История развития бионики кратко

Обновлено: 02.07.2024

С освоением бионики в современном мире появляются все более новые технологии, облегчающие процессы жизнедеятельности человека, помогающие продлить жизнь на планете Земля и дающие человеку возможность отвечать на многие вопросы прошлого и будущего.
В данной работе рассматривается процесс внедрения в жизнь человека, все более новых и продуктивных технологий будущего и их развития с помощью процессов, которые присущи живым организмам.

Работа состоит из 1 файл

Бионика.docx

В наш век наука приобрела огромное значение. Мир не стоит на месте, наука так же движется вперед и дает человеку такие возможности, о которых он мог только мечтать. С незапамятных времен человек наблюдая за процессами жизнедеятельности живых организмов, хотел заимствовать у природы что-то новое неподвластное ему самому. Так знаменитый Леонардо да Винчи изучая строение крыльев птиц, мечтал о полете человека в воздухе. Так позднее по его схемам и чертежам была разработана модель орнитоптера.

В данной работе рассматривается процесс внедрения в жизнь человека, все более новых и продуктивных технологий будущего и их развития с помощью процессов, которые присущи живым организмам.

Человек всю свою жизнь добывает знания, развивается, пытается найти ответы, на загадки будущего понимая важность и особенность их в жизни. Наука движется вперед семимильными шагами, каждый день ученые открывают новые элементы, структуры, ищут ответы на вопросы: как продлить жизнь на планете, когда будет конец света, есть ли жизнь на Марсе?

Неудивительно, что со временем люди начнут освоение новых планет и откроют жизнь в этих тайнах космического пространства. Ученые- бионики, уже сделали открытие в разных сферах жизни человека: медицине, архитектуре, промышленности, дизайне. Единственное, что еще не подвластно деятельности технологического прогресса: это мозг человека. Вот уж она великая загадка природы. Но и здесь сделано немало открытий. Ученые всего мира стремятся создать мегамозг, человека - киборга, который сможет с легкостью отвечать на любые вопросы и при этом помочь науке в продвижении вперед.

У бионики есть свой символ: скрещенные скальпель, паяльник и знак интеграла. Это союз биологии, техники и математики, который позволяет надеяться, что наука бионика проникнет туда, куда не проникал еще никто, и увидит то, чего не видел еще никто.

История возникновения и сущность бионики.

1.1 История бионики

Бионика - это наука, занимающаяся использованием биологических процессов и методов для решения инженерных задач. Бионику можно определить также как учение о методах создания технических систем, характеристики которых приближаются к характеристикам живых организмов.

Бионика – наука об использовании в технике знаний о конструкции, принципе и технологическом процессе живого организма. Основу бионики составляют исследования по моделированию различных биологических организмов.

Годом рождения бионики принято считать 1960 год. Прародителем науки считается Леонардо да Винчи. Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. В наше время, по чертежам Леонардо да Винчи неоднократно осуществляли моделирование орнитоптера.

Из современных ученых можно назвать имя Осипа М.Р. Дельгадо. С помощью своих радиоэлектронных приборов он изучал неврологическо-физические характеристики животных. И на их основе пытался разработать алгоритмы управления живыми организмами.

Подобные опыты проводились и в СССР, а в Российской Федерации в связи с общим упадком науки – многие программы были свернуты, а многие специалисты трудятся теперь в зарубежных исследовательских центрах.

2.Этапы развития бионики

2.1 Бионика в медицине

Рассмотрим применение методов и решений бионики в медицине — той отрасли биологических наук, с которой каждый человек не раз сталкивается за свою жизнь.

Интересный факт в науке о том, когда в одном из своих странствий Джеральд Дарелл был вынужден согласиться на пари, смыслом которого было назвать четыре выдающихся изобретения и доказать, что заложенный в них принцип использовали животные до того, как до этого додумался человек, одним из изобретений было названо использование осами анестезии.

Многие медицинские инструменты имеют прообраз среди представителей живого мира.

Игла-скарификатор, служащая для забора периферической крови (например, с целью выполнения общего анализа крови, неоднократно назначаемого каждому из нас врачами всех профилей), сконструирована по принципу, полностью повторяющему строение зуба-резца летучей мыши, укус которой, с одной стороны, отличается безболезненностью, а с другой — всегда сопровождается достаточно сильным кровотечением.

Привычный всем поршневой шприц во многом имитирует кровососущий аппарат насекомых — комара и блохи, с укусом которых гарантированно знаком каждый человек. Применяемая во время хирургической операции игла, используемая для наложения швов на внутренние органы и ткани человека, за несколько веков не изменила своей первоначальной формы — формы реберных костей крупных рыб, а скальпель до сих пор повторяет форму тростникового листа с его природной режущей кромкой. Все, что было в природе, со временем внедрялось в жизнедеятельность человека.

Искусственный интеллект вот задача и главная цель науки - нейро - бионики.

Решение этого широкого круга задач займет не одно десятилетие. Появились работы, где исследуются общие принципы переработки информации головным мозгом с целью создания нейроэлектронных систем, осуществляется совместное функционирование нервной системы (в качестве управляющего устройства) и технического устройства.

Избранный учеными путь — это один из новых подходов изыскания оптимальных методов управления функциями мозга в нормальных и патологических условиях с целью интенсификации или нормализации его деятельности.

Из некоторых источников известно, что в 1962—1966 гг. учеными-нейробиониками были исследованы биологические системы различных уровней сложности. Моделирование речевого поведения человека и ассоциативной памяти, также бы проведены разработки методик исследований электрической активности структур головного мозга и отдельных нейронов, управлению основными нервными процессами в головном мозгу с помощью электрических токов и магнитного поля. Наблюдения за процессами памяти и ее возбуждения.

На кроликах изучалась электрическая активность корково-подкорковых структур мозга при воздействии ряда химических (эфир, барбитураты, аминазин) и физических факторов (импульсный ток). Был проведен сравнительный анализ взаимодействия структур при различных функциональных состояниях, при котором использовались методы математической обработки с помощью ЭВМ. В мировой литературе таких работ — единицы. Описанная методика позволяет дать четкую оценку функционального состояния структур мозга. Получаемые данные положены в основу гипотезы о принципах работы мозга.

На микроуровне проводились изучение электрической активности беспозвоночных при помощи микроэлектродов с целью выявления закономерностей кодирования информации в сравнительно просто организованной нервной сети. На основе экспериментов разработаны бионические предпосылки нового метода кодирования непрерывных случайных функций и использования его для классификации ограниченного набора образов, задаваемых непрерывными сигналами.

Исследования, которые были проведены заложили основу разработки нейроэлектронных систем для контроля за состоянием и управлением функциями оператора, находящегося в экстремальных условиях. Были получены новые данные о сущности механизма сна и наркоза. В частности, подвергнуты пересмотру установившиеся представления о сне и наркозе как диффузном торможении коры мозга, распространяющимся затем на подкорку. При этом использовались методы теории автоматического регулирования в изучении процессов саморегуляции коры головного мозга. Впервые сделана попытка количественно оценить коэффициент отрицательной обратной связи между корой и нижележащими образованиями.

Читайте также: