Расчет биоритмов человека в excel

1. Историческая справка

В настоящее время наиболее яркие открытия происходят на стыке наук. Возникают новые науки: биоинженерия, бионика, биоинформатика. Сегодня на уроке мы с вами совместим материал информатики и биологии.

Все мы живем по определенным законам. Существует гипотеза, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами. Эти циклы описывают три стороны самочувствия человека: физическую, эмоциональную и интеллектуальную. Биоритмы человека отражают цикличность явлений, идущих в природе, например, такие, как смена дня и ночи, времен года, фаз луны. Всем вам известно более простое и известное понятие –“биологические часы”, благодаря которым мы каждый день просыпаемся примерно в одно и то же время, без помощи механических или электронных часов определяем примерное время суток.

Теории "трех биоритмов" около ста лет. Интересно, что ее авторами стали три человека: психолог Герман Свобода, отоларинголог Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный и физический биоритмы и получившие одинаковые результаты независимо друг от друга, а также педагог Фридрих Тельчер — исследовавший интеллектуальный ритм. Тельчер заметил, что желание и способность студентов воспринимать, систематизировать и использовать информацию, генерировать идеи время от времени изменяется, т. е. имеет ритмический характер. Сопоставив даты рождений студентов, экзаменов, их результаты, он открыл интеллектуальный ритм с периодом в 33 дня.

Австрийский психолог Свобода, анализируя поведение своих пациентов, начало и развитие болезней, заметил цикличность сердечных и астматических приступов. Результатом этих исследований стало открытие ритмичности физических (23 дня) и психических (28 дней) процессов.

Немецкого доктора Вильгельма Флисса заинтересовала сопротивляемость организма человека болезням. Почему дети с одинаковыми диагнозами в одно время имеют иммунитет, а в другое — умирают? Собрав данные о начале болезни, температуре и смерти, он связал их с датой рождения. Расчеты показали, что изменения иммунитета можно прогнозировать с помощью 23-дневного физического и 28-дневного эмоционального биоритмов.

Основатели теории "трех биоритмов" имели много противников и оппонентов. Исследования биоритмов продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием компьютеров. Не все считают эту теорию строго научной, но многие верят в нее. Более того, в некоторых странах в такие дни людям рискованных профессий (летчикам, каскадерам и т. п.) предоставляют выходной.

За точку отсчета всех трех биоритмов берется день рождения человека. Момент рождения для человека очень труден, ведь все три биоритма в этот день пересекают ось абсцисс. С точки зрения биологии, это достаточно правдоподобно, ведь ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду обитания на воздушную, происходит глобальная перестройка всего организма.

Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, то есть его физическое самочувствие. Периодичность его составляет 23 дня.

Эмоциональный биоритм характеризует внутренний настрой человека, его способность эмоционального восприятия окружающего. Продолжительность периода эмоционального цикла равна 28 дням.

Третий биоритм характеризует мыслительные способности, интеллектуальное состояние человека. Цикличность его – 33 дня.

Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Многие полагают, что “взлетам” графика, представляющего собой синусоидальную зависимость, соответствуют более благоприятные дни. Дни, в которые график переходит через ось абсцисс, считают неблагоприятными. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные " критические дни особенно опасны.

3. Разработка информационной модели «Биоритмы человека».

Проверить данную гипотезу на практике позволяет компьютерный эксперимент на основе разработки модели биоритмов с помощью электронной таблицы MS Excel. Сегодня вы научитесь составлять и исследовать модель расчета биоритмов человека; определять совместимость людей по биоритмам.

Цель моделирования: Составить модель биоритмов для конкретного человека от указанной текущей даты (дня отсчета) на месяц вперед с целью дальнейшего анализа модели. На основе анализа индивидуальных биоритмов прогнозировать неблагоприятные дни, выбирать благоприятные дни для разного рода деятельности.

Задача построение графиков биоритмов человека: его физического, эмоционального и интеллектуального состояния, используя тригонометрические функции для их рассчетов.

Проанализировав диаграмму, ответить на вопросы

  1. Выбрать неблагоприятные дни для сдачи зачета по физкультуре (плохое физическое состояние).
  2. Выбрать день для похода в цирк, театр или на дискотеку (эмоциональное состояние хорошее).
  3. По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее/ наименее удачными.

