dynamischen Triggerung liegt in ihrem Beitrag zur Lösung von Problemstellun­ gen wieThe practical importance of procedures of the temporally dynamic Triggering lies in its contribution to solving problems gen like

  • 1. Optimierung des Verhältnisses Abtastfrequenz zu Datenmenge,1. Optimization of the ratio of sampling frequency to data volume,
  • 2. Datenreduktion durch ereignisbezogene Meßwertaufnahme,2. Data reduction through event-related recording of measured values,
  • 3. Konstruktion von Überwachungsverfahren mit geringem Speicher­ platzbedarf.3. Construction of low memory monitoring methods space requirements.

Anhand der Optimierung von Abtastfrequenzen soll im folgenden Methodik und Konstruktionsprinzipien zeitlich dynamischer Trigger­ verfahren dargestellt werden.Based on the optimization of sampling frequencies, the following Methodology and construction principles of dynamic time triggers procedures are represented.

Algorithmen zur Wahl der Abtastfrequenz fA (bzw. der Zeitbasis T)Algorithms for selecting the sampling frequency f A (or the time base T)

Die Fragestellung nach der Wahl der Abtastfrequenz fA im Sinne einer Optimierung des Verhältnisses Abtastfehler und Datenmenge ist in der Literatur als Abtasttheorem bekannt und behandelt wor­ den, dabei wird gefordert The question of the choice of the sampling frequency f A in the sense of optimizing the relationship between sampling error and data volume is known and dealt with in the literature as the sampling theorem, which is required

Dies setzt für das Leistungsspektrum SAA(f) von a(t) voraus, daß gilt:For the power spectrum S AA (f) of a (t), this assumes that the following applies:

SAA(f) = 0; f<fg. (A.6/1)S AA (f) = 0; f <f g . (A.6 / 1)

In den meisten praktischen Anwendungen ist a(t) ein stochasti­ sches Signal mit Tiefpaßverhalten und somit (A.6/1) nur in weni­ gen Fällen gegeben. Unter anderem werden in der Literatur Verfahren zur Bestimmung der Abtastzeit und entsprechende Fehlerabschätzun­ gen gegeben. Grundgedanke der dort angegebenen Verfahren ist es, die Optimierung der Abtastfrequenz über die Ermittlung der Zeit­ punkte der Mittelwertdurchgänge bzw. der Zeitpunkte des Auftre­ tens von Signalextrema zu erreichen. Die Ermittlung dieser Zeit­ punkte kann man über die folgenden adaptiven Triggerverfahren vollziehen.In most practical applications, a (t) is a stochasti cal signal with low-pass behavior and thus (A.6 / 1) only in a few given cases. Among other things, procedures are described in the literature for determining the sampling time and corresponding error estimates given. The basic idea behind the procedures specified there is the optimization of the sampling frequency by determining the time points of the mean value runs or the times of occurrence at least from signal extremes. Identifying this time You can score points using the following adaptive trigger methods carry out.

Ermittlung der Zeitpunkte der MittelwertdurchgängeDetermination of the times of the mean value runs

Es sei Tm eine äquidistante Zeitbasis mitLet T m be an equidistant time base with

ein stochastischer Prozeß mit der Zeitbasis Tm. Aus der prakti­ schen Problemstellung heraus muß gesichert sein, daß τm kleiner als die kleinste Zeitspanne zwischen zwei Mittelwertdurchgängen gewählt werden kann. Aus diesem Grunde wirda stochastic process with the time base T m . From the practical problem statement it must be ensured that τ m can be chosen to be smaller than the smallest time span between two mean value passes. Because of this,

angesetzt, wobei fA max die maximal mögliche Abtastfrequenz des Meßwerterfassungssystems dargestellt. Im anderen Fall ist für die Problemstellung ungeeignet. Zur Konstruktion des Verfahrens ver­ wendet man die Abbildung mh1 aus Folgerung A5 (adaptive Mittel­ wertbildung). Der Einfachheit halber setzt man mh1=h.applied, where f A max represents the maximum possible sampling frequency of the data acquisition system. Otherwise it is unsuitable for the problem. The figure m h 1 from corollary A5 (adaptive averaging) is used to construct the method. For the sake of simplicity, one sets m h 1 = h.

Es gilt:The following applies:

Ein Mittelwertdurchgang wird dann durchA mean value run is then carried out

charakterisiert,
man definiert [a, b]*:=[min {a, b}, max {a, b}].
characterizes,
one defines [a, b] *: = [min {a, b}, max {a, b}].

Die mittlere Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden Mit­ telwertdurchgängen im Intervall Ik mit Ik=[t₁m, tk m] berechnet sich dann nachThe mean time between two successive mean value passes in the interval I k with I k = [t₁ m , t k m ] is then calculated

wobeiwhereby

gilt . Durchis applicable . By

wird eine einfache Berechnungsvorschrift für ϒk gegeben. Die Zeitpunkte der Mittelwertdurchgängea simple rule for calculating ϒ k is given. The times of the mean value runs

sind wegen dem Triggerkriteriumare because of the trigger criterion

nach Folgerung A5 Stoppzeiten bzgl. t.according to conclusion A5 stop times with regard to t .

Die Bestimmung einer prozeßangepaßten ZeitbasisThe determination of a process-adapted time base

für die Abtastung des Prozesses {Xt} ist u. a. auf Grundlage fol­ gender Kenngröße mitfor the scanning of the process {X t } is based, among other things, on the following parameter with

möglich. possible.

B. Anwendung von Methoden der stochastischen Approximation zur Konstruktion adaptiver SchätzfunktionenfolgenB. Application of methods of stochastic approximation for Construction of adaptive estimator sequences B.0. Stochastische ApproximationB.0. Stochastic approximation

In der Theorie der stochastischen Approximation wird davon ausgegangen, daß eine in ihrem Verlauf unbekannte Funktion R(x) in beliebigen Punkten x der reellen Achse E₁ "gemessen" werden kann. Nur gewisse Charakteristika der Funktion R(x), betreffs ihrer Stetigkeit, Monotonie usw. seien gegeben und insbesondere sei bekannt, daß die GleichungIn the theory of stochastic approximation it is assumed that an unknown function R (x) "measured" at any point x on the real axis E₁ can. Only certain characteristics of the function R (x), re their continuity, monotony, etc. are given and in particular let us know that the equation

R(x)=α, α ∈ E₁ (B./1)R (x) = α, α ∈ E₁ (B./1)

eine eindeutige Lösung xo besitzt. Eine Aufgabe wird nun darin gesehen, mit Hilfe der Meßdaten von R(x) (der Meßfehler sei dabei nicht vernachlässigbar) eine Folge konsistenter Punktschätzungen für xo zu konstruieren.has a unique solution x o . One task is now to construct a sequence of consistent point estimates for x o with the aid of the measurement data of R (x) (the measurement error is not negligible).

Diese Aufgabe ist folgendermaßen lösbar:This task can be solved as follows:

Es sei Yt+1(X(t),ω) das Resultat der Messung in X(t) zur Zeit t+1.Let Y t + 1 (X (t), ω) be the result of the measurement in X (t) at time t + 1.

In einer einfachen Situation ist z. B.In a simple situation, e.g. B.

Yt+1 (X(t),ω) = R(X(t)) + G(t+1,X(t), ξ(t+1,ω)) (B./2)Y t + 1 (X (t), ω) = R (X (t)) + G (t + 1, X (t), ξ (t + 1, ω)) (B./2)

wobei die ξ(t, ω) eine Folge unabhängiger Zufallsgrößen sind, die über einem gewissen Wahrscheinlichkeitsraum [Ω, , P] definiert sind.where the ξ (t, ω) are a sequence of independent random variables that defined over a certain probability space [Ω,, P] are.

E G(t, x, ξ(t, ω)) = 0 für ein beliebiges x ∈ E₁, t = 1,2, . . . und G(t, x, y) eine unbekannte Funktion der Veränderlichen t, x, y ist.E G (t, x, ξ (t, ω)) = 0 for any x ∈ E₁, t = 1,2,. . . and G (t, x, y) an unknown function of the variables t, x, y is.

Die Meßwerte Yt werden nun als "Korrekturgrößen" in einer rekurrent definierten Schätzfunktionenfolge für xo folgendermaßen genutzt:The measured values Y t are now used as "correction variables" in a recurrently defined estimation function sequence for x o as follows:

X(0) = x x ∈ E₁, t = 0, 1, 2, . . .X (0) = x x ∈ E₁, t = 0, 1, 2,. . .

X(t+1)-X(t) = a(t) Yt+1(X(t),ω) (B./3)X (t + 1) -X (t) = a (t) Y t + 1 (X (t), ω) (B./3)

Dabei ist a(t) eine Folge positiver Zahlen, die den BedingungenHere a (t) is a sequence of positive numbers that satisfy the conditions

genügt.enough.

Unter geeigneten Voraussetzungen an R(x) konvergiert dieser, in einer grundlegenden Arbeit von Robbins und Monro 1951 definierte Prozeß gegen xo.Under suitable conditions at R (x), this process, defined in a fundamental work by Robbins and Monro in 1951, converges to x o .

In zahlreichen folgenden Arbeiten wurden die Ergebnisse von Robbins und Monro verallgemeinert. Statt der zunächst gezeigten Konvergenz im Quadratmittel, wurde unter schwächeren Voraussetzungen auch für den Fall, daß x und R(x) Vektoren aus En (n-dimensionaler Euklidischer Raum) sind und Modifikationen des Prozesses (B./3), Konvergenz mit Wahrscheinlichkeit Eins bewiesen.The results of Robbins and Monro were generalized in numerous subsequent works. Instead of the first shown convergence in the square mean, under weaker conditions also for the case that x and R (x) are vectors from E n (n-dimensional Euclidean space) and modifications of the process (B./3), convergence with probability Proved one thing.

Satz B1.Sentence B1.

Ein zufälliger Prozeß Xm,x(m)(t) mit diskreter Zeit sei definiert nach der rekurrenten Beziehung
X(t+1) = Φ(t+1,X(t),ω) (B./5)
A random process X m, x (m) (t) with discrete time is defined according to the recurrent relationship
X (t + 1) = Φ (t + 1, X (t), ω) (B./5)

Φ(t, x, ω), t=0, 1, 2, . . . x ∈ E₁, sei eine Menge vektorieller Größen, gegeben über einem Wahrscheinlichkeitsraum [Ω, , P] und genügen folgenden Bedingungen:Φ (t, x, ω), t = 0, 1, 2,. . . x ∈ E₁, let be a lot more vectorial Quantities given over a probability space [Ω,, P] and meet the following conditions:

  • A1. Die Funktion Φ(t, x, ω) mit Werten aus El sei lx - meßbar für jedes t=0, 1, 2, . . . (mit l wird die σ-Algebra der Borelmengen bezeichnet) A1. Let the function Φ (t, x, ω) with values from E l be l x - measurable for every t = 0, 1, 2,. . . ( l denotes the σ-algebra of the Borel sets)
  • A2. Es existiere eine Familie von σ-Algebra n von Teilmengen der Menge Ω derart, daß mn für m<n, und die Familie Φ(n, x, ω) sei n - meßbar und unabhängig von n-1.A2. Let there exist a family of σ-algebra n of subsets of the set Ω such that mn for m <n, and the family Φ (n, x, ω) is n - measurable and independent of n-1 .

Dann ist der Prozeß Xm,x(m)(t) mit der Anfangsbedingung X(m) (meßbar bzgl. der σ-Algebra m) markovsch. Seine Übergangsfunktion ist gegeben durchThen the process X m, x (m) (t) with the initial condition X (m) (measurable with respect to the σ-algebra m ) is Markovian. Its transition function is given by

P (u, x, u+1, Γ) = P (Φ (u+1, x, ω) ∈ Γ)P (u, x, u + 1, Γ) = P (Φ (u + 1, x, ω) ∈ Γ)

mit Γ ∈ l.with Γ ∈ l .

Mit den Bezeichnungen Cz o für die Menge der reellwertigen zweimal stetig differenzierbaren Funktionen, deren zweite partielle Ableitungen beschränkt sind,With the notation C z o for the set of real-valued twice continuously differentiable functions whose second partial derivatives are bounded,

für den Abstand des Punktes x von der Menge B,for the distance of the point x from the Quantity B,

Uε(B) = {x ∈El : ρ(x, B) < ε} (Epsilonumgebung von B)U ε (B) = {x ∈E l : ρ (x, B) <ε} (epsilon neighborhood of B)

und Uε ,1/ e(B): = (El/Uε(B)) ∩ {x: | x | < 1/ε}and U ε , 1 / e (B): = (E l / U ε (B)) ∩ {x: | x | <1 / ε}

gilt.is applicable.

Satz B2: Es sei ein markovscher Prozeß Xx(n) nach der RekursionsformelProposition B2: Let X x (n) be a Markovian process according to the recursion formula

X(t+1)-X(t) = a(t)[R(X(t))+G(t+1,X(t),ω)] (B./6)X (t + 1) -X (t) = a (t) [R (X (t)) + G (t + 1, X (t), ω)] (B./6)

mit der Anfangsbedingung Xx(o)=x definiert, und es existiere eine nicht negative Funktion V(x) ∈ Cz o, die der Bedingungwith the initial condition X x (o) = x, and there exists a non-negative function V (x) ∈ C z o that corresponds to the condition

und den Ungleichungenand the inequalities

genügt.enough.

G(t, x, ω) + R(x) genüge den Bedingungen A1 und A2 von Satz (B./1) und es seiG (t, x, ω) + R (x) satisfy the conditions A1 and A2 of Theorem (B./1) and be it

E G(t, x, ω)≡0. (B./9)E G (t, x, ω) ≡0. (B./9)

Außerdem gelteAlso applies

und es bezeichne B: = {x⁶ : R(x) = 0}.and let B: = {x⁶: R (x) = 0}.

Dann giltThen applies

Im weiteren werden einige Voraussetzungen angegeben, die zur Beibehaltung der Konvergenzaussagen der Prozedur (B./6) unter Abschwächung der Bedingung A2 führen und damit eine Anwendung von Methoden der stochastischen Approximation auf Problemstellungen stationärer zufälliger Prozesse ermöglichen.In the following, some requirements are specified that are necessary for Retention of the convergence statements of the procedure (B./6) under Weakening of condition A2 and thus an application of Methods of stochastic approximation to problems enable stationary random processes.

Es existiere eine wachsende Familie von σ-Algebren e t ⊂ (0 s t ∞) derart, daß eine der beiden Gruppen von Bedingungen erfüllt ist.Let there exist a growing family of σ-algebras e t ⊂ (0 st ∞) such that one of the two groups of conditions is satisfied.

