На пути к бионике - [6]
Предпринимаются попытки по аналогии с живой природой выращивать искусственные нейроны и целые системы искусственных нейронов. Это позволит резко повысить надежность, быстродействие, снизить массу, габариты и потребляемую мощность электронных систем. Бионики надеются, что в будущем дело дойдет до построения белковых машин, как предсказывал Н. Винер.
В широком масштабе ведутся работы по моделированию органов восприятия (анализаторных систем). Из известных пяти органов чувств основное внимание уделяется исследованию органов зрения, поскольку около 90% информации о внешнем мире поступает в биологическую систему через зрительный аппарат. Тщательное изучение глаз некоторых животных позволило обнаружить многие ранее неизвестные свойства зрительных органов и разработать по их образцу ряд оригинальных, весьма важных для различных областей практики устройств. Например, электронная модель глаза мечехвоста позволяет улучшить работу телевизионных трактов ряда систем. Бионическое устройство - "визилог", разработанное американскими учеными, может выполнять некоторые функции человеческого глаза: воспринимать изображение, проводить измерения и передавать информацию. Предполагают, что такие устройства будут устанавливаться на непилотируемых космических кораблях, посылаемых на Луну, Марс, Венеру.
Во многих лабораториях, научно-исследовательских институтах ряда стран изучаются конструктивные особенности созданных природой звуковых анализаторов. Результаты проведенных исследований пока еще скромны, но многообещающи. Разработана электронная модель, воспроизводящая частотные характеристики человеческого уха. Создана электронная модель слухового органа, обеспечивающая различение слабых сигналов на фоне шумов. Сотрудники Ленинградского электротехнического института связи имени проф. Бонч-Бруевича построили электронное ухо для оценки качества звучания музыкальных инструментов. Успешно ведутся работы по созданию устройств для автоматического распознавания устной речи, голосовых командных систем. Уже создано несколько моделей пишущих машинок-автоматов, печатающих под диктовку. Ведутся работы по вводу данных в ЭВМ без перфокарт, без перфолент, посредством голоса.
Бионика ведет широкие исследования морфологических особенностей живых организмов. Важная и значительная часть этих исследований относится к биомеханике. Изучаются структурные и функциональные особенности рук и ног человека, механика бега, прыжков, ползания ряда животных, форма тела и локомоторный аппарат рыб, моллюсков, дельфинов, акул, китов, полет птиц и насекомых. Так, анализ способа передвижения пингвинов привел конструктора А. Ф. Николаева к созданию оригинальной снегоходной машины "Пингвин", развивающей скорость до 30 километров в час; бег кенгуру подсказал идею "прыгающей" машины. Построены также шагающие и ползающие системы, обладающие высокой проходимостью в условиях пересеченной местности и мягких грунтов. Разработано большое число манипуляторов, в той или иной степени повторяющих элементы конструкции человеческой руки. Широко известны созданные в СССР биоманипуляторные протезы для инвалидов, управляемые биотоками. Значительные успехи достигнуты и гидробионикой. По форме обводов тела кита построено океанское судно "Куренаи Мару"; его необычный контур корпуса дает выигрыш в потребной мощности силовых установок около 15%. Моделирование некоторых гидродинамических параметров рыб-хищников позволило повысить скорость и улучшить маневренность подводных лодок. Изготовлены опытные образцы искусственной "быстроходной" дельфиньей кожи - "ламинфло". Обшитые ею торпеды и катера при тех же мощностях силовых установок движутся почти в два раза быстрее. Многообещающими для будущего авиастроения являются проводимые бионические исследования полета птиц и насекомых. Бионика интенсивно и целенаправленно ищет разгадки феноменальной подъемной силы живого крыла, пытается постигнуть закономерность машущего полета, познать секрет его высокой экономичности.
Большое внимание уделяется бионическим исследованиям органов стабилизации, локации, ориентации и навигации у животных. Первые же исследования в этой области привели к созданию ряда оригинальных технических систем. Прежде всего, следует упомянуть гиротрон - прибор, применяемый вместо гироскопа в скоростных самолетах и ракетах. Он работает по принципу жужжалец двукрылых насекомых. Самолет, оборудованный гиротроном, может быть автоматически выведен из штопора. Фасеточные глаза насекомых (пчел, муравьев) подсказали бионикам идею создания поляризационного солнечного компаса. Широко известны работы по изучению высокосовершенных локационных аппаратов летучих мышей и дельфинов, помогающих им ориентироваться в пространстве, безошибочно и быстро отыскивать дорогу, добывать пищу, обнаруживать и опознавать препятствия. Результаты этих исследований, несомненно, будут полезными в усовершенствовании современной радарной техники, они могут быть применены при создании сложных кибернетических систем. Что касается механизмов навигации, помогающих птицам, рыбам и другим животным совершать периодические передвижения на огромные расстояния к местам зимовок, нереста, то они пока еще остаются секретом живой природы.