Далее выполнить самостоятельные задания:

Создать модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей на конкретный период

Просмотр содержимого документа
«Моделирование биоритмов человека в Excel»

Задача «Моделирование биоритмов человека»

Создать модель физического, эмоционального и интеллектуального состояния человека на конкретный период.

Период физического цикла – 23 дня.

Период эмоционального цикла – 28 дней.

Период интеллектуального цикла – 33 дня.

Физическое состояние = .

Эмоциональное состояние = .

Интеллектуальное состояние = .

Количество прожитых дней = порядковый день – дата рождения

Схема размещения данных и формул:

3. Компьютерный эксперимент.

1. Создать свою папку. Загрузить Microsoft Excel

2. Объединить ячейки A1:D2. Ввести название — Моделирование биоритмов человека

3. В ячейку А3 — надпись — Исходные данные

4. В ячейку А4 — надпись — Неуправляемые параметры (константы)

5. В ячейку С4 — надпись — Управляемые параметры

6. В ячейку А5 — надпись — Период физического цикла

7. В ячейку В5 — надпись — 23

8. В ячейку С5 — надпись — Дата рождения

Читайте также:  Материнские платы gigabyte socket 1155

9. В ячейку D5 — ввести свою дату рождения.

10. В ячейку А6 — надпись — Период эмоционального цикла

11. В ячейку В6 — надпись — 28

12. В ячейку С6 — надпись — Дата отсчета

13. В ячейку D6 — ввести сегодняшнюю дату.

14. В ячейку А7 — надпись — Период интеллектуального цикла

15. В ячейку В7 — надпись -33

16. В ячейку С7 — надпись — Длительность прогноза

17. В ячейку D7 — надпись — 30

18. В ячейку А8 — надпись — Результаты

19. В ячейку А9 — надпись — Порядковый день

20. В ячейку В9- надпись — Физическое

21. В ячейку С9 — надпись — Эмоциональное

22. В ячейку D9 — надпись — Интеллектуальное

23. В ячейку А10 — формула — =d6

24. В ячейку А11 — формула — =a10+1

25. В ячейку B10 — формула — = sin (2*Пи ()*(а10-$d$5)/23)

26. В ячейку C10 — формула — = sin (2*Пи ()*(а10-$d$5)/28)

27. В ячейку D10 — формула — = sin (2*Пи ()*(а10-$d$5)/33)

28. Скопировать формулу из ячейки А11 с помощью маркера заполнения вниз на 30 дней.

29. Аналогично скопировать формулы из ячеек B10, C10, D10 вниз на 30 дней.

30. Нарисовать границы таблицы по образцу.

Построить графики для всех рассчитанных ячеек: A9:D42 и разместить их на отдельном листе. Добавить название графиков Моделирование биоритмов Ивановой Татьяны (вписать свою фамилию). Поместить легенду в нижней части графика.

32. Сохранить таблицу в файле Биоритмы_Фамилия в свою папку.

Образец полученных биоритмов

4. Анализ результатов.

При изменении даты рождения и даты отсчета вид графиков 3-х состояний меняется.

Проанализировав диаграмму, ответить на вопросы

Выбрать неблагоприятные дни для сдачи зачета по физкультуре (плохое физическое состояние).

Выбрать день для похода в цирк, театр или на дискотеку (эмоциональное состояние хорошее).

По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее/ наименее удачными.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Создать модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей на конкретный период.

Когда у двух людей совпадают или очень близки графики по одному, двум или даже всем трем биоритмам, то можно предположить довольно высокую совместимость этих людей.

Построить модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей.

Рекомендации по построению компьютерной модели

Открыть файл Биоритмы.

Выделить ранее рассчитанные столбцы своих биоритмов (диапазон В9:D42), скопировать их и вставить в столбцы E, F, G, используя команду Специальная вставка… Вставить значения.

Ввести в ячейку D5 дату рождения друга. Модель мгновенно просчитается для данных друга.

В столбцах H, I, J провести расчет суммарных биоритмов по формулам.

В работе с помощью табличного процессора MS Excel построена модель биологических ритмов выпускников МБОУ СОШ №6 г. Амурска. Проанализированы данные о биоритмах на момент сдачи выпускных экзаменов. Даны рекомендации.

Скачать:

Вложение Размер
rabota.docx 122.63 КБ
prezentatsiya.pptx 762.36 КБ

Предварительный просмотр:

Районная научно-практическая конференция

Расчет биоритмов человека с помощью MS Excel

Работу выполнила: Власова Валерия,

ученица 11 класса В

МБОУ СОШ № 6 г. Амурска

Руководитель: Свирина Юлия Анатольевна,

МБОУ СОШ № 6 г. Амурска

Тема : Расчет биоритмов с помощью MS Excel .