B1.) Für jedes x und t sei G(x, t, ω) darstellbar in der FormB1.) For every x and t let G (x, t, ω) be represented in the form

Die Familien e t seien stark mischend, d. h.The families e t are strongly mixed, ie

B2.) Für jedes x und t seien die zufälligen Größen t t - meßbar und die Familie e t sei absolut regulär, d. h.B2.) For every x and t let the random quantities t t - be measurable and let the family e t be absolutely regular, ie

wobei für Mengen der Formwhere for quantities of the form

Es gilt α(τ) β (τ).We have α (τ) β (τ).

Satz B3: Folgende Voraussetzungen seien erfüllt:Theorem B3: The following conditions are met:

Gleichung (B./1) besitze eine eindeutige Lösung r.
Es existiere eine symmetrische pos. Matrix D und ein λ<0 derart, daß für alle x ∈ En
Equation (B./1) has a unique solution r.
There is a symmetrical pos. Matrix D and a λ <0 such that for all x ∈ E n

Es ex. σG/σx undIt ex. σG / σx and

oder falls sich G faktorisieren läßtor if G can be factored

mit γ=2+m und m gerade
Für den Mischungskoeffizienten β(t) in B1 oder B2 gelte β(t) C (ln t)-z(m+z)(1+h)/m für h < 0, und β(t) C t-h.
with γ = 2 + m and m even
For the mixing coefficient β (t) in B1 or B2, let β (t) C (ln t) -z (m + z) (1 + h) / m for h <0, and β (t) C t -h .

Dann konvergiert der Prozeß (B./6) mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen r.Then the process (B./6) converges with probability One against r.

B.1. Zur Konstruktion stark konsistenter rekurrenter SchätzfunktionenfolgenB.1. Strongly more consistent with the construction Estimation function sequences

Die rechnergestützte Realisierung von grundlegenden Aufgaben der mathematischen Statistik, z. B. der Konstruktion konsistenter Schätzfunktionenfolgen, wird in der Regel von einigen zusätzlichen praktischen Forderungen begleitet, die nicht aus den üblichen Gütekriterien für Schätzungen abgeleitet werden. Das sind Fragen der Rechengeschwindigkeit, der Speicherplatzeffektivität, der kontinuierlichen Auswertbarkeit einer Schätzfunktionenfolge zu jedem Folgezeitpunkt sowie Fragen einer raschen Anpassung der Algorithmen nach Veränderungen in den Schätzbedingungen (Strukturbrüche) und der Robustheit gegenüber Verletzungen in gemachten Voraussetzungen. Rekurrent definierte Schätzfunktionenfolgen stellen zur Lösung derartiger Probleme eine wichtige Grundlage dar.The computer-aided realization of basic tasks of the mathematical statistics, e.g. B. the construction more consistent Estimator sequences, is usually supported by some additional accompanying practical demands that are not out of the usual Quality criteria for estimates are derived. These are questions the computing speed, the storage space efficiency, the continuous evaluability of a sequence of estimation functions each subsequent point in time as well as questions about a rapid adjustment of the Algorithms for changes in the estimation conditions (Structural breaks) and the robustness against injuries in made conditions. Defined recurrent Estimation function sequences provide a solution to such problems important basis.

In einigen Fällen lassen sich Schätzfunktionenfolgen leicht in die gewünschte Form bringen. Ein klassisches Beispiel ist die Erwartungswertschätzung Mn, die auf der Realisierung einer Folge unabhängiger identisch verteilter Zufallsgrößen (ξn)n=0,1,2. . . basiert. Bezeichnen wir mit xi die Realisierung der Zufallsgröße ξi, dann istIn some cases, sequences of estimators can easily be brought into the desired form. A classic example is the expected value estimation M n , which is based on the realization of a sequence of independent, identically distributed random variables (ξ n ) n = 0,1,2. . . based. If we denote by x i the realization of the random variable ξ i , then is

stark konsistente Schätzfunktionenfolge für E ξi. Mn kann nun über triviale Umrechnungen rekurrent dargestellt werden: strongly consistent sequence of estimators for E ξ i . M n can now be represented recurrently via trivial conversions:

Mo=xo (B./17)M o = x o (B./17)

In dieser Form rechentechnisch realisiert, ist die Entwicklung der Folge in Auswertungen direkt einbeziehbar. Außerdem braucht die Folge der {xi}i=0,1,2, . . . nicht gespeichert zu werden. Lediglich der vergangene Schätzwert Mn, der "aktuelle Meßwert" xn+1 und der "Zeitpunkt" n+1 gehen in die Berechnung des neuen Schätzwertes Mn+1 ein. Ein Nachteil dieser Vorgehensweise liegt darin begründet, daß die rechentechnisch für diese Aufgabe komplizierteste Operation, die Division, zu jedem Zeitpunkt durchgeführt werden muß.Computationally implemented in this form, the development of the sequence can be directly included in evaluations. In addition, the sequence of {x i } needs i = 0,1,2,. . . not to be saved. Only the past estimated value M n , the “current measured value” x n + 1 and the “point in time” n + 1 are included in the calculation of the new estimated value M n + 1 . A disadvantage of this procedure is that the most computationally complex operation for this task, division, must be carried out at all times.

Der Ideenapparat der stochastischen Approximation initiiert nun sowohl Konstruktionsmethoden (auch für bezüglich der rekursiven Darstellbarkeit nicht so einfach Schätzalgorithmen) als auch Verallgemeinerungen, die zur Lösung der oben genannten praktischen Erfordernisse beitragen. Die Schätzfunktionenfolgen erhalten im allgemeinen eine Gestalt der ArtThe apparatus of ideas of the stochastic approximation now initiates both construction methods (also for the recursive Representability not as simple estimation algorithms) as well Generalizations that help solve the above practical Contribute to requirements. The estimation function sequences get im generally a form of the species

So = so (Startwert)S o = s o (start value)

Sn+1 = Sn-an K(Sn · xn+1) (B./18)S n + 1 = S n -a n K (S n x n + 1 ) (B./18)

wobei {an}n=0,1,2, . . . eine Zahlenfolge und K eine Korrekturgröße für die Schätzung Sn darstellt, die nur von Sn und dem aktuellen Realisierungswert xn+1 abhängt.where {a n } n = 0,1,2,. . . a sequence of numbers and K a correction variable for the estimate S n , which depends only on S n and the current realization value x n + 1.

Im weiteren sollen dafür einige Beispiele angegeben werden.A few examples are given below.

In diesen sei {ξt}t=0,1,2, . . . Folge unabhängiger identisch verteilter Zufallsgrößen über einem Wahrscheinlichkeitsraum [Ω, , P] mit der Verteilungsfunktion F. In these, let {ξ t } t = 0,1,2,. . . Sequence of independent, identically distributed random variables over a probability space [Ω,, P] with the distribution function F.

Satz B4. Es seiSentence B4. Be it

Mo = mo = const. (Startwert)M o = m o = const. (Start value)

Mt+1 = mt-at (Mtt+1 k) (B./19)M t + 1 = m t -a t (M tt + 1 k ) (B./19)

mit {at}t=0,1,2, . . . Folge reeller Zahlen, die den Bedingungen (B./4) genüge. Weiter gelte E ξt zk < ∞.with {a t } t = 0,1,2,. . . Sequence of real numbers that satisfy the conditions (B./4). Furthermore, E ξ t zk <∞ applies.

Dann konvergiert die Schätzfunktionenfolge {Mt}t=0,1,2, . . . definiert nach (B./19) mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen µk:=E ξ₁k.Then the sequence of estimators {M t } t = 0,1,2,. . . defined according to (B./19) with probability one against µ k : = E ξ₁ k .

Beweis: Bezeichnen wir mit n:=σ(ξo, . . ., ξn) die von ξo, . . ., ξn erzeugte Teil-σ-Algebra von , dann hat der mit (B./19) rekurrent definierte Prozeß die im Satz B2. geforderte Gestalt (insbesondere sind die Bedingungen A1 und A2 des Satzes B1. erfüllt).Proof: Let us denote by n : = σ (ξ o ,..., Ξ n ) that of ξ o,. . ., ξ n generated partial σ-algebra of, then the process defined recurrently with (B./19) has that in theorem B2. Required shape (in particular, conditions A1 and A2 of sentence B1 are met).

Es wird nunIt will now

Yt+1(x, ω) = R(x) + G(t, x, ξt+1(ω)): =(µx-x) + (ξt+1 kk) = ξt+1 k-x (B./20)Y t + 1 (x, ω) = R (x) + G (t, x, ξ t + 1 (ω)): = (µ x -x) + (ξ t + 1 kk ) = ξ t + 1 k -x (B./20)

gesetzt.set.

Dann verbleibt unter Einbeziehung von Satz B2 zu zeigen:Then it remains to show, including theorem B2:

  • EG (x, ω) ≡ 0, was offensichtlich trivial erfüllt ist. (B./21)EG (x, ω) ≡ 0, which is obviously trivially fulfilled. (B./21)
  • Mit ν(x):=x² und B: ={µk} ist With ν (x): = x² and B: = {µ k }

Damit ist für bekannten E ξ₁ = : µ mitSo for known E ξ₁ =: µ with

So² = so²S o ² = s o ²

St+1² = St² - at (St² - (ξt+1-µ)²) (B./24)S t + 1 ² = S t ² - a t (S t ² - (ξ t + 1 -µ) ²) (B./24)

auch eine stark konsistente Schätzfunktionenfolge für Var ξ₁=: σ² Ist µ unbekannt, wird µ in (3.3.24) durch seine Schätzung gemäß (B./19) mit k=1 ersetzt.also a highly consistent sequence of estimators for Var ξ₁ =: σ² If µ is unknown, µ in (3.3.24) becomes through its estimate according to (B./19) replaced with k = 1.

Satz B5. Es existiere die Dichte f(x) der Zufallsgrößen ξ und f sei in xα (α-Quantil von Fξ) stetig, f(xα)<0.Sentence B5. Let the density f (x) of the random variables ξ exist and f be continuous in x α (α-quantile of F ξ ), f (x α ) <0.

Weiter seiBe further

X(0) = x (Startwert) (B./25)X (0) = x (start value) (B./25)

X(t+1) = X(t)+atYt+1(X(t), ξt+1(ω)) t=0, 1, 2, . . .X (t + 1) = X (t) + a t Y t + 1 (X (t), ξ t + 1 (ω)) t = 0, 1, 2,. . .

und {at}t=0,1,2, . . . Folge reeller Zahlen, die den Bedingungen (B./4) genüge.and {a t } t = 0,1,2,. . . Sequence of real numbers that satisfy the conditions (B./4).

Dann konvergiert die Folge {X(t)}t=0,1,2, . . . mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen xα.Then the sequence {X (t)} t = 0,1,2,. . . with probability one against x α .

Beweis: Es sei R(x)=α-Fξ (x)Proof: Let R (x) = α-F ξ (x)

Unter Nutzung von Satz B2. bleibt zu zeigen:Using theorem B2. remains to show:

EG(t, x, ξt) = E(Y(x, ξt) - R(x)) = (α-1) Fξ (x)-R(x) + α(1-Fξ (x)) = -Fξ(x) + α-α + Fξ (x) ≡ 0EG (t, x, ξ t ) = E (Y (x, ξ t ) - R (x)) = (α-1) F ξ (x) -R (x) + α (1-F ξ (x )) = -F ξ (x) + α-α + F ξ (x) ≡ 0

wegen f(xα)<0 und der Stetigkeit von f.because of f (x α ) <0 and the continuity of f.

R²(x)+EG² (t,x,ξt) = EY²(x,ξt(ω)) = (α-1)²F(x)-α²(1-F(x))2R² (x) + EG² (t, x, ξ t ) = EY² (x, ξ t (ω)) = (α-1) ²F (x) -α² (1-F (x)) 2

Eine mögliche Methode zur Schätzung von Wahrscheinlichkeitsdichten gründet auf der Darstellung einer quadratisch integrierbaren Dichtefunktion f(x) als Reihe von orthogonalen FunktionenOne possible method for estimating probability densities is based on the representation of a square integrable Density function f (x) as a series of orthogonal functions

f(x) = Σ Rj ϕj(x) (B./27)f (x) = Σ R j ϕ j (x) (B./27)

mit {ϕj}j=0,1,2, . . . orthogonales Funktionssystem. Das Problem besteht dann in der Schätzung der Fourierkoeffizientenwith {ϕ j } j = 0,1,2,. . . orthogonal function system. The problem then is to estimate the Fourier coefficients

Rj = ∫ f(x) ϕj(x) dx j=1,2, . . . (B./28)R j = ∫ f (x) ϕ j (x) dx j = 1,2,. . . (B./28)

Erwartungstreue Schätzungen hierfür sindThese are unbiased estimates

Als Schätzung der Dichte kann dannAs an estimate of the density can then

gewählt werden.to get voted.

Die Schätzfunktionenfolge g(n)(x) ist streng konsistent, falls eine mathematische Stichprobe {Xn}n=1,2, . . . zugrunde liegt. Die Konsistenz kann aber auch für den Fall nachgewiesen werden, daß {Xn}n=1,2, . . . eine stationäre, streng mischende Folge von beschränkten Zufallsgrößen ist.The sequence of estimators g (n) (x) is strictly consistent if a mathematical sample {X n } n = 1,2,. . . underlying. The consistency can also be proven for the case that {X n } n = 1,2,. . . is a stationary, strictly mixing sequence of bounded random quantities.

Die Gestalt derThe shape of the

Rj = Eϕj(X)R j = Eϕ j (X)

motiviert nicht nur noch einmal die Schätzer (B./29), sondern legt auch den Gedanken nahe, die Parameter Rj rekursiv zu schätzen.not only motivates the estimators (B./29) again, but also suggests the idea of recursively estimating the parameters R j.

Satz B6. Sei f(x) quadratisch integrierbare Dichtefunktion und {Xn}n=1,2, . . . unabhängig, identisch nach f(x) verteilte Zufallsgrößen.Sentence B6. Let f (x) be square integrable density function and {X n } n = 1,2,. . . independent, identical random quantities distributed according to f (x).

Weiter seiBe further

Rj =R (Anfangswert, fest aber beliebig)R j = R (initial value, fixed but arbitrary)

Rj n+1 = Rj n-an(Rj nj(Xn)) j=1, . . ., gn (B./31)R j n + 1 = R j n -a n (R j nj (X n )) j = 1,. . ., g n (B./31)

wobei {an} eine Zahlenfolge ist, die den Bedingungenwhere {a n } is a sequence of numbers that satisfy the conditions

Σan = ∞, Σ an 2 < ∞Σa n = ∞, Σ a n 2 <∞

genügt.enough.

Dann konvergiert die Folge {(R0 n, . . ., Rg n)} mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen (R0, . . ., Rg.Then the sequence {(R 0 n ,..., R g n )} converges to (R 0 ,..., R g .

Wie in Abschnitt B.0. bereits angedeutet, lassen sich die oben angegebenen Konstruktionsmethoden für rekurrente stark konsistente Schätzfunktionenfolgen auch unter gewissen Abhängigkeitsverhältnis­ sen der Beobachtungswerte realisieren.As in Section B.0. already indicated, can be the above specified construction methods for recurrent highly consistent Estimation function sequences also under certain dependency relationships realizing the observation values.

Es sei nun {ξt(ω)}t=0,1,2, . . . eine stationäre stark mischende Folge von Zufallsgrößen über einem Wahrscheinlichkeitsraum [Ω, , P]. Insbesondere erfülle die Folge von Teil-σ-Algebren von u:=σ (ξ0, . . ., ξu) die Bedingung (B./12).Let {ξ t (ω)} t = 0,1,2,. . . a stationary, strongly mixing sequence of random variables over a probability space [Ω,, P]. In particular, let the sequence of partial σ-algebras of u : = σ (ξ 0 ,..., Ξ u ) satisfy the condition (B./12).

Als rekurrente Schätzfunktionenfolge wirdAs a recurrent sequence of estimators,

M0 = m0 (Startwert, beliebig, aber fest)M 0 = m 0 (start value, arbitrary, but fixed)

Mt+1 = Mt + att k-Mt) k ∈N (B./32)M t + 1 = M t + a tt k -M t ) k ∈N (B./32)

gesetzt. Dann gilt Satz B7.set. Then applies Sentence B7.

Unter der Bedingung, daßUnder the condition that

konvergiert die Schätzfunktionenfolge {Mt} definiert nach (B./32) mit Wahrscheinlichkeit Eins gegen E ξt kk.converges the estimation function sequence {M t } defined according to (B./32) with probability one to E ξ t k = µ k .

Beweis: Es wird Proof: It will

Yt (x, ω):=ξt k (ω)-x = -(x-µk) + (ξt kk)
=:R(x) + G(t, ξt k (ω) (B./35)
Y t (x, ω): = ξ t k (ω) -x = - (x-µ k ) + (ξ t kk )
=: R (x) + G (t, ξ t k (ω) (B./35)

gesetzt.set.

Dann verbleibt unter Einbeziehung von Satz B.3. zu zeigen:
-) EG (x, ω) ≡ 0 ist trivialerweise erfüllt.
-) R (x) · (x-µk) -λ(x-µk) (x-µk) gilt beispielsweise mit λ=1.
-) G (x, t, ω) ist, wie aus (B./35) ersichtlich, trivial faktorisierbar in U (x, t) = 1 und V (t, ω) und E | V(t, ω) | γ < C mit γ=4 und wegen (B./33).
Then there remains, taking into account theorem B.3. to show:
-) EG (x, ω) ≡ 0 is trivially fulfilled.
-) R (x) · (x-µ k ) -λ (x-µ k ) (x-µ k ) holds for example with λ = 1.
-) G (x, t, ω) is, as can be seen from (B./35), trivially factorizable in U (x, t) = 1 and V (t, ω) and E | V (t, ω) | γ <C with γ = 4 and because of (B./33).

Bemerkung: Mit Satz B7. bleiben auch die Konsistenzaussagen von rekursiven Schätzfunktionenfolgen erhalten, die einerseits auf der Konstruktion (B./32) basieren und andererseits auf Beobachtungswerten, die einem stark mischenden stationären Prozeß entstammen (vgl. beispielsweise rekursive Dichteschätzung).Comment: With sentence B7. the consistency statements of recursive ones also remain Receive estimation function sequences that are based on the one hand Construction (B./32) and on the other hand on Observation values that correspond to a strongly mixing stationary process (see for example recursive density estimation).

Für andere Abhängigkeitsstrukturen konnten ähnliche Konvergenzaus­ sagen noch nicht hergeleitet werden. Auch die Stetigkeitsbe­ dingungen an die Dichtefunktion für konsistente Quantilwert­ schätzungen waren bislang nicht wesentlich abzuschwächen, obwohl in der Nutzung dieser Kenngröße auch bei diskreten Verteilungen keine nachteiligen Wirkungen beobachtbar waren. Die Lösung dieser Probleme bleibt einer weiteren Forschungsarbeit vorbehalten. Similar convergence could be found for other dependency structures say not yet to be derived. Also the continuity be conditions on the density function for consistent quantile value estimates so far haven't been significantly weakened, though in the use of this parameter even with discrete distributions no adverse effects were observed. The solution to this Problems are reserved for further research.

B.2. Praktikable Gestaltung des Korrekturfaktors - KonvergenzbeschleunigungB.2. Practical design of the correction factor - Convergence acceleration

Von großem praktischem Interesse ist die Gestaltung der Zahlenfolge (at} in der Rekursionsvorschrift (B./18). Die WahlThe design of the number sequence (a t } in the recursion rule (B./18) is of great practical interest

wird von den Bedingungen (B./4) her nahegelegt und auch in Verfahren der Stochastischen Approximation genutzt. Insbesondere bei ungünstigem Startwert ist aber dann die entsprechende Schätzfunktionenfolge oft praktisch nicht mehr verwendbar, weil die Korrekturgröße rasch sehr klein wird und die Konvergenz sehr langsam ist. Diese Tatsache führte sogar dazu, daß die praktische Verwertbarkeit von Algorithmen dieser Art insgesamt angezweifelt wurde.is suggested by the conditions (B./4) and also in Method of stochastic approximation used. In particular however, if the start value is unfavorable, the corresponding one The sequence of estimators can often no longer be used in practice because the correction quantity quickly becomes very small and the convergence very small is slow. This fact even led to the practical Overall usability of algorithms of this kind is questioned became.

In der Literatur wird unter Nachweis des Erhalts der starken Konsi­ stenz der Schätzfunktionenfolgen folgende Gestaltung vorgeschlagen.In the literature, with evidence of the preservation of the strong consi stence of the estimation function sequences the following design is proposed.

Es seiBe it

undand

Inhaltlich bedeutet diese Wahl der Folge {at}, daß der Faktor vor dem Korrekturglied erst jeweils dann verkleinert wird, wenn sich in der Iterationsfolge (über drei Werte beobachtet) die "Korrekturrichtung" verändert.In terms of content, this choice of the sequence {a t } means that the factor in front of the correction term is only reduced when the "correction direction" changes in the iteration sequence (observed over three values).

Dieser Ansatz bringt den Vorteil, wie bei zahlreichen praktischen Anwendungen nachgewiesen werden konnte, daß selbst bei "weit vom Konvergenzwert entferntem" Startwert die Iterationsfolge sich relativ schnell (meistens weniger als 20 Schritte) in einer praktisch schon zufriedenstellenden Umgebung des Konvergenzwertes befand.This approach has the advantage, as with numerous practical ones Applications could be proven that even with "far from Convergence value removed "start value the iteration sequence itself relatively fast (usually less than 20 steps) in one practically already satisfactory environment of the convergence value found.

Diese Beobachtungen wurden durch Simulationsstudien für eine Viel­ zahl von Verteilungen nochmals bestätigt und die unterschiedlichen Verhaltensweisen der üblichen (B./36) und der Iterationsfolgen mit (B./37) bezüglich der Konvergenzbeschleunigung veranschaulicht. Die Realisierung von rekursiven Algorithmen unter Verwendung von Zahlenfolgen nach (B./35) aber auch nach (B./37) auf Mikrorechnersystemen in Echtzeit und als Bestandteil z. B. einer Signalanalyse birgt in Gestalt der notwendigen Rechenoperation "Division" weitere Probleme in sich. Günstig würde sich eine Beschränkung im Divisor auf 2er Potenzen auswirken, weil sie dann auf jedem Rechner in Form schneller Registerrotationsbefehle realisierbar ist.These observations have been made through simulation studies for a lot number of distributions confirmed again and the different Behaviors of the usual (B./36) and the iteration sequences illustrated with (B./37) with respect to the acceleration of convergence. The realization of recursive algorithms using Sequences of numbers according to (B./35) but also according to (B./37) on microcomputer systems in real time and as part of z. B. one Signal analysis involves the necessary arithmetic operation "Division" further problems in itself. One would be cheap Limitation in the divisor to powers of 2, because then on every computer in the form of fast register rotation commands is feasible.

Diese Bedingungen und die Forderung (B./4) erfüllen Folgen der GestaltThese conditions and the requirement (B./4) meet the consequences of shape

t=1,2, . . ., k natürliche und p ganze Zahl.t = 1.2,. . ., k natural and p integer.

Beispielsweise sind dies für p = -1, 0, 1 die Folgen:For example, for p = -1, 0, 1 these are the following:

Die BedingungThe condition

ist trivialerweise erfüllt. is trivially fulfilled.

Weiter istNext is

Für p=0 giltFor p = 0 applies

und damit stimmt das 2k-te Folgeglied mit dem 2k-tem Glied der Folgeand thus the 2 k -th member agrees with the 2 k -th member of the sequence

überein.match.

In der rechentechnischen Realisierung ist natürlich zu beachten, daß die möglichen Rotationszahlen mit der Gesamtbitzahl der Darstellung der Größen at beschränkt sind.In the computational implementation, it should of course be noted that the possible numbers of rotations are limited by the total number of bits in the representation of the variables a t.

Weiter ist zu bemerken, daß Folgenkonstruktionen der Form (B./38) mit denen nach (B./37) kombiniert werden können.It should also be noted that sequence constructions of the form (B./38) can be combined with those according to (B./37).

B.3. Adaptive (nicht konsistente) StatistikenB.3. Adaptive (inconsistent) statistics

Die bis auf die Bedingungen (B./4) frei wählbare Folge {at}t=1,2, . . .und der beliebige Startwert der Iteration ermöglichen eine adaptive Gestaltung von Schätzfunktionenfolgen. Wie in Abschnitt B./2 beschrieben, beeinflußt diese Folge wesentlich, zumindest im praktischen Sinn, die Konvergenzgeschwin­ digkeit.The sequence {a t } t = 1,2,. . . and the arbitrary starting value of the iteration enable an adaptive design of estimation function sequences. As described in Section B./2, this sequence has a significant influence, at least in a practical sense, on the speed of convergence.

In zahlreichen Anwendungsfällen muß nun zusätzlich davon ausgegangen werden, daß sich z. B. zu analysierende Signale nur stückweise durch stationäre Zufallsfolgen modellieren lassen. In diese Aufgabenklasse fallen sowohl die in der Literatur beschriebenen Probleme der Robustheit von Statistiken unter der Bedingung von möglichen Strukturbrüchen, als auch die Lokalisierung von sogenanten "change points".In numerous applications, it must now also be be assumed that z. B. signals to be analyzed only can be modeled piece by piece by stationary random sequences. In this class of tasks fall as well as those in the literature problems of robustness of statistics under the Condition of possible structural breaks, as well as the Localization of so-called "change points".

Dahingehend steht die Frage, wie sich die in B./1 beschriebenen Schätzfunktionenfolgen unter Bedingungen von Strukturbrüchen und Trends verhalten. Simulationsergebnisse weisen aus, daß Strukturbrüche z. B. in Form einer sprunghaften Mittelwertveränderung der betrachteten Zeitreihe dann einen weniger großen Einfluß auf das Konvergenzverhalten der rekursiven Schätzalgorithmen haben, wenn das Korrekturglied durch die Folge {at}t=1,2, . . . noch wenig komprimiert ist (also wenn der Strukturbruch bei einem kleinen Wert von t auftritt).In this regard, the question arises as to how the estimation function sequences described in B./1 behave under conditions of structural breaks and trends. Simulation results show that structural breaks z. B. in the form of an abrupt change in the mean value of the time series under consideration then have less of an influence on the convergence behavior of the recursive estimation algorithms if the correction element is given by the sequence {a t } t = 1,2,. . . is still little compressed (i.e. when the structural break occurs at a small value of t).

Diese Tatsache legt den Gedanken nahe, für das automatische Anpassen der Schätzfunktionenfolge an den zu schätzenden Wert (auch unter der Bedingung einer möglichen Änderung in Form von Strukturbrüchen und Trends) die Gestaltung dieser Folge zu benutzen. Im Regelfall sind jedoch der Grad der Adaptivität und das Konvergenzverhalten sich gegensätzlich beeinflussende Faktoren. Wird at=c=const. gewählt, kann eine sehr rasche Anpassung erzielt werden, aber eine Konvergenz im mathematischen Sinne liegt wegen der Verletzung der Bedingungen (B./4) nicht mehr vor. Am Beispiel der Momentenschätzung kann jedoch verdeutlicht werden, daß dieser Fall von großem praktischen Interesse ist. Es läßt sich nachweisen, daß sie so gestalteten rekursiven Statistiken mit dem häufig benutzten Verfahren der exponentiellen Glättung übereinstimmt.This fact suggests the idea of using the design of this sequence for the automatic adaptation of the estimation function sequence to the value to be estimated (also under the condition of a possible change in the form of structural breaks and trends). As a rule, however, the degree of adaptivity and the convergence behavior are mutually influencing factors. If a t = c = const. selected, a very quick adjustment can be achieved, but a convergence in the mathematical sense is no longer present because of the violation of the conditions (B./4). Using the example of the moment estimation, however, it can be made clear that this case is of great practical interest. It can be shown that recursive statistics designed in this way correspond to the frequently used method of exponential smoothing.

