Бионика – новости

Развитие бионики в 20 веке

В середине 20 века к бионике подходили с более узких “кибернетических” позиций, чаще рассматривая в ней лишь вопросы, связанные с процессами управления и связи,
то есть
методы и механизмы восприятия, передачи и переработки информации в живых организмах с целью использования этих методов при проектировании различных видов кибернетической аппаратуры.

Кибернетика как самостоятельное научное направление возникла в послевоенные годы прошлого века. Это время  характеризуется бурным развитием кибернетики, которое выразилось, с одной стороны, в углублении ее теоретических основ, а с другой – во все более широком использовании достижений кибернетики во всех областях науки, техники и промышленности.

Материальной базой развития теории и успехов использования достижений кибернетики явилось быстрое развитие кибернетической техники и в первую очередь быстродействующих электронных вычислительных машин дискретного действия. Continue reading “Развитие бионики в 20 веке” »

Бионика – процессы переработки информации

Центральной, важнейшей функцией сложных кибернетических систем является логическая переработка собранной и накопленной информации, причем конечной целью служит принятие того или иного решения, обеспечивающего сохранение целостности системы и ее оптимальное функционирование. Во введении уже отмечался один из важнейших недостатков современных кибернетических машин, заключающийся в строгом формализме программ их работы, в их гипертрофированной логичности, неспособности к принятию самостоятельных решений в сложных, не предусмотренных заранее человеком ситуациях. Этот и некоторые другие недостатки действующих цифровых кибернетических автоматов обусловлены, с одной стороны, структурой взаимодействия их блоков и, с другой стороны, методами программирования.

В то же время мозг человека, ряд функций которого призвана выполнять кибернетическая машина, успешно справляется с решением труднейших задач, и, если бы удалось выяснить основные механизмы его работы, он мог бы стать важнейшим прототипом, при создании новых высокосовершенных машин. В связи с этой задачей попробуем описать хотя бы некоторые стороны организации и функционирования мозга с точки зрения возможностей использования этих сведений в бионических целях. Continue reading “Бионика – процессы переработки информации” »

Память человека и машины

В предыдущей статье были рассмотрены некоторые вопросы, относящиеся к механизмам хранения и передачи наследственной информации, обеспечивающей сохранение видов живых организмов. Эти механизмы несут в себе информацию о строении организма потомства, его основных функциональных характеристиках, передают по наследству безусловные рефлексы и инстинкты.

Однако в процессе роста и развития каждого индивидуума в нем происходит дальнейшее накопление огромных количеств информации, связанное с фиксацией жизненного опыта, образованием новых связей и условных рефлексов, обучением и самообучением. Таким образом, происходит формирование поведения живого организма, которое оказывается обусловленным как унаследованной от родителей, врожденной информацией, так и информацией благоприобретенной, поступившей и продолжающей непрерывно поступать из внешней среды.

Емкостью и гибкостью устройств хранения информации, то есть механизмов памяти, в значительной степени определяются возможности формирования сложной системы поведения данного организма. Continue reading “Память человека и машины” »

Кодирование информации и помехоустойчивость

Основное содержание всех процессов управления в живых организмах, в обществе и технике заключается в восприятии, накоплении, переработке и использовании разнообразной информации. При этом помехоустойчивость и надежность различных информационных устройств в значительной степени зависят от способов кодирования информации, а экономичность и габариты их, – от принципов, которые положены в основу конструкции отдельных элементов и ячеек, предназначенных для накопления и хранения информации.

Пример исключительного совершенства, гибкости и экономичности являют собой механизмы кодирования, накопления, хранения и передачи по наследству информации в живых организмах, выработавшиеся в результате многих миллионов лет эволюционного развития органического мира.

При конструировании кибернетических устройств инженеры могли бы заимствовать в качестве прообраза некоторые из механизмов информационных процессов в живых организмах. К сожалению, многое в этой области еще неясно для науки. Однако стремительное развитие современной биологии и смежных с нею областей знания – биофизики и биохимии, основанное на все более широком использовании радиоэлектронной и кибернетической аппаратуры, а также математических методов обработки результатов эксперимента и описания биологических процессов, позволяет ожидать значительных успехов в раскрытии тайн механизмов управления в живых организмах. Continue reading “Кодирование информации и помехоустойчивость” »

Робот с биомозгом

Как сообщает Lenta.ru, ученые из США создали робота, мозг которого состоит из нейронов крысы, сообщает AFP. Живой мозг Гордона (Gordon), как создатели назвали робота, взаимодействует с механическим телом по Bluetooth.

Нейроны (от 50 до 100 тысяч), составляющие мозг Гордона, были выделены из эмбриона крысы, отделены друг от друга с помощью ферментной обработки и помещены в камеру с питательной средой, где поддерживается оптимальная для функционирования нервных клеток температура. В камере также находится сеть из 60 электродов, которые выполняют роль передатчика между живыми и механическими элементами робота. Электрический импульс, полученный от нейронов, с помощью электродов преобразуется в сигнал, который заставляет работать те или иные структуры Гордона. Continue reading “Робот с биомозгом” »