В работе с помощью табличного процессора MS Excel построена модель биологических ритмов выпускников МБОУ СОШ №6 г. Амурска. Проанализированы данные о биоритмах на момент сдачи выпускных экзаменов. Даны рекомендации.

Методы: анализ литературы, анализ и обработка данных, моделирование в среде табличного процессора Microsoft Excel.

Результаты исследования: получен прогноз неблагоприятных и благоприятных дней для учащихся в период сдачи экзаменов.

Практическая значимость исследования состоит в том, что его результаты могут быть использованы учащимися, учителями, психологами, родителями.

Объем работы: 26 страниц (включая приложения). Работа содержит: 1 таблицу, 3 диаграммы, 8 графиков, 7 литературных источников, 3 приложения.

2.Биоритмы: физические, эмоциональные, интеллектуальные…………………..…….…. 6

Список использованных источников………………………………………………………. 16

Приложение 1. График проведения ЕГЭ на 2015 год . …………. ………………..………17

Приложение 2. Технология выполнения работы в программе MS Excel…………………..18

Приложение 3. Таблицы расчета биоритмов………………………………………………. 19

В последнее время я задаюсь вопросом, почему при одних и тех же обстоятельствах иногда я чувствую себя бодрее, а иногда уставшей и подавленной? Какие факторы влияют на самочувствие и даже на успеваемость? Такими факторами, несомненно, являются и продолжительность сна и работа за компьютером и объем школьной программы и прочее. Однако существует еще один немаловажный фактор — это биологические ритмы человека. Значит, если я буду обладать информацией о состоянии моего организма на конкретный промежуток времени, то я смогу спрогнозировать, например успехи или неуспехи в делах. Тогда в этом свете проблема изучения биоритмов становится особенно актуальной.

Гипотеза: предполагаем, что если ознакомить учащихся с графиками их биологических ритмов, то подготовка учащихся к ЕГЭ и его сдача будут более успешными.

Объект исследования: учащиеся МБОУ СОШ №6.

Предмет исследования: биологические ритмы человека.

Цель исследования: построение графиков физического, эмоционального и интеллектуального биоритмов человека для прогнозирования неблагоприятных и благоприятных дней для экзаменационного периода учащихся.

  • изучить библиографию по затронутой проблеме;
  • рассчитать биологические ритмы выпускников МБОУ СОШ № 6 г. Амурска;
  • проанализировать биологические ритмы учащихся на период сдачи ЕГЭ;
  • дать рекомендации.
Читайте также:  Bat файл для восстановления скрытых файлов

1 Наука хронобиология

Вы знаете, что такое хронобиология? Все мы состоим из одинакового набора органов, а у каждого из этих органов есть свои собственные часы наилучшего или наихудшего состояния, проще говоря – «часы пик». Вот специалисты — хронобиологи как раз изучают проявления цикличности в работе нашего организма, или, проще говоря, биоритмы человека.

Хронобиология (от «Chrono» — «время») — наука, которая исследует периодические (циклические) феномены, протекающие у живых организмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам. Эти циклы именуют биологические ритмы .

Синхронизация уровня и длительности биологической активности с внешними факторами у живых организмов происходят при многих существенных биологических процессах. Это происходит:

  • у животных (еда, сон, спаривание, зимовка, миграция, клеточная регенерация, и т. д.),
  • у растений (движения листа, фотосинтез и т. д.).

Наиболее важный ритм в хронобиологии — суточный ритм, примерно 24-часовой цикл физиологических процессов у растений и животных.

Есть и другие важные циклы:

  • инфрадианные, более долгосрочные, такие как ежегодные циклы миграции или воспроизводства, выявленные у некоторых животных, или человеческий менструальный цикл.
  • ультрадианные ритмы, краткие циклы, такие как 90-минутный цикл REM-сна у людей, 4-часовой назальный цикл или 3-часовой цикл продуцирования гормона роста.

1. Биоритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы. Биоритмика — одно из наиболее общих свойств живых систем.

2. Биоритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Биоритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.

4. Обнаружены биоритмы чувствительности организмов к действию факторов химической и физической природы. Хронофармакология — способы применения лекарств с учетом зависимости их действия от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

5. Закономерности биоритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.