Satz B8Sentence B8

Für at=c=const., 0<c<1, läßt sich die Schätzfunktionenfolge (B./19) (o.B.d.A. für k=1) in der folgenden Gestalt darstellen:For a t = c = const., 0 <c <1, the estimation function sequence (B./19) (oBdA for k = 1) can be represented in the following form:

Wird mit µ:=E ξi und σ²:= Var ξi bezeichnet , gilt außerdem:If µ: = E ξ i and σ²: = Var ξ i are denoted, the following also applies:

Beweis: Es sei M0 Startwert undProof: Let M 0 start value and

Mt+1=Mt3072 00070 552 001000280000000200012000285913296100040 0002004039648 00004 32953UB<-c(Mtt+1). Dann läßt sich M₁ und M₂ leicht in die Form (S.3.39) bringen: M₁=M₀-c(M0-ξ₁)=(i-c) M0 + c · ξ₁ M₂=M₁-c(M₁-ξ₂)=(1-c) M₁ + c · ξ₂ =(1-c)² M0 + c(1-c) ξ₁ + c · ξ2 Für beliebiges t wird (B./39) durch vollständige Induktion gezeigt. Es sei Dann folgt was zu zeigen war. Mit leichten Umformungen erhält man die weiteren Aussagen des Satzes: Bemerkung: Wird M00 (erster Meßwert) gewählt, gilt Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. 1) Epilepsiemonitoring Zur Diagnose, Therapie und Therapieverlaufskontrolle von epileptischen Anfallsleiden ist der Einsatz einer automatischen Erkennung und Weiterverarbeitung von epileptischen Graphoelementen des Elektroenzephalogramms (EEG) notwendig. Dabei wird mit Hilfe von Meßelektroden des EEG (Elektroenzephalogramm - elektrische Hirnaktivität) auf der Kopfhaut des Menschen 1 ein- oder mehrkanalig erfaßt und über entsprechende Verstärkertechnik einer Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 zugeführt. Die Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 besteht entweder aus einem ein- oder mehrkanaligen Analog/Digital-Wandler, mit dessen Hilfe die Meßwerte (EEG) computergerecht digitalisiert werden, oder aus einem tragbaren Aufzeichnungsgerät (Holter-Technik Telemetrie), das eine Langzeitaufzeichnung dadurch gewährleistet, daß es am Patienten angebracht werden kann. Die Registrierung mittels Aufzeichnungsgerät kann digital erfolgen, dann wird vor der Speicherung (z. B. Magnetkassette) eine Analog/Digital-Wandlung ausgeführt. Die digitalisierten Meßwerte werden einer Meßwertverarbeitungseinrichtung 7 übergeben, in der die Auswertung erfolgt. Mittels einer Zusatzeinrichtung 14 wird das Ergebnis der Auswertung entweder sofort dem Patienten bzw. dem Arzt mitgeteilt oder für eine spätere Auswertung aufgezeichnet oder gespeichert. Im Ausführungsbeispiel besteht die Meßwertverarbeitungseinrichtung aus einer Rechnereinheit. Hierbei beginnt die Verarbeitung der Meßwerte damit, daß die Meßwerte durch eine Einleseeinrichtung 8 auf den Speicherplatz des Rechners gebracht werden. Diese Einrichtung zum Einlesen 8 wird durch Rechnerbaugruppen in der Form gebildet, daß die Daten entweder vom Analog/Digitalwandler oder vom Aufzeichnungsträger (z. B. Digitalmagnetkassette) über den Rechnerbus in den Arbeitsspeicher gelangen. Danach kann mit der Verarbeitung der Meßwerte begonnen werden. Dies erfolgt mit der Zielstellung solche Signalmuster (Graphoelemente) in den Signalverläufen zu erkennen, die eine vom Normal-EEG abweichende Charakteristik aufweisen und epileptische Aktivität kennzeichnen. Dies können sogenannte Spikes, Spike-Wave-Komplexe, Sharp-Waves und epileptische Anfallsaktivität in unterschiedlicher Ausprägung sein. Um die Erkennung derartiger Signalcharakteristika realisieren zu können, wird eine Einrichtung zum Vergleich von Werten in Form einer Vergleichseinrichtung 9 benötigt. Diese Einrichtung gewährleistet, daß ein ständiger Vergleich des Verlaufs von EEG- Werten mit vorgegebenen Werten erfolgt. Diese Werte können als apriori-Wissen wertmäßig abgespeichert und durch die Vergleichseinrichtung 9 abgerufen oder durch die Vergleichseinrichtung 9 ermittelt werden. Es ist dabei davon auszugehen, daß die Vergleichseinrichtung 9 durch Berechnungsalgorithmen darzustellen sind, die programmäßig für die Rechnerimplementierung realisiert werden. Dieser Algorithmus (Algorithmen) gewährleistet den Vergleich eines wertemäßigen Unter- bzw. Überschreitens zwischen EEG-Werten und vorgegebenen Werten. Gemäß der visuellen Klassifikation von epileptischen Graphoelementen unterscheiden sich diese von der sogenannten Hintergrundaktivität des EEG (Hintergrundaktivität des EEG kennzeichnet die normale EEG-Signalcharakteristik wie sie vom Arzt eingeschätzt wird) durch unterscheidbare Veränderungen in Amplitude, Frequenz, Musterausprägung (Spike-Wave) und Dauer von Graphoelementen. Somit können ärztliche Erfahrungswerte (vorgegebene Werte) zum Vergleich herangezogen werden, d. h. vom Algorithmus berücksichtigt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Berechnung von Vergleichswerten (vorgegebene Werte) aus den EEG-Werten selbst. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, daß zurückliegende EEG-Werte mit aktuellen Werten verglichen werden. Ein epileptisches Graphoelement ist dann in der Art erkennbar und hinsichtlich seiner Dauer abgrenzbar, daß die Überschreitung der mit einem Faktor multiplizierten zurückliegenden EEG-Werte durch die aktuellen EEG-Werte den Anfang des Graphoelementes kennzeichnet und das Unterschreiten dessen Ende. Die zurückliegenden EEG-Werte würden dann die Charakteristik der Hintergrundaktivität vor dem Auftreten des Graphoelements kennzeichnen. Der vorzugebende Grad der Abweichung des epileptischen Graphoelements von der Hintergrundaktivität wird durch den Multiplikationsfaktor (Multiplikation von Auswerteergebnissen zurückliegender EEG-Werte) in den Vergleichsalgorithmus eingebracht. Von der Vergleichseinrichtung wird sowohl eine Starteinrichtung 10 als auch eine Stopeinrichtung 11 gesteuert. Diese steuern wiederum eine Zusatzeinrichtung 14, die durch die Starteinrichtung 10 eingeschaltet (aktiviert) und durch die Stopeinrichtung ausgeschaltet (deaktiviert) wird. Mit dem Erkennen eines epileptischen Graphoelements wird dieses aus der Folge von EEG-Werten herausgenommen und auf einem separaten Speicherbereich abgespeichert (Zusatzeinrichtung 14 oder Speicher 12). Die Starteinrichtung 10 wird durch einen Algorithmus realisiert, der nach der Erkennung des Anfangs des epileptischen Graphoelements den Speicherbereich aktiviert und den Speicher mit der nach dem Anfangspunkt des Graphoelements kommenden Folge von EEG-Werten beschreibt. Mit der Erkennung des Endes des Graphoelements wird das Beschreiben des Speichers beendet. Dies wird durch den Algorithmus vorgenommen, der die Stopeinrichtung 11 realisiert. Die Zusatzeinrichtung 14 besteht aus einer Einheit, die die abgespeicherten Graphoelemente mit notwendigen Zusatzinformationen für den Arzt verfügbar macht. Eine solche Einheit kann durch Rechnerbaueinheiten realisiert werden, indem die gespeicherten Graphoelemente in geeigneter Form auf dem Bildschirm dargestellt werden. Notwendige Zusatzinformationen sind der Zeitpunkt des Beginns und des Endes des Graphoelements (zeitlicher Kontext) sowie die Kennzeichnung für den Registrierkanal (topografischer Kontext). Die Zusatzinformationen werden von der Start- bzw. Stopeinrichtung 10, 11 gesichert. Die Zusatzeinrichtung 14 wird durch einen Klassifizierer vervollständigt. Die abgespeicherten Graphoelemente können somit hinsichtlich ihrer Signaleigenschaften klassifiziert und dargestellt werden. Zwischen dem Einlesen der Meßwerte durch die Einrichtung zum Einlesen 8 und dem Vergleichen mit vorgegebenen Werten in der Vergleichseinrichtung 9 wird eine Bewertungseinrichtung 20 geschaltet. Diese dient zur Datenreduktion und verarbeitet die Meßwerte (EEG-Meßwerte) zu EEG-Werten. Dabei können Verrechnungen der EEG-Meßwerte genutzt werden, die die unterschiedlichen Signaleigenschaften von Hintergrundaktivität und epileptischen Graphoelementen kennzeichnen können. Es stehen hierfür folgende Berechnungen zur Verfügung: - Spitzenwerte der Meßwerte (a)- Mittelwertbildung (b)- Effektivwert (c)- Quantilwerte (d)- gleitende Mittelwertschätzung (e)- gleitende Momentenfunktionsschätzung (f)- gleitende zentrierte Momentenfunktionsschätzung (g)- rekursive Schätzung der Momentenfunktion (h)- rekursive Schätzung der zentrierten Momentenfunktion (i)- rekursive Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion (j)- rekursive Schätzung von Funktionen akkumulierter Differenzen (k)- rekursive Schätzung von Quantilwertintervallgrenzen (m)- rekursive Schätzung des Mittelwertes in Form der Quantilwertintervallmitte (n)- Bildung von adaptiven Mittelwerten des absoluten Betrages (o)- Kreuzkorrelation (p)- adaptiv bestimmte Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q)- rekursive Schätzung des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitungen (r).Die genannten Berechnungen werden sowohl parallel als auch hintereinander (in Reihe) angewandt. Dies bedeutet, daß Bewertungseinrichtungen 20 parallel als auch in Reihe betrieben werden. Es wird hiermit den Unterscheidungskriterien zwischen der Hintergrundaktivität und den epileptischen Graphoelementen als auch den zwischen den Graphoelementen selbst entsprochen. Für die Spikedetektion wird die rekursive Schätzung des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitungen (r) als erster Berechnungsschritt (Amplitudenkriterium) verwendet. Dies wird für alle Kanäle getan (Parallelschaltung von Bewertungseinrichtungen 20). Parallel dazu wird die adaptiv bestimmte Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q) (Frequenzkriterium) ermittelt. Danach wird eine Kreuzkorrelationsberechnung (p) auf die Parameterverläufe (aller oder ausgewählter Kanäle) angewandt, die sich aus der rekursiven Schätzung des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitungen (r) ergeben. Die Auswahl geschieht auf der Grundlage von vorangegangenen Detektionsergebnissen und wird als Auswahlkriterium von der Vergleichseinrichtung 9 geliefert. Die Ergebnisse der Berechnungen werden der Vergleichseinrichtung 9 zugeführt. Ein Spike wird dann erkannt, wenn sowohl eine wertmäßig vorgegebene Überschreitung der rekursiven Schätzung des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitung als auch eine wertmäßige Überschreitung der Kreuzkorrelationswerte (inter-channel relations) vorliegt. Es wird zur Erhöhung der Effizienz der Detektion der Wertebereich der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (Frequenzkriterium) geprüft. Die Werte müssen in einem bestimmten Werteintervall liegen. Epileptische Krampfaktivität wird dadurch detektiert, daß eine rekursive Schätzung von Funktionen akkumulierter Differenzen (k) durchgeführt wird. Hierbei wird eine Schätzung für einen mittleren Frequenzinhalt der EEG-Meßwerte vorgenommen. Es wird dazu parallel die rekursive Schätzung von Quantilwertintervallgrenzen als Amplitudenkriterium berechnet. Beide Parameterverläufe werden für jeden Registrierkanal der Vergleichseinrichtung 9 zugeführt. Epileptische Krampfaktivität wird dann erkannt, wenn eine wertmäßige Überschreitung vorgegebener Werte der Vergleichseinrichtung 9 als Ergebnis des Vergleiches vorliegt. Die Effizienz beider Detektionsverfahren kann dadurch erhöht werden, daß die Bewertungseinrichtung 20 die arithmetische Verknüpfung der Meßwerte oder von Werten, die bereits in vorgeschalteten Bewertungseinheiten 20 berechnet wurden, ermöglicht. Erfolgt diese Verknüpfung in Form des sogenannten 4-NN (Nearest-Neighbours)-Interpolationsalgorithmus, so kann die Detektion im topografischen Kontext vorgenommen werden. Als Beispiel soll die Spikedetektion im topografischen Kontext erläutert werden. Die bereits oben definierten Detektionsbedingungen dienen dabei als Grundlage. Es wird zusätzlich geprüft, wie sich die topografische Verteilung des Mittelwertes der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q) im detektierten Spikeintervall gegenüber der zeitlichen Umgebung des Spikes (Hintergrundaktivität) verhält. Dies spiegelt den Sachverhalt wieder, daß die topografische Verteilung dieses Parameters von Spikeereignis zu Spikeereignis stabil und in Intervallen von Hintergrundaktivität instabil ist. Für diese zusätzliche Prüfung wird im bereits detektierten Intervall der Mittelwert der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q) ermittelt. Dieser Mittelwert wird für alle Kanäle ermittelt und über den 4-NN-Interpolationsalgorithmus zu einer Bildmatrix verarbeitet. Diese Bildmatrix kann durch Parameter quantifiziert (z. B. Strukturiertheit des Bildes durch Varianz der Bildmatrix sowie Mittelwert der Bildmatrix) und mit vorgegebenen Werten in der Vergleichseinrichtung 9 verglichen werden. Der direkte Vergleich von Bildmatrizen (aktuellen und vorgegebenen) ist ebenfalls möglich. Bei generalisierter Spike- bzw. Krampfaktivität bilden die genannten Bildparameter eine Möglichkeit, die Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen. Durch die flexible, kontextbezogene Struktur der Bewertungseinrichtung 20 (Parallelverarbeitung, Verarbeitung in Reihe) ergibt sich die Notwendigkeit einer dementsprechend angepaßten Struktur der Vergleichseinrichtung 9. Eine Parallelschaltung von Vergleichseinrichtungen 9 ist dann notwenig, wenn mehrere Meßkanäle verarbeitet werden. Der Grad der Parallelisierung nimmt dann nochmals mit der Anzahl der pro Kanal in der Bewertungseinrichtung 20 angewandten Berechnungsfunktionen zu. In Reihe angeordnete Vergleichseinrichtungen 9 sind für hierarchisch strukturierte Detektionsverfahren notwendig. Zur Erläuterung soll nochmals die Spikedetektion herangezogen werden. Das dazu bisher erläuterte Verfahren ging davon aus, bestimmte Parameterverläufe in der Bewertungseinrichtung 20 zu berechnen und eine Detektion durch Vergleich mit vorgegebenen Werten in der Vergleichseinrichtung 9 vorzunehmen. Zusätzliche Detektionseffizienz wird durch Einbeziehung topografischer Parameter (aus Bildmatrix errechnet) der aus dem Mittelwert der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge errechneten Bildmatrix erzielt. Der Vergleich der topografischen Parameter erfolgt nach dem Vergleich der Parameterverläufe, die zur Detektion verwendet werden. Beide Vergleichseinrichtungen 9 sind dementsprechend in Reihe geschaltet. Für die Detektion und Klassifikation epileptischer Graphoelemente ist es notwendig, in einem definierten Bereich von Abtastfrequenzen zu arbeiten. Für alle Berechnungen (Bewertungseinrichtung 20) und den darauf angewandten Detektionsverfahren (Vergleichseinrichtung 9) ist es wichtig, in der Regel mehr als 20 Abtastpunkte pro halbe Periodendauer zur Verfügung zu haben. Da die epileptischen Graphoelemente sowohl untereinander als auch personenbezogen variierende Grundfrequenzen aufweisen, ist eine optimale Anpassung der Abtastfrequenz notwendig. Für diesen Zweck wird zwischen der Meßwerterfassungseinheit 2, 3, 4, 5, 6 und der Einleseeinrichtung 8 eine Einstelleinrichtung 40 geschaltet. In dieser wird auf der Grundlage von Berechnungen der Momentanfrequenz bzw. der mittleren Frequenz der EEG-Meßwerte die Abtastfrequenz der Meßwerterfassungseinrichtung gesteuert. Dafür werden Berechnungsfunktionen für die Ermittlung der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge in die Einstelleinrichtung 40 implementiert. Soll das Epilepsiemonitoring besonders für die Bestimmung von Spike-Aktivität eingesetzt werden, so genügt die Sensitivität der Detektionsalgorithmen der Vergleichseinrichtung 9. Die Zusatzeinrichtung 14 kann dann als Zähler ausgelegt sein, der die auf die Zeiteinheit bezogene Häufigkeit von Spikeaktivität auswertet. Bei Überschreitung eines kritischen Häufigkeitswertes wird eine Alarmfunktion ausgelöst, die den Patienten über das damit verbundene erhöhte Anfallsrisiko informiert. Damit können lebensgefährliche Unfallsituationen (Umgang mit kochendem Wasser, Treppensteigen etc.) vor und bei Anfällen umgangen werden, da sich der Patient auf einen möglichen Anfall einstellen kann. Voraussetzung ist eine hohe Effizienz der Spikedetektion, da eine hohe Anzahl von falsch positiven Detektionen zu Fehlalarmen und damit zur zusätzlichen Beunruhigung des Patienten führt. 