在分析人体的运动功能时,可视人体为一个以关节连接,由肌肉所驱使的连杆系统.分析人体的运动动力问题,最后所想求得的是肌肉的力量,由于未知的肌肉作用力数目常远多于所能设定的平衡方程式的数目,因此构成所谓的肌力分布的不定问题(indeter erminant problem ofmuscle distribution),使得问题不得而解.肌力的量化有助于建立客观的评估标准,肌力分布的研究亦可用于了解肌肉的功能与临床之评估与预测,个别的肌肉力量至目前为止尚无法以非侵入性的力法直接量到,因此学者们尝试利用数值最佳化的技巧解此肌力不定问题,本文利用数值最佳化的方法解正常人在步态双支撑期下肢的肌肉作用与肌肉力量在肌群间的分布,以评估最佳化模式的合理性,并以最佳设计的观点探讨肌肉功能与其生理及结构的关系.本实验从肌肉之生理与结构特性中考量影响肌肉功能的因素,因为步行属于长期性且重复性的活动,故以耐力时间极大化为准则,此耐力时间的数学模式为肌肉力、最大肌力、红肌纤维比例与生理截面积的非线性函数,除了用单目标最佳化技巧外,考虑解之存在与合理性,本文并推导出一个连续最佳化数学模式,用最佳化技巧所预测的肌肉活动大致上相当符合以往学者定性研究的结果.故本文推导的模式初步认为相当合理,但需要进一步取得更多的运动资料加以验证,最佳化的结果目前很难验证其正确性,只能从定性的肌肉作用形式验证其合理性.虽然如此,其值仍可作为一个合理的参考值.