Книга посвящена важным проблемам современности - прогнозированию погоды и землетрясений. Используя богатый фактический материал, автор знакомит читателей с созданными природой многочисленными живыми барометрами, термометрами, гигрометрами, сейсмографами и другими приборами, заблаговременно сигнализирующими человеку об изменении погоды и приближении подземных бурь. Книга будет интересна и полезна слушателям народных университетов естественнонаучных знаний и широкому кругу читателей.
Пожалуй, ни одна из новых наук, родившихся в наш XX век, не приобрела за короткий срок своего существования такой огромной популярности, как бионика. Однако, если не считать отдельных статей и брошюр, до сих пор о бионике с инженерных позиций с широким кругом читателей еще никто всерьез не говорил. Популяризация любой науки — дело сложное и трудное, а бионики — особенно. Чтобы написать в занимательной форме с большой научной достоверностью книгу о современных достижениях бионики и дальнейших путях развития этой новой многообещающей науки, нужно обладать не только обширными и глубокими инженерными знаниями, но и приобщиться к «безбрежной» биологии, что само по себе не просто.
Книга д-ра Брук является попыткой дать ребятам представление об устройстве и деятельности человеческого тела. Способ автора оригинален: лейкоцит, путешествующий по организму и знакомящий своего спутника — школьницу Надю с анатомией и физиологией человека.
Книга «Инсектопедия» американского антрополога Хью Раффлза (род. 1958) – потрясающее исследование отношений, связывающих человека с прекрасными древними и непостижимо разными окружающими его насекомыми.Период существования человека соотносим с пребыванием насекомых рядом с ним. Крошечные создания окружают нас в повседневной жизни: едят нашу еду, живут в наших домах и спят с нами в постели. И как много мы о них знаем? Практически ничего.Книга о насекомых, составленная из расположенных в алфавитном порядке статей-эссе по типу энциклопедии (отсюда название «Инсектопедия»), предлагает читателю завораживающее исследование истории, науки, антропологии, экономики, философии и популярной культуры.
Никогда не уйдет в прошлое интерес к познанию происхождения и последующей эволюции уникального человеческого вида. От древесной обезьяны до человека разумного — дистанция огромного размера. В настоящем издании она заполняется известными и новейшими материалами по истории антропологических знаний о движущих силах и закономерностях развития семейства гоминид, адаптивном полиморфизме вида гомо сапиенса, его расовой структуре, перспективах развития.
В книге известного советского цитолога В. Я. Александрова повествуется о тяжелейших годах советской биологии в период культа личности Сталина. Подробно анализируются деятельность Лысенко, Бошьяна, Быкова, Лепешинской, Презента и их роль в разгроме советской биологии и сельскохозяйственной науки. Показано, какой огромный материальный и моральный урон был нанесен нашей науке и стране лысенковщиной.
В книге обобщены представления о деятельности органов чувств, полученные с помощью классических методов, и результаты оригинальных исследований авторов, основанных на использовании в качестве раздражителя фокусированного ультразвука. Обсуждаются вопросы, связанные с применением фокусированного ультразвука для изучения тактильных, температурных, болевых и слуховых ощущений человека, с его действием на зрительную и электрорецепторную системы животных. Рассмотрены некоторые аспекты клинико-диагностического применения фокусированного ультразвука, перспективы изучения и протезирования сенсорных систем с помощью искусственных раздражителей.
Это книга о бродячих псах. Отношения между человеком и собакой не столь идилличны, как это может показаться на первый взгляд, глубоко в историю человечества уходит достаточно спорный вопрос, о том, кто кого приручил. Но рядом с человеком и сегодня живут потомки тех первых неприрученных собак, сохранившие свои повадки, — бродячие псы. По их следам — не считая тех случаев, когда он от них улепетывал, — автор книги колесит по свету — от пригородов Москвы до австралийских пустынь.Издание осуществлено в рамках программы «Пушкин» при поддержке Министерства иностранных дел Франции и посольства Франции в России.