2) Steuerung für Biofeedback und Funktionelle Elektrostimulation sowie Prothesensteuerung mittels Oberflächenelektromyogramm Die ein- oder mehrkanalige Registrierung des Oberflächenelektromyogramms (EMG - elektrische Muskelaktivität) kann bei entsprechend kontextbezogener Verarbeitung für die drei Anwendungsgebiete Biofeedback, Funktionelle Elektrostimulation (FES) und Prothesensteuerung verwendet werden. Dabei wird mittels Oberflächenelektroden das EMG registriert und verstärkt. Die verstärkten EMG-Meßwerte werden einer Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 zugeführt, danach in der Meßwertverarbeitungseinrichtung 7 ausgewertet und Werte, die aus der Verarbeitung resultieren, der Zusatzeinrichtung 12 (im nachfolgenden Steuereinrichtung genannt) übergeben. Durch die Steuereinrichtung 12 werden Signale erzeugt, die a) für den Biofeedback Einrichtungen steuern, die dem Patienten visuell oder akustisch eine Eigenkontrolle von der Normalfunktion abweichender und zu therapierender Körperfunktionen ermöglichen (z. B. Muskelverspannungen),b) für die Funktionelle Elektrostimulation eine Reizeinrichtung steuern, die von der Normalfunktion abweichenden und zu therapierenden Körperfunktionen durch elektrische Reizung der Normalfunktion zu korrigieren und anzunähern versucht,c) für die Prothesensteuerung Steuersignale erzeugen, die Prothesen durch bewußte und gezielte Aktivierung von Muskeln zu gerichteten Bewegungen veranlassen, die natürliche Bewegungen nachvollziehen.Die Meßwerterfassung besteht aus einem ein- oder mehrkanaligen Analog/Digital-Wandler der die EMG-Meßwerte digitalisiert. Eine Einleseeinrichtung 8 ermöglicht die Speicherung der digitalisierten EMG-Meßwerte. Die Einleseeinrichtung 8 besteht dabei aus Rechnerbaueinheiten, die den Transport der EMG-Meßwerte vom Analog/Digital-Wandler über den Rechnerbus in den Arbeitsspeicher des Rechners realisieren. Um die Erkennung von definierten Signalcharakteristika realisieren zu können, wird eine Einrichtung zum Vergleich von Werten in Form einer Vergleichseinrichtung 9 benötigt. Diese Einrichtung gewährleistet, daß ein ständiger Vergleich des Verlaufs von EMG-Werten mit vorgegebenen Werten erfolgt. Diese Werte können als apriori-Wissen wertmäßig abgespeichert und durch die Vergleichseinrichtung 9 abgerufen oder durch die Vergleichseinrichtung 9 ermittelt werden. Es ist dabei davon auszugehen, daß die Vergleichseinrichtung 9 durch einen oder mehrere Berechnungsalgorithmen darzustellen ist, die programmäßig für die Rechnerimplementierung realisiert werden. Die Algorithmen gewährleisten den Vergleich eines wertemäßigen Unter- bzw. Überschreitens zwischen EEG-Werten und vorgegebenen Werten. Weiterhin ist durch die Vergleichseinrichtung 9 zu gewährleisten, daß die Übereinstimmung des Wertebereiches der aktuellen EMG-Werte mit einem vorgegebenen Wertebereich ermittelt, das Verlassen eines vorgegebenen nicht notwendig zusammenhängenden Wertebereiches signalisiert, die Änderung der aktuellen EMG-Werte in einem vorbestimmten Zeitintervall um mehr als eine vorbestimmte Konstante erkannt und Zustände der Folge der aktuellen EMG-Werte wie monoton wachsend oder monoton fallend oder monoton streng wachsend oder monoton streng fallend oder konstant oder ein inverser Zustand der vorstehend angegebenen Zustände ermittelt werden können. Die beschriebenen Zustände von EMG-Werten können die Abweichung vom Normzustand (apriori-Vorgabe oder vom Algorithmus erlernt) darstellen, die die Vergleichseinrichtung 9 ermittelt und mit dem Ergebnis eine Starteinrichtung 10 und eine Stopeinrichtung 11 steuert. Diese steuern wiederum eine Steuereinrichtung 12, die durch die Starteinrichtung 10 eingeschaltet (aktiviert) und durch die Stopeinrichtung ausgeschaltet (deaktiviert) wird. Einige konkrete Beispiele sollen dies verdeutlichen. Für den Biofeedback ist es wesentlich, das Über- und Unterschreiten einer EMG-Aktivität festzustellen. Die Steuereinrichtung 12 besteht in diesem Fall aus einer Einrichtung, die dem Patienten visuell oder akustisch eine Eigenkontrolle von der Normalfunktion abweichender und zu therapierender Körperfunktionen ermöglicht (z. B. Muskelverspannungen). Vom Patienten oder Arzt wird die Signalwirkung so eingestellt, daß entweder das Über- oder Unterschreiten dem Patienten mitgeteilt oder das Verbleiben im vorgegebenen Wertebereich signalisiert wird. Die Wahl wird vom gewünschten Therapieziel oder von individuellen Kriterien des Patienten abhängig gemacht. Die Starteinrichtung 10 startet dann die Steuereinrichtung 12, die die Signalisierung erzeugt, und die Stopeinrichtung 11 schaltet die Signalisierung durch die Steuereinrichtung 12 aus. Die Steuereinrichtung 12 kann in diesem Fall aus einer akustischen Einrichtung oder einer Lichtsignaleinrichtung bestehen. Im Fall der Funktionellen Elektrostimulation und der Prothesensteuerung werden dynamische Eigenschaften der EMG-Werte wie die Änderung der aktuellen EMG-Werte in einem vorbestimmten Zeitintervall um mehr als eine vorbestimmte Konstante und die Dynamik der Folge der aktuellen EMG-Werte wie monoton wachsend oder monoton fallend oder monoton streng wachsend oder monoton streng fallend oder konstant oder ein inverser Zustand der vorstehend angegebenen Zustände ausgewertet. Dem Auswerteergebnis entsprechend wird die Steuereinrichtung 12 über die Starteinrichtung 10 eingeschaltet und über die Stopeinrichtung 11 ausgeschaltet. In diesem Fall stellt die Steuereinrichtung 12 das Stellglied oder ein Teil des Stellgliedes eines geschlossenen Regelkreises dar. Der Regler besteht aus der Vergleichseinrichtung 9 mit einem Soll-Istwertvergleich (Vergleich zwischen vorgegebenen und aktuellen EMG-Werten). Hierbei kann die Steuereinrichtung 12 ausgeschaltet (Stopeinrichtung 11) werden, wenn extrem unphysiologische EMG-Werte (Über- und Unterschreiten) erkannt werden. Dies kann durch Meßartefakte (Loslösung der Elektroden, Kabelbruch u. a. m.) bedingt sein. Der Stelleingriff durch die Steuereinrichtung 12 würde bei der Funktionellen Elektrostimulation zu überhöhten Reizströmen führen und bei der Prothesensteuerung zu unerwünschten Auslenkungen. Bleiben die EMG-Werte in einem vorgegebenen Wertebereich so ist eine Regelwirkung wirksam, die hinsichtlich ihrer Regeldynamik modifiziert werden kann. Dies geschieht durch Zu- bzw. Abschalten von Korrekturgliedern definierter Dynamik, die aus der Regeltechnik bekannt sind. Dazu wird ebenfalls die Start- bzw. Stopeinrichtung 10, 11 verwendet. Welche Korrekturglieder zu- bzw. abgeschaltet werden, hängt davon ab, ob die Änderung der aktuellen EMG-Werte in einem vorbestimmten Zeitintervall um mehr als eine vorbestimmte Konstante erkannt oder Zustände der Folge der aktuellen EMG-Werte wie monoton wachsend oder monoton fallend oder monoton streng wachsend oder monoton streng fallend oder konstant oder ein inverser Zustand der vorstehend angegebenen Zustände ermittelt wurden. Beim Biofeedback wird diese Regelung mit Dynamikkorrektur durch den Menschen (Patienten) selbst vorgenommen. Zwischen dem Einlesen der Meßwerte durch die Einrichtung zum Einlesen 8 und dem Vergleichen mit vorgegebenen Werten in der Vergleichseinrichtung 9 wird eine Bewertungseinrichtung 20 geschaltet. Diese dient zur Datenreduktion und verarbeitet die Meßwerte (EMG-Meßwerte) zu EMG-Werten. Dabei können Verrechnungen der EMG-Meßwerte genutzt werden, die die unterschiedlichen Signaleigenschaften kennzeichnen. Es stehen hierfür folgende Berechnungen zur Verfügung: - Spitzenwerte der Meßwerte (a)- Mittelwertbildung (b)- Effektivwert (c)- Quantilwerte (d)- gleitende Mittelwertschätzung (e)- gleitende Momentenfunktionsschätzung (f)- gleitende zentrierte Momentenfunktionsschätzung (g)- rekursive Schätzung der Momentenfunktion (h)- rekursive Schätzung der zentrierten Momentenfunktion (i)- rekursive Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion (j)- rekursive Schätzung von Funktionen akkumulierter Differenzen (k)- rekursive Schätzung von Quantilwertintervallgrenzen (m)- rekursive Schätzung des Mittelwertes in Form der Quantilwertintervallmitte (n)- Bildung von adaptiven Mittelwerten des absoluten Betrages (o)- Kreuzkorrelation (p)- adaptiv bestimmte Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q)- rekursive Schätzung des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitungen (r).Die genannten Berechnungen werden sowohl parallel als auch hintereinander (in Reihe) angewandt. Dies bedeutet, daß Bewertungseinrichtungen 20 parallel als auch in Reihe betrieben werden. Als EMG-Werte werden die Berechnungen: - der Spitzenwerte (a)- die Mittelwertbildung (b)- die Effektivwertberechnung (c)- die Quantilwertbestimmung (d)aus den Wertefolgen verwendet, die die EMG-Aktivität (EMG-Meßwerte) quantifizieren. Dies sind die - gleitende Momentenfunktionsschätzung (f)- gleitende zentrierte Momentenfunktionsschätzung (g)- rekursive Schätzung der Momentenfunktion (h)- rekursive Schätzung der zentrierten Momentenfunktion (i)- rekursive Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion (j)- rekursive Schätzung von Quantilwertintervallgrenzen (m)- Bildung von adaptiven Mittelwerten des absoluten Betrages (o)- Kreuzkorrelation (p).Um Glättungseffekte zu erreichen, kann auf alle Wertefolgen die - gleitende Mittelwertschätzung (e)- rekursive Schätzung des Mittelwertes in Form der Quantilwertintervallmitte (n)angewandt werden. Die Effizienz der Auswertung von Oberflächenmyogrammen kann dadurch erhöht werden, daß die Bewertungseinrichtung 20 die arithmetische Verknüpfung der Meßwerte oder von Werten, die bereits in vorgeschalteten Bewertungseinheiten 20 berechnet wurden, ermöglicht. Erfolgt diese Verknüpfung in Form des sogenannten 4-NN (Nearest-Neighbours)-Interpolationsalgorithmus, so kann die Auswertung im topografischen Kontext vorgenommen werden. Über ein Muskelareal werden Elektroden zur Registrierung des Oberflächenelektromyogramms angebracht, die die flächenmäßige Auswertung der elektrischen Muskelaktivität ermöglichen. Über Verstärker, die Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 und die Einleseeinrichtung 8 werden die EMG-Meßwerte der Bewertungseinrichtung 20 zugeführt. Hier werden die Parameter berechnet, die leistungsäquivalent (physikalische Leistung) sind. Dies sind alternativ - Effektivwert (c),- Quantilwerte (d),- gleitende Momentenfunktionsschätzung (f),- gleitende zentrierte Momentenfunktionsschätzung (g),- rekursive Schätzung der Momentenfunktion (h),- rekursive Schätzung der zentrierten Momentenfunktion (i),- rekursive Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion (j) und- rekursive Schätzung von Quantilwertintervallgrenzen (m).Diese Parameter (EMG-Werte) werden durch Mittelwertbildung (b) in definierten Zeitintervallen leistungsdichteäquivalent gemacht. Dieser Mittelwert wird für alle Kanäle ermittelt und über den 4-NN-Interpolationsalgorithmus zu einer Bildmatrix verarbeitet. Diese Bildmatrix kann durch Parameter quantifiziert (z. B. Strukturiertheit des Bildes durch Effektivwert (c) der Bildmatrix sowie Mittelwert (b) der Bildmatrix) und mit vorgegebenen Werten in der Vergleichseinrichtung 9 verglichen werden. Der direkte Vergleich von Bildmatrizen (aktuellen und vorgegebenen) ist ebenfalls möglich. Somit können für die Biofeedbackanwendung, die Funktionelle Elektrostimulation und die Prothesensteuerung auch topografische Aktivitätsmuster einbezogen werden. Durch die flexible, kontextbezogene Struktur der Bewertungseinrichtung 20 (Parallelverarbeitung, Verarbeitung in Reihe) ergibt sich die Notwendigkeit einer dementsprechend angepaßten Struktur der Vergleichseinrichtung 9. Eine Parallelschaltung von Vergleichseinrichtungen ist dann notwendig, wenn mehrere Meßkanäle verarbeitet werden. Der Grad der Parallelisierung nimmt dann nochmals mit der Anzahl der pro Kanal in der Bewertungseinrichtung 20 angewandten Berechnungsfunktionen zu. Zur Funktionsfähigkeit von Biofeedback, Funktioneller Elektrostimulation ist es notwendig, daß zwischen Vergleichseinrichtung 9 und Starteinrichtung 10 und/oder zwischen Vergleichseinrichtung 9 und Stopeinrichtung 11 (Fälle A) und/oder zwischen Bewertungseinrichtung 20 und einer weiteren Bewertungseinrichtung 20 und/oder zwischen der Vergleichseinrichtung 9 und einer weiteren Vergleichseinrichtung 9 und/oder zwischen der Bewertungseinrichtung 20 und der Vergleichseinrichtung 9 (Fälle B) eine Zeitverzögerungseinrichtung 30 geschaltet ist. Damit werden zeitliche Unterschiede korrigiert, die sich aus - den unterschiedlichen Rechenzeiten für die einzelnen Algorithmen und- z. B. Verzögerungsunterschiede, die sich aus den unterschiedlichen Fensterlängen bei gleitenden Berechnungen ergeben (Fälle B).Weiterhin ist es notwendig, Zeitverzögerungseinrichtungen zur Dynamikkorrektur der Regelung bei Funktioneller Elektrostimulation und Prothesensteuerung einzusetzen (Fälle A). Da die registrierten Oberflächenelektromyogramme untereinander als auch personenbezogen variierende Frequenzbereiche aufweisen, ist eine optimale Anpassung der Abtastfrequenz notwendig. Für diesen Zweck wird zwischen der Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 und der Einleseeinrichtung 8 eine Einstelleinrichtung 40 geschaltet. In dieser wird auf der Grundlage von Berechnungen der Momentanfrequenz bzw. der mittleren Frequenz der EEG-Meßwerte die Abtastfrequenz der Meßwerterfassungseinrichtung 2, 3, 4, 5, 6 gesteuert. Dafür werden Berechnungsfunktionen für die Ermittlung der rekursiven Schätzung von Funktionen akkumulierter Differenzen (k) oder der adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahl der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge (q) in die Einstelleinrichtung 40 implementiert. M t + 1 = M t3072 00070 552 001000280000000200012000285913296100040 0002004039648 00004 32953UB <-c (M tt + 1 ). Then M₁ and M₂ can easily be brought into the form (p.3.39): M₁ = M₀-c (M 0 -ξ₁) = (ic) M 0 + c · ξ₁ M₂ = M₁-c (M₁-ξ₂) = ( 1-c) M₁ + c · ξ₂ = (1-c) ² M 0 + c (1-c) ξ₁ + c · ξ 2 For any t, (B./39) is shown by complete induction. Be it Then follows what was to be shown. With slight transformations one gets the further statements of the sentence: Note: If M 0 = ξ 0 (first measured value) is selected, the following applies The invention is to be explained on the basis of exemplary embodiments. 