Цель и значение биометрии

Биометрия как самостоятельное научное направление, изучающее планирования и обработку результатов комплексных экспериментов и наблюдений за биологическими объектами, сложился к концу XIX в. под влиянием трудов двоюродного брата Чарльза Дарвина английского ученого Фрэнсиса Ч. Гальтона, который достиг выдающихся результатов в области корреляционного и регрессионного анализа.

Впоследствии теорию корреляции развил Карл Пирсон, а основы методологии современной биометрии был разработан в исследованиях английского специалиста Р. А. Фишера, который показал, что планирование экспериментов и наблюдений за живыми системами и обработка их результатов - это единый процесс. Он также заложил основы планирования экспериментов, разработал методы дисперсионного анализа.

Сейчас биометрия - это наука о законах (средства) физического измерения живых объектов (человека) и о способах обработки результатов этого измерения. К основным задачам биометрии при изучении движений как части общей биометрии можно отнести: 1) создание предпосылок для исследования и разработки законов, руководствуясь которыми можно измерять движения и другие параметры организма человека; 2) создание методов измерения; 3) получение объективной информации для ее применения в практике биомеханического анализа. Исходя из этого можно рассматривать три основные части биометрии: теорию измерений, методы измерений, обработки результатов измерений.

Первая часть, несмотря на теоретичность, имеет прикладную направленность на обеспечение потребностей практики изучения движений. Она включает основы метрологии, общие основы теории погрешностей, теории систем, информации, автоматического регулирования, а также теоретические основы метода моделирования.

Вторая часть раскрывает особенности современной техники измерений и тестирования человека, а также характер и возможности целесообразного ее использования в исследовании параметров организма при решении человеком определенных двигательных задач. Здесь изучаются измерительные устройства (тренажеры), датчики информации, устройства, усиливают, превращают и передают информацию, а также приборы для ее регистрации и обработки.

Третья часть - методы обработки результатов измерений на базе математической статистики, хотя и является неотъемлемой частью общей биометрии, могут рассматриваться в рамках самостоятельной научной дисциплины.

В биометрии широко применяются приемы и методы метрологии. Метрология - это учение об измерениях. ее задачами является установление единиц измерения и разработка методов высокоточных измерений.
Измерить физическую величину - это значит сравнить ее с однородной величиной, условно взятой за единицу измерения. Два понятия - физическая величина и единица измерения - по содержанию разные. Физическая величина - это измеренное (возможно измеренное) физическое явление. Физическое явление - это запечатленные в нашем сознании явления природы, которые нас окружают или о которых догадываемся, но такие, что не можем измерить (например, известно, что каждый человек имеет свое биополе, но пока нет приборов, которые точно измерили бы его количественные параметры ), а также температура на солнце, гравитационные взаимодействия между клетками живых организмов и многие другие.
Единицы измерения - это величины, произвольно выбранные исследователями для количественного сравнения и оценки объективных явлений природы, которые изучаются.
Цель измерения в биомеханике - получение количественной и качественной информации о физических (механические) свойства организма человека и об отдельных его элементах, о ее движения и двигательные действия.

Объект измерений в биомеханике - человек как биологическая система, ее двигательный аппарат, внутренние и внешние физические взаимодействия организма человека при разных условиях его жизнедеятельности.

Основной задачей метрологии в биомеханике как части общей метрологии является обеспечение единства и точности измерения движений. Она состоит из трех взаимосвязанных разделов: 1) теория и методика измерений двигательной деятельности человека; 2) методы обработки результатов измерений; 3) методы применения полученных количественных данных на практике.

Использование метрологии в биомеханике базируется на

• общей теории измерений;
• образовании единиц физических величин и их систем;
• методах и средствах измерения;
• методах определения точности измерений (теория погрешности измерений);
• основах обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений;
• создание эталонов и образцов средств измерений;
• методах передачи размеров единиц измерения от эталонов к образцовым и в рабочих средств измерения.