Изучением того, какое место в жизни человека занимают циклические периоды, занимались Гиппократ и Авиценна. Эти великие ученые создали научные труды, содержащие информацию о возможности грамотного чередования положительных и отрицательных фаз. Именно такой режим, по их мнению, и образует здоровый образ жизни человека. Современная биоритмология возникла благодаря деятельности профессора Франца Халберга. Также изучением биоритмов занимались российские ученые Иван Петрович Павлов, Владимир Иванович Вернадский и Иван Михайлович Сеченов.

2 Биоритмы: физические, эмоциональные, интеллектуальные

Среди важных для человека циклов явно выделяются три вида периодических изменений самочувствия и способностей: физический цикл (длительностью 23 дня), эмоциональный цикл (длительностью 28 дней) и интеллектуальный цикл (длительностью 33 дня).

Зная состояние биоритмов, человек получает представление о своей предрасположенности к физической активности, эмоциональной восприимчивости и интеллектуальной деятельности в тот или иной день.

Биологические часы человека начинают «тикать» с момента рождения. Его и берут за начало отсчета. Полученное число делят на период каждого цикла, то есть на 23, 28 и 33. Полученный в результате деления остаток определяет положение каждого из циклов.

Теории "трех биоритмов" около ста лет. Ее авторами стали западные ученые Герман Свобода, Вильгельм Флисс и Фридрих Тельчер. Интересно, что Г. Свобода и В. Флисс получили одинаковые результаты, работая независимо друг от друга. Венский психолог Свобода обратил внимание, что мысли, идеи и импульсы его пациентов повторяются с определенной периодичностью. Другим путем пришел к такому же результату берлинский отоларинголог Вильгельм Флисс. Его заинтересовала сопротивляемость организма инфекционным процессам. Чем объяснить то, что дети с одинаковыми диагнозами и с примерно равными иммунными возможностями по-разному переносят болезни? Одни достаточно легко справляются с ними, а другие могут даже умереть. Совершенно очевидно, что это связано с положением пациента в каком-то временном отрезке. Кто-то находится на благоприятной фазе некоего цикла, а кто-то нет. Но как узнать отправную точку такого цикла? Тщательно собирая данные о развитии болезней, Флисс связал их с датой рождения человека. Наблюдения показали зависимость иммунитета от двадцатитрехдневного физического и двадцативосьмидневного психического биоритма. Это полностью совпадает с открытием Германа Свободы.

Но на этом научная мысль не прекратила свое движение. Теория Свободы и Флисса заставила преподавателя из Инсбрука Фридриха Тельчера начать собственные исследования. Он стал наблюдать за своими студентами. Вскоре эти наблюдения привели к определенным выводам. Так, оказалось, что способность студентов воспринимать и систематизировать информацию, а также самим генерировать идеи, постоянно меняется. Причем изменяется во времени по весьма строгим отрезкам. Руководствуясь этими выводами, Тельчер сопоставил дату рождения каждого студента и результаты успеваемости. Все это привело к вычислению интеллектуального биоритма.

Теория «трех биоритмов» имела многих противников и оппонентов. Исследования биоритмов продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием ЭВМ и более современных компьютеров. В 70-80 гг. биоритмы завоевали весь мир. Сейчас мода на биоритмы прошла.

ФИЗИЧЕСКИЙ БИОРИТМ. Знание собственного физического биоритма должно быть особенно интересно тем, кто занимается физическим трудом в любой форме – профессионально (массажист, танцор, строитель и т. д.) или, например, в спорте. Такие люди лучше ощущают влияние физического биоритма. Как правило, в высшей фазе человек чувствует себя полным сил, выносливым, физическая работа не требует больших затрат энергии, все удается, в спорте можно достичь хороших результатов. Под воздействием этого биоритма оказываются также предприимчивость, динамичность, уверенность в собственных силах и мужество.

Читайте также:  Как включить кнопки мыши на ноутбуке

Любой критический день физического биоритма знаменует критическое время: со здоровьем могут возникнуть проблемы, любая деятельность требует более высокой концентрации, при работе нервной системы, мышц и суставов "в мотор попадает песок". Для фазы спада характерен постепенный упадок сил, появляется необходимость при физических нагрузках делать более длительные и частые паузы. Последние дни фазы спада лучше посвятить отдыху, чтобы иметь возможность накопить силы. По крайней мере, в такие дни нужно стараться избегать перегрузок.

ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ БИОРИТМ влияет на силу наших чувств, на внутреннее и внешнее восприятие, на интуицию и способность творить. Особенно важным этот биоритм является для тех людей, чьи профессии связаны с общением. В фазе подъема человек более динамичен, склонен видеть в жизни только приятные стороны. Он превращается в оптимиста. Работая в контакте с другими людьми, он добивается хороших результатов, способен сделать много полезного.

Через 14 суток, в тот день недели, в который человек родился (иногда на день раньше, особенно, если он родился рано утром), наступает критический день душевного биоритма. Иногда критический период длится недолго, иногда затягивается. Человек ощущает себя угнетенным. Появляется подходящий "климат" для смятения и душевных конфликтов. В фазе спада плохие новости воспринимаются совсем по-другому. Человек становится пессимистом, появляются угнетенность и страхи. Он сильнее ощущает бессмысленность многих вещей. А если и по складу характера человек вообще не оптимист, то проблема становится еще более острой. В такие дни, особенно перед концом фазы спада, очень важна самодисциплина, нельзя позволить пессимизму одержать над собой верх. Если ребенок проходит эту фазу, то бесполезно читать ему морали, это пустое занятие – в одно ухо у него влетает, а в другое вылетает.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ БИОРИТМ, прежде всего, затрагивает способность работать по плану, используя умственные способности. Это касается логики, ума, обучаемости, способности предвидеть то или иное событие, комбинаторики, внутренней и внешней ориентации – в буквальном смысле "присутствия духа". Учителя, политики, референты, журналисты и писатели хорошо чувствуют "маятник" этого биоритма. Легко себе представить, какой эффект он имеет на стадии подъема: поддержка любой интеллектуальной деятельности, хорошее усваивание учебного материала и информации. Человек способен сконцентрироваться. Если вы посещаете семинар повышения квалификации, то на фазе подъема он принесет гораздо больше пользы, чем на фазе спада.

Критические дни духовного биоритма тормозят интеллектуальную деятельность. Ослабевает сила и скорость реакции, поэтому все участники дорожного движения должны быть более осторожными и готовыми к тому, что сегодня они способны совершить ошибку. В это время часто блокируется способность воспринимать новый материал. Лучшее средство настроиться на смену климата – отказ от сложных заданий и повышенная концентрация.

То же самое можно сказать и о периоде с 20-го по 33-й день интеллектуального биоритма: в фазе спада ум перестает быть гибким, человек быстро устает от интеллектуальной деятельности, уменьшается радость от получения новых знаний и принятия решений. Страхи становятся настолько явными, как будто то, чего вы боялись, уже произошло. Если ребенку трудно учиться, то новый материал надо проходить только в период подъема.

Во всех трех периодах дни перехода из положительной фазы в отрицательную, и обратно называют нулевыми или критическими . Именно в критический день физического цикла с людьми чаще всего происходят несчастные случаи, дорожные происшествия. Аналогичные переходные дни эмоционального цикла чреваты эмоциональными срывами. Если нулевые дни в двух циклах совпадают, то человеку нужно быть особенно бдительным, В среднем нулевые дни физического или эмоционального цикла выпадают один раз в 6 дней. Двойные нулевые дни («серые дни») случаются в году примерно 6 раз, а тройные «черные дни» – лишь однажды.

3 Практическая часть

Для расчета биоритмов и построения графиков применяется компьютерное моделирование.

В результате работы была создана в среде табличного процессора Microsoft Excel математическая модель биоритмов человека и путем построения диаграммы была проведена визуализация полученной модели. Технология выполнения работы в программе MS Excel представлена в Приложении 2.

Исходными данными для табличной модели являются:

  • фамилия, имя учащегося;
  • дата рождения;
  • дата отсчета;
  • период физического цикла;
  • период эмоционального цикла;
  • период интеллектуального цикла.

Для расчета значений биоритмов использовались следующие формулы:

=SIN(2*$E$3*(A10-$D$5)/23) – для физического состояния;

=SIN(2*$E$3*(A10-$D$5)/28) – для эмоционального состояния;

=SIN(2*$E$3*(A10-$D$5)/33) – для интеллектуального состояния.

В работе были построены графики биоритмов для восьми выпускников 11-х классов МБОУ СОШ №6. Критерием отбора послужило то, что все они будут сдавать ЕГЭ по русскому языку, математике и информатике и ИКТ.

График сдачи ЕГЭ на 2015 год представлен в Приложении 1.