1) Epilepsy monitoring For diagnosis, therapy and therapy progress control of epileptic seizure disorders, the use of an automatic detection and further processing of epileptic grapho elements of the electroencephalogram (EEG) is necessary. With the aid of measuring electrodes of the EEG (electroencephalogram - electrical brain activity) on the human scalp 1, one or more channels are recorded and fed to a measured value recording device 2, 3, 4, 5, 6 via appropriate amplifier technology. The measured value acquisition device 2, 3, 4, 5, 6 consists either of a single or multi-channel analog / digital converter, with the help of which the measured values (EEG) are digitized in a computer-compatible manner, or of a portable recording device (Holter technology telemetry), the ensures long-term recording because it can be attached to the patient. The registration by means of a recording device can be done digitally, then an analog / digital conversion is carried out before the storage (e.g. magnetic cassette). The digitized measured values are transferred to a measured value processing device 7 , in which the evaluation takes place. By means of an additional device 14 , the result of the evaluation is either communicated immediately to the patient or the doctor or is recorded or stored for a later evaluation. In the exemplary embodiment, the measured value processing device consists of a computer unit. Here, the processing of the measured values begins with the measured values being transferred to the memory location of the computer by a reading device 8. This read-in device 8 is formed by computer assemblies in such a way that the data either from the analog / digital converter or from the recording medium (e.g. digital magnetic cassette) reach the main memory via the computer bus. You can then start processing the measured values. This is done with the aim of recognizing those signal patterns (grapho elements) in the signal curves that have a characteristic that deviates from the normal EEG and that characterize epileptic activity. These can be so-called spikes, spike-wave complexes, sharp waves and epileptic seizure activity in various forms. In order to be able to recognize such signal characteristics, a device for comparing values in the form of a comparison device 9 is required. This facility ensures that the course of EEG values is constantly compared with given values. These values can be stored in terms of value as a priori knowledge and called up by the comparison device 9 or determined by the comparison device 9. It is to be assumed here that the comparison device 9 is to be represented by calculation algorithms which are implemented in the program for the computer implementation. This algorithm (algorithms) ensures the comparison of a value-related undershoot or overshoot between EEG values and specified values. According to the visual classification of epileptic grapho elements, these differ from the so-called background activity of the EEG (background activity of the EEG characterizes the normal EEG signal characteristics as assessed by the doctor) by distinguishable changes in amplitude, frequency, pattern expression (spike wave) and duration of Grapho elements. Thus, medical experience (specified values) can be used for comparison, ie taken into account by the algorithm. Another possibility is the calculation of comparison values (predetermined values) from the EEG values themselves. This is done, for example, by comparing past EEG values with current values. An epileptic grapho element can then be identified and delimited with regard to its duration in such a way that the current EEG values exceed the previous EEG values multiplied by a factor and mark the beginning of the grapho element and the fall below its end. The previous EEG values would then characterize the characteristics of the background activity prior to the appearance of the grapho element. The degree of deviation of the epileptic grapho element to be specified from the background activity is introduced into the comparison algorithm by the multiplication factor (multiplication of evaluation results of previous EEG values). Both a starting device 10 and a stopping device 11 are controlled by the comparison device. These in turn control an additional device 14 which is switched on (activated) by the starter device 10 and switched off (deactivated) by the stop device. When an epileptic grapho element is recognized, it is removed from the sequence of EEG values and stored in a separate memory area (additional device 14 or memory 12 ). The starting device 10 is realized by an algorithm which, after the detection of the beginning of the epileptic grapho element, activates the memory area and writes the memory with the sequence of EEG values coming after the starting point of the grapho element. When the end of the grapho element is recognized, writing to the memory is ended. This is done by the algorithm which the stop device 11 implements. The additional device 14 consists of a unit which makes the stored grapho elements with the necessary additional information available to the doctor. Such a unit can be implemented by computer modules in that the stored grapho elements are displayed in a suitable form on the screen. Necessary additional information is the time of the beginning and the end of the grapho element (temporal context) as well as the identification for the registration channel (topographical context). The additional information is saved by the start or stop device 10, 11 . The additional device 14 is completed by a classifier. The stored grapho elements can thus be classified and displayed with regard to their signal properties. An evaluation device 20 is connected between the reading in of the measured values by the reading-in device 8 and the comparison with predetermined values in the comparison device 9. This serves for data reduction and processes the measured values (EEG measured values) into EEG values. Calculations of the EEG measured values can be used, which can characterize the different signal properties of background activity and epileptic grapho elements. The following calculations are available for this: - Peak values of the measured values (a) - Averaging (b) - RMS value (c) - Quantile values (d) - Moving mean value estimation (e) - Moving moment function estimation (f) - Moving centered moment function estimation (g) - recursive estimation of the moment function (h) - recursive estimation of the centered moment function (i) - recursive estimation for values of the autocorrelation function (j) - recursive estimation of functions of accumulated differences (k) - recursive estimation of quantile value interval limits (m) - recursive estimation of the mean value in Form of the quantile value interval middle (n) - Formation of adaptive mean values of the absolute amount (o) - Cross correlation (p) - Adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value (q) - Recursive estimation of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceedances (r) The calculations mentioned are both parallel and al s also applied one after the other (in a row). This means that evaluation devices 20 are operated in parallel as well as in series. The criteria for distinguishing between the background activity and the epileptic grapho elements as well as between the grapho elements themselves are hereby met. For spike detection, the recursive estimation of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceeded (r) is used as the first calculation step (amplitude criterion). This is done for all channels (parallel connection of evaluation devices 20 ). In parallel with this, the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence (q) (frequency criterion) corrected by the adaptively formed mean value is determined. Then a cross-correlation calculation (p) is applied to the parameter curves (of all or selected channels), which result from the recursive estimation of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceedances (r). The selection is made on the basis of previous detection results and is supplied by the comparison device 9 as a selection criterion. The results of the calculations are fed to the comparison device 9. A spike is recognized when there is both a value-based exceeding of the recursive estimate of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceeding and a value-based exceeding of the cross-correlation values (inter-channel relations). In order to increase the efficiency of the detection, the value range of the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value (frequency criterion) is checked. The values must lie within a certain range of values. Epileptic convulsive activity is detected by performing a recursive estimation of functions of accumulated differences (k). An estimate is made for an average frequency content of the EEG measured values. In parallel, the recursive estimation of quantile value interval limits is calculated as an amplitude criterion. Both parameter curves are fed to the comparison device 9 for each registration channel. Epileptic convulsive activity is recognized when the result of the comparison is that predetermined values of the comparison device 9 have been exceeded. The efficiency of both detection methods can be increased by the fact that the evaluating device 20, the arithmetic operation of the measured values or values calculated already in the upstream evaluation units 20 allows. If this link takes place in the form of the so-called 4-NN (Nearest Neighbors) interpolation algorithm, the detection can be carried out in the topographical context. As an example, the spike detection will be explained in a topographical context. The detection conditions already defined above serve as a basis for this. It is also checked how the topographical distribution of the mean value of the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence (q) corrected by the adaptively formed mean value behaves in the detected spike interval in relation to the temporal environment of the spike (background activity). This reflects the fact that the topographical distribution of this parameter is stable from spike event to spike event and unstable in intervals of background activity. For this additional test, the mean value of the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence (q) corrected by the adaptively formed mean value is determined in the interval already detected. This mean value is determined for all channels and processed into an image matrix using the 4-NN interpolation algorithm. This image matrix can be quantified by parameters (for example the structure of the image due to the variance of the image matrix and the mean value of the image matrix) and compared with predetermined values in the comparison device 9. The direct comparison of image matrices (current and specified) is also possible. In the case of generalized spike or convulsive activity, the aforementioned image parameters form a possibility of increasing the reliability of the detection. The flexible, context-related structure of the evaluation device 20 (parallel processing, processing in series) results in the necessity of a correspondingly adapted structure of the comparison device 9 . A parallel connection of comparison devices 9 is necessary when several measuring channels are processed. The degree of parallelization then increases again with the number of calculation functions used per channel in the evaluation device 20. Comparison devices 9 arranged in a row are necessary for hierarchically structured detection methods. The spike detection should be used again for explanation. The method explained so far for this purpose was based on the assumption that certain parameter profiles were calculated in the evaluation device 20 and a detection carried out by comparison with predetermined values in the comparison device 9 . Additional detection efficiency is achieved by including topographical parameters (calculated from the image matrix) of the image matrix calculated from the mean value of the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value. The comparison of the topographical parameters takes place after the comparison of the parameter curves that are used for detection. Both comparison devices 9 are accordingly connected in series. For the detection and classification of epileptic grapho elements it is necessary to work in a defined range of sampling frequencies. For all calculations (evaluation device 20 ) and the detection method applied to it (comparison device 9 ), it is important to have more than 20 sampling points available per half period as a rule. Since the epileptic grapho elements have basic frequencies that vary both among themselves and in relation to individuals, an optimal adjustment of the sampling frequency is necessary. For this purpose, an adjusting device 40 is connected between the measured value acquisition unit 2, 3, 4, 5, 6 and the reading device 8. In this, the sampling frequency of the measured value acquisition device is controlled on the basis of calculations of the instantaneous frequency or the mean frequency of the EEG measured values. For this purpose, calculation functions for determining the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value are implemented in the setting device 40. If the epilepsy monitoring is to be used especially for the determination of spike activity, the sensitivity of the detection algorithms of the comparison device 9 is sufficient. The additional device 14 can then be designed as a counter which evaluates the frequency of spike activity related to the time unit. If a critical frequency value is exceeded, an alarm function is triggered that informs the patient of the associated increased risk of seizures. This means that life-threatening accident situations (handling boiling water, climbing stairs, etc.) can be avoided before and during seizures, as the patient can prepare for a possible seizure. A prerequisite is a high efficiency of the spike detection, since a high number of false positive detections leads to false alarms and thus to additional alarming of the patient. 