День рождения бионики. День рождения бионики

• Название: День рождения бионики
• Дата: 14.12.2020
• Размер: 17.19 Kb.
• Имя файла: День рождения бионики.docx
• Тип: Задача; #160513

День рождения бионики

День рождения бионики -  одной из самых прогрессивных наук современности, отмечают ежегодно 13 сентября. Возможности, открываемые исследованиями бионики перед человеком, поистине поразительны. Бионика - это пограничная между техникой и биологией наука, ищущая решения инженерным задачам в моделировании структуры и жизненной деятельности организмов. Эта наука тесно связана как с естественными дисциплинами - биологией, химией и физикой - так и с инженерными науками - электроникой и навигацией.

     Отличительная черта бионики - использование в технике знаний о конструкции живого организма. Мало кто знает, например, что высотные здания по своей структуре в точности повторяют строение стеблей злаков, а такие привычные для современного человека застежки вроде «молний» и «липучек» основываются на принципах строения птичьих перьев. Моделирование биоорганизмов в рамках бионики осуществляется на основе радиоэлектроники, физики, химии.

     Официально принято считать, что бионика появилась в 1960 году. Своей эмблемой ученые - бионики избрали изображение скальпеля и паяльника, соединенных знаком интеграла. Девиз этой сравнительно молодой науки - «Живые прототипы - ключ к новой технике». Хоть бионика как отдельная наука сформировалась относительно недавно, у нее довольно глубокие корни. Прародителем этой дисциплины считается сам Леонардо да Винчи, использовавший принцип строения птичьего крыла в разработке схем летательных аппаратов.

     В наши дни чертежи да Винчи не раз использовались в моделировании орнитоптера. В числе наиболее выдающихся современных ученых-биоников - Осип Дельгадо. На основе полученных посредством радиоэлектронных неврологическо-физических характеристик животных, Дельгадо пытался разработать алгоритмы управления живыми организмами. Увы, на территории СССР эти исследования широкого распространения не получили.

     В ходе своего относительно недолгого существования, бионика разделилась на несколько направлений. Объектом изучения архитектурно-строительной бионики являются законы формирования живых тканей. Основное внимание уделяется разработке новых безотходных и эффективных строительных технологий. Нейробионика, в свою очередь, концентрируется на работе мозга и исследовании механизмов памяти.

     Исследования ученых-нейробиоников дают возможность совершенствования и развития электронной и вычислительной техники. На данный момент в разработке у ученых, специализирующихся на архитектурно-строительной бионике, находится грандиозный проект - «Вертикальный бионический город-башня», рассчитанный на 100 тысяч человек.

     В основе этого сооружения, которое появится в Шанхае, лежит принцип строения дерева. Планируется, что комплекс будет иметь 300 этажей, расположенных в 12 вертикальных кварталах. Внутри этих кварталов будут располагаться дома разной высоты с садами. Фундамент города-башни будет в точности повторять корневую систему дерева.

     Еще один любопытнейший пример этой науки в действии - всем известная Эйфелева башня. Возведено это величественное сооружение было специально для парижской выставки в честь празднования 100-го юбилея Великой французской революции.

     Из 700 с лишним проектов, представленных на конкурс, лучшим выбрали чертеж изящной, ажурной башни Александра Гюстава Эйфеля высотой в 300 метров. Строение поразило весь мир и очень скоро стало символом французской столицы. Лишь 50 лет спустя был открыт секрет башни: ее конструкция - точная копия строения большой берцовой кости человека.

В США состоялся первый симпозиум по бионике

В американском городе Дайтоне, 13 сентября 1960 года состоялся первый симпозиум по бионике, официально закрепивший появление новой науки. Бионика является наукой, пограничной между биологией и техникой, решающей инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками - электроникой, навигацией, связью и морским делом.

     Прародителем бионики считают Леонардо да Винчи, которому принадлежит идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач. Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. Он пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями. В наше время, по чертежам да Винчи неоднократно осуществляли моделирование орнитоптера.

     Создание модели в бионике - это половина дела. Для решения конкретной практической задачи необходима не только проверка наличия интересующих практику свойств модели, но и разработка методов расчета заранее заданных технических характеристик устройства, разработка методов синтеза, обеспечивающих достижение требуемых в задаче показателей.

     И поэтому многие бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере. Строится математическое описание модели. По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель. На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить недостатки.

     Именно так, на основе программного моделирования, как правило, проводят анализ динамики функционирования модели. Что же касается специального технического построения модели, то такие работы являются, несомненно, важными, но их целевая нагрузка другая. Главное в них - изыскание лучшей экспериментальной технологической основы, на которой эффективнее и точнее всего можно воссоздать необходимые свойства модели.

     Накопленный в бионике практический опыт неформализованного «размытого» моделирования чрезвычайно сложных систем имеет общенаучное значение. Огромное число ее эвристических методов, совершенно необходимых в работах такого рода, уже сейчас получило широкое распространение для решения важных задач оптимального управления, экспериментальной и технической физики, экономических задач, задач конструирования многоступенчатых разветвленных систем связи.

     Из современных ученых известно имя Осипа Дельгадо. С помощью своих радиоэлектронных приборов он изучал неврологическо-физические характеристики животных, на основе которых разрабатывал алгоритмы управления живыми организмами. Подобные опыты проводились и в СССР, но в связи с общим упадком науки многие программы были свернуты.

     Ученые избрали своей эмблемой скальпель и паяльник, соединенные знаком интеграла, а девизом - «Живые прототипы - ключ к новой технике». Бионика - прикладная наука, ее основу составляют исследования по моделированию различных биологических организмов, которые осуществляют на радиоэлектронной, электролитической, пневматической и других физико-химических основах.

     Работа на стыке наук, постоянные поиски сравнений, скрупулезный анализ найденных аналогий и связей, границ их применимости, и все это в непосредственной связи с биологией - столбовая дорога развития всех разделов науки, техники и практического производства.