17、对数正态性：神经运动控制的开放窗口

对数正态性：神经运动控制的开放窗口

1. 引言

快速人体运动的不对称钟形速度剖面及其不变性质是上个世纪以来研究的重要主题。在为解释这些现象而开发的各种模型中，运动学理论提出了一种基于中心极限定理的新兴生态学方法，预测这些不对称钟形速度剖面可以用对数正态函数最佳描述。这种理论不仅揭示了神经肌肉系统的复杂性，还为理解和优化人类运动控制提供了新的视角。

对数正态性原理表明，神经肌肉系统的对数正态脉冲响应源于由中心极限定理驱动的收敛过程。这种最优的全局模式反映了那些对自己的运动有完美控制的个体的行为。通过时间叠加和对数正态速度向量的求和来实现复杂运动的产生，目的是在给定任务中最小化它们的数量，以产生高效流畅的手势，优化生成它们所需的能量。

2. 对数正态性原理的理论基础

2.1 上下文

快速目标运动的不对称钟形速度剖面及其不变性质已经成为上个世纪数十年来的研究主题。在为解释这些现象而开发的各种模型中，运动学理论提出了一种基于中心极限定理的新兴生态学方法，预测这些不对称钟形速度剖面可以用对数正态函数最佳描述。实际上，假设这些简单运动的不变性质反映了由大量时间耦合的神经肌肉网络组成的复杂系统的渐近行为，那么这样的神经肌肉系统将具有对数正态脉冲响应，反映其理想行为，只要这样的神经肌肉系统由大量耦合的子系统组成，并且耦合是由子系统累积时间延迟之间的比例关系驱动的。这种向对数正态性的演变是通过多年建立的渐近收敛实现的，从婴儿手臂的探索性振荡到精确手势的学习，如书写练习和体育运动。

2.2 对数正态性的实践

在过去的25年里，运动学理论在信号处理方面非常有用，作为一种逆向工程方法论，用于重建任何运动并提取中心