2) Control for biofeedback and functional electrical stimulation as well as prosthesis control by means of surface electromyogram The single or multi-channel registration of the surface electromyogram (EMG - electrical muscle activity) can be used for the three application areas of biofeedback, functional electrical stimulation (FES) and prosthesis control with appropriate context-related processing. The EMG is registered and amplified by means of surface electrodes. The amplified EMG measured values are fed to a measured value acquisition device 2, 3, 4, 5, 6 , then evaluated in the measured value processing device 7 and values resulting from the processing are transferred to the additional device 12 (hereinafter referred to as the control device). The control device 12 generates signals that a) control devices for biofeedback that enable the patient to visually or acoustically control body functions that deviate from the normal function and to be treated (e.g. muscle tension), b) a stimulus device for functional electrical stimulation control, which attempts to correct and approximate the body functions deviating from normal function and to be treated by electrical stimulation of normal function, c) generate control signals for the prosthesis control, which induce the prosthesis to make directed movements through conscious and targeted activation of muscles that reproduce natural movements Measured value acquisition consists of a single or multi-channel analog / digital converter that digitizes the EMG measured values. A read-in device 8 enables the digitized EMG measurement values to be stored. The read-in device 8 consists of computer modules which transport the EMG measured values from the analog / digital converter via the computer bus into the main memory of the computer. In order to be able to recognize defined signal characteristics, a device for comparing values in the form of a comparison device 9 is required. This device ensures that there is a constant comparison of the course of EMG values with given values. These values can be stored in terms of value as a priori knowledge and called up by the comparison device 9 or determined by the comparison device 9. It is to be assumed here that the comparison device 9 is to be represented by one or more calculation algorithms which are implemented in the program for the computer implementation. The algorithms guarantee the comparison of a value-related falling below or exceeding between EEG values and given values. Furthermore, the comparison device 9 must ensure that the correspondence of the value range of the current EMG values with a predetermined value range is determined, the departure from a predetermined, unnecessarily coherent value range is signaled, the change in the current EMG values in a predetermined time interval by more than one predetermined constant recognized and states of the sequence of the current EMG values such as monotonically increasing or monotonously decreasing or monotonously increasing or monotonously decreasing or constant or an inverse state of the above-mentioned states can be determined. The described states of EMG values can represent the deviation from the normal state (a priori specification or learned from the algorithm), which the comparison device 9 determines and controls a start device 10 and a stop device 11 with the result. These in turn control a control device 12 which is switched on (activated) by the start device 10 and switched off (deactivated) by the stop device. A few concrete examples should clarify this. For biofeedback, it is essential to determine whether an EMG activity has exceeded or fallen below. In this case, the control device 12 consists of a device that enables the patient, visually or acoustically, to monitor body functions that deviate from the normal function and are to be treated (e.g. muscle tension). The signal effect is set by the patient or doctor in such a way that either the exceeding or undershooting is communicated to the patient or the remaining in the specified range of values is signaled. The choice is made dependent on the desired therapy goal or on the patient's individual criteria. The starting device 10 then starts the control device 12 , which generates the signaling, and the stop device 11 switches off the signaling by the control device 12 . In this case, the control device 12 can consist of an acoustic device or a light signal device. In the case of functional electrical stimulation and prosthesis control, dynamic properties of the EMG values such as the change in the current EMG values in a predetermined time interval by more than a predetermined constant and the dynamics of the sequence of the current EMG values such as monotonically increasing or monotonically decreasing or monotonically strictly increasing or monotonously strictly decreasing or constant or an inverse state of the states indicated above is evaluated. In accordance with the evaluation result, the control device 12 is switched on via the start device 10 and switched off via the stop device 11 . In this case, the control device 12 represents the actuator or part of the actuator of a closed control loop. The controller consists of the comparison device 9 with a target / actual value comparison (comparison between predetermined and current EMG values). In this case, the control device 12 can be switched off (stop device 11 ) if extremely unphysiological EMG values (exceeding or falling below) are detected. This can be caused by measurement artifacts (detachment of the electrodes, cable breakage, etc.). The control intervention by the control device 12 would lead to excessive stimulation currents in the functional electrical stimulation and undesired deflections in the prosthesis control. If the EMG values remain in a specified range of values, a control effect is effective that can be modified with regard to its control dynamics. This is done by connecting or disconnecting correction elements of defined dynamics, which are known from control technology. The start or stop device 10, 11 is also used for this purpose. Which correction elements are switched on or off depends on whether the change in the current EMG values in a predetermined time interval by more than a predetermined constant or states of the sequence of current EMG values such as monotonically increasing or monotonically decreasing or strictly monotonously increasing or monotonously decreasing or constant or an inverse state of the above states were determined. With biofeedback, this regulation with dynamic correction is carried out by the person (patient) himself. An evaluation device 20 is connected between the reading in of the measured values by the reading-in device 8 and the comparison with predetermined values in the comparison device 9. This serves for data reduction and processes the measured values (EMG measured values) into EMG values. Calculations of the EMG measured values can be used, which characterize the different signal properties. The following calculations are available for this: - Peak values of the measured values (a) - Averaging (b) - RMS value (c) - Quantile values (d) - Moving mean value estimation (e) - Moving moment function estimation (f) - Moving centered moment function estimation (g) - recursive estimation of the moment function (h) - recursive estimation of the centered moment function (i) - recursive estimation for values of the autocorrelation function (j) - recursive estimation of functions of accumulated differences (k) - recursive estimation of quantile value interval limits (m) - recursive estimation of the mean value in Form of the quantile value interval middle (n) - Formation of adaptive mean values of the absolute amount (o) - Cross correlation (p) - Adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value (q) - Recursive estimation of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceedances (r) The calculations mentioned are both parallel and al s also applied one after the other (in a row). This means that evaluation devices 20 are operated in parallel as well as in series. The following calculations are used as EMG values: - the peak values (a) - the averaging (b) - the effective value calculation (c) - the quantile value determination (d) from the value sequences that quantify the EMG activity (EMG measured values). These are - sliding moment function estimation (f) - sliding centered moment function estimation (g) - recursive estimation of the moment function (h) - recursive estimation of the centered moment function (i) - recursive estimation for values of the autocorrelation function (j) - recursive estimation of quantile value interval limits (m ) - Formation of adaptive mean values of the absolute amount (o) - Cross-correlation (p). To achieve smoothing effects, the - sliding mean value estimation (e) - recursive estimation of the mean value in the form of the quantile value interval middle (n) can be applied to all value sequences. The efficiency of the evaluation of Oberflächenmyogrammen can be increased in that the evaluating device 20, the arithmetic operation of the measured values or values calculated already in the upstream evaluation units 20 allows. If this link is made in the form of the so-called 4-NN (Nearest Neighbors) interpolation algorithm, the evaluation can be carried out in the topographical context. Electrodes for registering the surface electromyogram are attached to a muscle area and enable the electrical muscle activity to be evaluated over a large area. The EMG measured values are fed to the evaluation device 20 via amplifiers, the measured value acquisition device 2, 3, 4, 5, 6 and the read-in device 8. The parameters that are equivalent to performance (physical performance) are calculated here. These are alternatively - rms value (c), - quantile values (d), - sliding moment function estimation (f), - sliding centered moment function estimation (g), - recursive estimation of the moment function (h), - recursive estimation of the centered moment function (i), - recursive estimates for values of the autocorrelation function (j) and recursive estimation of quantile value interval limits (m). These parameters (EMG values) are made equivalent to power density by averaging (b) in defined time intervals. This mean value is determined for all channels and processed into an image matrix using the 4-NN interpolation algorithm. This image matrix can be quantified by parameters (e.g. the structure of the image by the effective value (c) of the image matrix and the mean value (b) of the image matrix) and compared with predetermined values in the comparison device 9. The direct comparison of image matrices (current and specified) is also possible. This means that topographic activity patterns can also be included for biofeedback application, functional electrical stimulation and prosthesis control. The flexible, context-related structure of the evaluation device 20 (parallel processing, processing in series) results in the necessity of a correspondingly adapted structure of the comparison device 9 . A parallel connection of comparison devices is necessary when several measuring channels are processed. The degree of parallelization then increases again with the number of calculation functions used per channel in the evaluation device 20. To the functioning of biofeedback, Functional Electrical Stimulation it is necessary that between the comparison device 9 and starting device 10 and / or between the comparison device 9 and stop device 11 (cases A) and / or between judging means 20 and a further evaluation device 20 and / or between the comparing means 9, and a further comparison device 9 and / or a time delay device 30 is connected between the evaluation device 20 and the comparison device 9 (cases B). This corrects time differences that result from - the different computing times for the individual algorithms and - z. B. Delay differences that result from the different window lengths in sliding calculations (case B). Furthermore, it is necessary to use time delay devices for dynamic correction of the control in functional electrical stimulation and prosthesis control (case A). Since the registered surface electromyograms have frequency ranges that vary with one another as well as with individual persons, an optimal adjustment of the sampling frequency is necessary. For this purpose, an adjusting device 40 is connected between the measured value acquisition device 2, 3, 4, 5, 6 and the reading device 8. In this, the sampling frequency of the measured value acquisition device 2, 3, 4, 5, 6 is controlled on the basis of calculations of the instantaneous frequency or the mean frequency of the EEG measured values. For this purpose, calculation functions for determining the recursive estimation of functions of accumulated differences (k) or the adaptively determined number of zero crossings of the measured value sequence (q) corrected by the adaptively formed mean value are implemented in the setting device 40.

Claims (56)

1. Mit einem biologischen Objekt (1) über mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) verbundene Meßwertverarbeitungseinrichtung (7), die mit einer Zusatzeinrichtung (12, 13, 14) gekoppelt ist,
wobei die Meßwertverarbeitungseinrichtung (7) umfaßt:
eine erste Einrichtung (8) zum ein- oder mehrkanaligen Einlesen von Meßwerten von mindestens einer der Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) in die Meßwertverarbeitungseinrichtung (7),
eine zweite Einrichtung (9) zum Vergleichen der Meßwerte mit vorgegebenen Werten,
eine dritte Einrichtung (10) zum Starten der Zusatzeinrichtung (12, 13, 14), wenn ein vorgegebener erster Wert erreicht ist,
eine vierte Einrichtung (11) zum Stoppen der Zusatzeinrichtung (12, 13, 14) wenn ein vorgegebener zweiter Wert erreicht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Einrichtung (9) zum Vergleichen der Meßwerte mit vorgegebenen ein- bzw. mehrkanaligen Meßwertstrukturen angeordnet ist,
daß die dritte Einrichtung (10) zum Starten der Zusatzeinrichtung (12, 13, 14), wenn eine vorgegebene erste Meßwertstruktur erreicht ist, angeordnet ist,
daß die vierte Einrichtung (11) zum Stoppen der Zusatzeinrichtung (12, 13, 14), wenn eine vorgegebene zweite Meßwertstruktur erreicht ist, angeordnet ist, und
daß zwischen erster (8) und zweiter Einrichtung (9) eine als Bewertungseinrichtung ausgebildete fünfte Einrichtung (20) zur Berechnung von Werten von Kenngrößen aus Meßwertfolgen zwecks Datenreduktion angeordnet ist.
1. A measured value processing device ( 7 ) which is connected to a biological object ( 1 ) via multi-channel measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ) and is coupled to an additional device (12, 13, 14 ),
wherein the measured value processing device ( 7 ) comprises:
a first device ( 8 ) for single-channel or multi-channel reading of measured values from at least one of the measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ) into the measured value processing device ( 7 ),
a second device ( 9 ) for comparing the measured values with predetermined values,
a third device ( 10 ) for starting the additional device ( 12, 13, 14 ) when a predetermined first value is reached,
a fourth device ( 11 ) for stopping the additional device ( 12, 13, 14 ) when a predetermined second value is reached,
characterized,
that the second device ( 9 ) is arranged for comparing the measured values with predetermined single-channel or multi-channel measured value structures,
that the third device ( 10 ) is arranged for starting the additional device ( 12, 13, 14 ) when a predetermined first measured value structure is reached,
that the fourth device ( 11 ) is arranged for stopping the additional device ( 12, 13, 14 ) when a predetermined second measured value structure is reached, and
that between the first ( 8 ) and second device ( 9 ) a fifth device ( 20 ) designed as an evaluation device for calculating values of parameters from measured value sequences for the purpose of data reduction is arranged.
2. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß ein Muster von Meßwerten oder Werten des mindestens einen Kanals (k1, k2, k3, k4, k5) mit einem vorgegebenen Muster verglichen wird, bei deren Übereinstimmung die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) aktiviert wird.2. measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device ( 9 ) is arranged so that a pattern of measured values or values of the at least one channel (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ) with a predetermined Pattern is compared, if they match, the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated. 3. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) bei Überschreitung eines vorbestimmten Meßwertes oder Wertes aktiviert wird.3. Measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device (9 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated when a predetermined measured value or value is exceeded. 4. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) bei Unterschreitung eines vorbestimmten Meßwertes oder Wertes aktiviert wird.4. Measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device (9 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated when a predetermined measured value or value is not reached. 5. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) aktiviert wird, wenn die Meßwerte oder Werte einen vorgegebenen nicht notwendig zusammenhängenden Wertebereich verlassen.5. Measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device (9 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated when the measured values or values leave a predetermined, unnecessarily coherent range of values. 6. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) aktiviert wird, wenn sich die Meßwerte oder Werte in einem vorbestimmten Zeitintervall um mehr als eine vorbestimmte Konstante ändern. 6. Measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device (9 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated when the measured values or values in a predetermined time interval by more than a predetermined one Change constant. 7. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (9) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) aktiviert wird, wenn die Meßwertfolge oder die Folge der Werte monoton wachsend oder monoton fallend oder monoton streng wachsend oder monoton streng fallend oder konstant oder ein inverser Zustand der vorstehend angegebenen Zustände annimmt.7. Measured value processing device according to claim 1, characterized in that the comparison device (9 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated when the measured value sequence or the sequence of values monotonically increasing or monotonically decreasing or monotonously strictly increasing or monotonously decreasing or strictly decreasing or constant or an inverse state of the states indicated above. 8. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichseinrichtung (9) die Meßwertfolge oder die Folge von Werten eines der Kanäle (k1, k2, k3, k4, k5) zugeführt werden und daß der Vergleichseinrichtung (9) eine zweite Vergleichseinrichtung (9) in Reihe geschaltet ist, der die Meßwertfolge oder die Folge von Werten mindestens eines weiteren Kanals (k2, k3, k4, k5; k1) zugeführt werden.8. measured value processing device according to claim 1 to 7, characterized in that the comparison device (9 ) the measured value sequence or the sequence of values of one of the channels (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ) are supplied and that the comparison device ( 9 ) a second comparison device (9 ) is connected in series, to which the sequence of measured values or the sequence of values of at least one further channel (k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ; k 1 ) are fed. 9. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichseinrichtung (9) die Meßwertfolge oder die Folge von Werten eines der Kanäle (k1, k2, k3, k4, k5) zugeführt werden und daß der Vergleichseinrichtung (9) eine zweite Vergleichseinrichtung (9) parallel geschaltet ist, der die Meßwertfolge oder die Folge von Werten mindestens eines weiteren Kanals (k2, k3, k4, k5; k1) zugeführt werden.9. Measured value processing device according to claim 1 to 7, characterized in that the comparison device (9 ) is supplied with the sequence of measured values or the sequence of values of one of the channels (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ) and that the comparison device ( 9 ) a second comparison device (9 ) is connected in parallel to which the sequence of measured values or the sequence of values of at least one further channel (k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ; k 1 ) are fed. 10. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Ermittlung von Spitzenwerten der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.10. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to determine peak values of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 11. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von Mittelwerten der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.11. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form mean values of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 12. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von Effektivwerten der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist. 12. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form effective values of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 13. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von Quantilwerten der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.13. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form quantile values of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 14. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von gleitenden Mittelwertschätzungen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.14. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form sliding mean estimates of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 15. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von gleitenden Momentenfunktionsschätzungen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.15. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form sliding torque function estimates of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 16. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von gleitenden zentrierten Momentenfunktionsschätzungen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.16. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form sliding, centered moment function estimates of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 17. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen der Momentenfunktion der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.17. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form recursive estimates of the moment function of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 18. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen der zentrierten Momentenfunktion der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.18. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form recursive estimates of the centered moment function of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 19. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen für Werte der Autokorrelationsfunktion der Meßwerte als eine der Kenngrößen ausgebildet ist. 19. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device ( 20 ) is designed to form recursive estimates for values of the autocorrelation function of the measured values as one of the parameters. 20. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen von Funktionen akkumulierter Differenzen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.20. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form recursive estimates of functions of accumulated differences in the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 21. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen von Quantilwertintervallgrenzen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.21. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form recursive estimates of quantile value interval limits of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 22. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen des Mittelwertes in Form der Quantilwertintervallmitte der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.22. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device ( 20 ) is designed to form recursive estimates of the mean value in the form of the quantile value interval center of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 23. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von rekursiven Schätzungen des Mittelwertes der absoluten Werte der Quantilwertintervallüberschreitungen der Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.23. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device ( 20 ) is designed to form recursive estimates of the mean value of the absolute values of the quantile value interval exceedances of the measured value sequence or the sequence of values as one of the parameters. 24. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von adaptiven Mittelwerten des absoluten Betrages der Meßfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.24. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form adaptive mean values of the absolute amount of the measurement sequence or the sequence of values as one of the parameters. 25. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung von adaptiv bestimmten Nulldurchgangsanzahlen der um den adaptiv gebildeten Mittelwert korrigierten Meßwertfolge oder der Folge von Werten als eine der Kenngrößen ausgebildet ist. 25. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device ( 20 ) is designed to form adaptively determined numbers of zero crossings of the measured value sequence corrected by the adaptively formed mean value or the sequence of values as one of the parameters. 26. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung rekursiver Kreuzkorrelationsfunktionen auf der Basis der Meßwertfolgen oder der Folgen von Werten zweier Kanäle (k1, k2, k3, k4, k5) als eine der Kenngrößen ausgebildet ist.26. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) for forming recursive cross-correlation functions on the basis of the measured value sequences or the sequences of values of two channels (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ) is designed as one of the parameters. 27. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) zur Bildung rekursiver Schätzungen von Funktionen akkumulierter Kreuzdifferenzen der Meßwertfolgen oder der Folgen von Werten zweier Kanäle als eine der Kenngrößen ausgebildet.27. Measured value processing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation device (20 ) is designed to form recursive estimates of functions of accumulated cross differences of the measured value sequences or the sequences of values from two channels as one of the parameters. 28. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewertungseinrichtung (20) die Meßwerte mindestens eines Kanals (k1, k2, k3, k4, k5) zugeführt werden und daß der Bewertungseinrichtung (20) eine zweite Bewertungseinrichtung (20) in Reihe geschaltet ist, dem die Meßwerte mindestens eines weiteren Kanals (k2, k3, k4, k5; k1) zugeführt werden.28, measurement processing according to any one of claims 1 to 27, characterized in that the evaluation device (20) the measured values of at least one channel (k 1, k 2, k 3, k 4, k 5) is supplied and that the evaluation means (20) a second evaluation device (20 ) is connected in series, to which the measured values of at least one further channel (k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ; k 1 ) are fed. 29. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewertungseinrichtung (20) die Meßwerte mindestens eines Kanals (k1, k2, k3, k4, k5) zugeführt werden und daß der Bewertungseinrichtung (20) eine zweite Bewertungseinrichtung (20) parallel geschaltet ist, dem die Meßwerte mindestens eines weiteren Kanals (k2, k3, k4, k5; k1) zugeführt werden.29, measurement processing according to any one of claims 1 to 27, characterized in that the evaluation means (20) the measured values of at least one channel (k 1, k 2, k 3, k 4, k 5) is supplied and that the evaluation means (20) a second evaluation device (20 ) is connected in parallel, to which the measured values of at least one further channel (k 2 , k3 , k 4 , k 5 ; k 1 ) are fed. 30. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewertungseinrichtung (20) die Meßwerte mehrerer Kanäle den Kanälen (k1, k2, k3, k4, k5) zugeführt werden und daß die Bewertungseinrichtung (20) zur arithmetischen Verknüpfung der Meßwerte der Kanäle (k2, k3, k4, k5; k1) ausgebildet ist.30, measurement processing according to any one of claims 1 to 27, characterized in that the evaluation means (20) the measured values of multiple channels to the channels (k 1, k 2, k 3, k 4, k 5) are supplied and that the evaluation device (20 ) is designed for arithmetic linking of the measured values of the channels (k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ; k 1 ). 31. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bewertungseinrichtungen (20) und/oder Vergleichseinrichtungen (9) in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind. 31. Measured value processing device according to one of claims 2 to 30, characterized in that several evaluation devices ( 20 ) and / or comparison devices (9 ) are connected in series and / or in parallel with one another. 32. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vergleichseinrichtung (9) und Starteinrichtung (10) und/oder zwischen Vergleichseinrichtung (9) und Stopeinrichtung (11) und/oder zwischen der Bewertungseinrichtung (20) und einer weiteren Bewertungseinrichtung (20) und/ oder zwischen der Vergleichseinrichtung (9) und einer weiteren Vergleichseinrichtung (9) und/oder zwischen der Vergleichseinrichtung (9) und der Bewertungseinrichtung (20) eine Zeitverzögerungseinrichtung (30) geschaltet ist.32. Measurement processing device according to one of claims 1 to 31, characterized in that between the comparison device (9 ) and the start device ( 10 ) and / or between the comparison device (9 ) and the stop device ( 11 ) and / or between the evaluation device (20 ) and another Evaluation device ( 20 ) and / or a time delay device (30 ) is connected between the comparison device (9 ) and a further comparison device ( 9 ) and / or between the comparison device (9 ) and the evaluation device (20). 33. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung (30) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) zeitlich nach Übereinstimmung der Meßwertstruktur mit den vorbestimmten Meßwertstrukturen aktiviert wird.33. Measured value processing device according to claim 32, characterized in that the time delay device (30 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated in time after the measured value structure corresponds to the predetermined measured value structures. 34. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung (30) so angeordnet ist, daß die Starteinrichtung (10) oder die Stopeinrichtung (11) zeitlich vor Übereinstimmung der Meßwertstruktur mit den vorbestimmten Meßwertstrukturen aktiviert wird.34. Measured value processing device according to claim 32, characterized in that the time delay device (30 ) is arranged so that the start device ( 10 ) or the stop device ( 11 ) is activated before the measured value structure agrees with the predetermined measured value structures. 35. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Einleseeinrichtung (8) eine Einstelleinrichtung (40) zur Einstellung der Abtastfrequenz mindestens einer Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) vorgeschaltet ist.35. Measured value processing device according to one of claims 1 to 34, characterized in that the reading device ( 8 ) is preceded by an adjusting device (40 ) for setting the sampling frequency of at least one measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ). 36. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (40) zur Einstellung der Abtastfrequenz mittels erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolgen ausgebildet ist.36. Measured value processing device according to claim 35, characterized in that the setting device (40 ) is designed for setting the sampling frequency by means of recorded mean value crossings of the measured value sequences. 37. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (40) so angeordnet ist, daß die Abtastfrequenz mittels rekursiv erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolge eingestellt wird. 37. Measured value processing device according to claim 35, characterized in that the setting device ( 40 ) is arranged such that the sampling frequency is set by means of recursively recorded mean value crossings of the measured value sequence. 38. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (20) so ausgebildet ist, daß die rekursiv gebildeten Kenngrößen als adaptiv gebildete Kenngrößen ausgeführt sind.38. Measured value processing device according to one of claims 1 to 37, characterized in that the evaluation device ( 20 ) is designed such that the recursively formed parameters are designed as adaptively formed parameters. 39. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern des biologischen Objektes (1) ist.39. Measured value processing device according to one of claims 1 to 38, characterized in that the additional device is a control device ( 12 ) for controlling the biological object ( 1 ). 40. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung eine Speichereinrichtung (13) zum Speichern der Meßwerte ist.40. Measured value processing device according to one of claims 1 to 39, characterized in that the additional device is a memory device ( 13 ) for storing the measured values. 41. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtung eine Warneinrichtung (14) zum Anzeigen eines unerwünschten Zustandes des biologischen Objektes (1) ist.41. Measured value processing device according to one of claims 1 to 40, characterized in that the additional device is a warning device ( 14 ) for displaying an undesired state of the biological object ( 1 ). 42. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur Erfassung eines Elektroenzephalogramms ausgebildet ist.42. Measurement processing device according to one of claims 1 to 41, characterized in that the multi-channel measurement recording device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed to record an electroencephalogram. 43. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur Erfassung eines Elektromyogramms ausgebildet ist.43. Measured value processing device according to one of claims 1 to 41, characterized in that the multi-channel measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed to acquire an electromyogram. 44. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur Erfassung evozierter Potentiale ausgebildet ist.44. Measured value processing device according to one of claims 1 to 41, characterized in that the multi-channel measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed to detect evoked potentials. 45. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur Erfassung kortikaler Gleichspannungspotentiale ausgebildet ist. 45. Measured value processing device according to one of claims 1 to 41, characterized in that the multi-channel measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed to acquire cortical direct voltage potentials. 46. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur zusätzlichen Erfassung polygraphischer Daten ausgebildet ist.46. Measured value processing device according to one of claims 1 to 45, characterized in that the multi-channel measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed for the additional acquisition of polygraphic data. 47. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) zur zusätzlichen Erfassung mechanographischer Daten ausgebildet ist.47. Measured value processing device according to one of claims 1 to 46, characterized in that the multi-channel measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is designed for the additional acquisition of mechanographic data. 48. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die polygraphischen Daten die Messungen von Atmung, Herzfrequenz, Elektrokardiogramm, Atemfrequenz, Blutdruck, Elektrookulogramm und Temperatur beinhaltet.48. measured value processing device according to claim 46, characterized in that the polygraphic data the Measurements of breathing, heart rate, electrocardiogram, Respiratory rate, blood pressure, electrooculogram and temperature contains. 49. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanographischen Daten die Messung von Kraft-, Weg-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs-, Druck-, Zug-, Drehmomenten- und Torsionsgrößen beinhaltet.49. measured value processing device according to claim 47, characterized in that the mechanographic data the Measurement of force, distance, speed, acceleration, Includes compression, tension, torque and torsion variables. 50. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) eine akustische und/odeer visuelle Signalwirkung zum Biofeedback beinhaltet.50. Measured value processing device according to one of claims 1 to 39, characterized in that the control device (12 ) contains an acoustic and / or visual signal effect for biofeedback. 51. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) eine elektrische Reizung zur Funktionellen Elektrostimulation beinhaltet.51. Measured value processing device according to one of claims 1 to 39, characterized in that the control device ( 12 ) contains electrical stimulation for functional electrical stimulation. 52. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) eine Steuerung und Regelung von Prothesen beinhaltet. 52. Measured value processing device according to one of claims 1 to 39, characterized in that the control device (12 ) contains a control and regulation of prostheses. 53. Mit einem biologischen Objekt (1) über mehrkanalige Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) verbundene Meßwertverarbeitungseinrichtung (7), die mit einer Zusatzeinrichtung (12, 13, 14) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßwertverarbeitungseinrichtung (7) eine Einleseeinrichtung (8) zum mehrkanaligen Einlesen von Meßwerten von mindestens einer der Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) umfaßt, und
daß mit der Einleseeinrichtung (8) eine Einstelleinrichtung (40) zur Einstellung der Abtastfrequenz mindestens einer Meßwerterfassungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 6) vorgeschaltet ist.
53. A measured value processing device (7 ) connected to a biological object ( 1 ) via multi-channel measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ), which is coupled to an additional device ( 12, 13, 14 ), characterized in that,
that the measured value processing device ( 7 ) comprises a reading device ( 8 ) for multi-channel reading in of measured values from at least one of the measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ), and
that with the reading device ( 8 ) an adjusting device (40 ) for setting the sampling frequency of at least one measured value acquisition device ( 2, 3, 4, 5, 6 ) is connected upstream.
54. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (40) zur Einstellung der Abtastfrequenz mittels erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolgen ausgebildet ist.54. Measured value processing device according to claim 53, characterized in that the setting device (40 ) is designed for setting the sampling frequency by means of recorded mean value crossings of the measured value sequences. 55. Meßwertverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (40) so angeordnet ist, daß die Abtastfrequenz mittels rekursiv erfaßter Mittelwertdurchgänge der Meßwertfolge eingestellt wird.55. Measured value processing device according to claim 53, characterized in that the setting device ( 40 ) is arranged such that the sampling frequency is set by means of recursively recorded mean value crossings of the measured value sequence. 56. Mit einem biologischen Objekt (1) über mehrere Kanäle (k1, k2, k3, k4, k5) von Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) verbundene Meßwertverarbeitungseinrichtung (7), die mit einer Zusatzeinrichtung (12, 13, 14) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertverarbeitungseinrichtung (7) umfaßt:
eine erste Einrichtung (8) zum ein- oder mehrkanaligen Einlesen von Meßwerten von mindestens einer der Meßwerterfassungseinrichtungen (2, 3, 4, 5, 6) in die Meßwertverarbeitungseinrichtung (7),
eine zweite Einrichtung (9) zum Vergleichen der Meßwerte mit vorgegebenen Werten, wobei beim Erreichen einer ersten vorgegebenen Meßwertstruktur ein weiterer Kanal (k2, k3, k4, k5, k6) eingelesen wird.
56. With a biological object ( 1 ) via several channels (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 ) of measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ) connected measured value processing device ( 7 ), which with a Additional device ( 12, 13, 14 ) is coupled, characterized in that the measured value processing device ( 7 ) comprises:
a first device ( 8 ) for single-channel or multi-channel reading of measured values from at least one of the measured value acquisition devices ( 2, 3, 4, 5, 6 ) into the measured value processing device ( 7 ),
a second device ( 9 ) for comparing the measured values with predetermined values, a further channel (k 2 , k 3 , k 4 , k 5 , k 6 ) being read in when a first predetermined measured value structure is reached.
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