Характеристика основных методов, использованных в бионике
Основная сущность и методы бионики. Особенность применения знаний о живой природе для решения инженерных задач. Анализ моделирования анализаторных систем. Главная характеристика ориентации и навигации. Исследование биоэнергетики живых организмов.
| Рубрика | Культура и искусство |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.09.2016 |
| Размер файла | 18,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Бионика
Бионика (от греч. Bion - «элемент жизни», «живущий») - это новое направление, основанное на использовании знаний из области биологии в технике для решения инженерных задач и создания более совершенных технических устройств, принципиально новых машин и аппаратов. Проще говоря, бионика -- это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике.
У бионики есть символ: скрещенные скальпель, паяльник и знак интеграла. бионика инженерный анализаторный навигация
Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.
Методы в бионике:
1). Нейробионика
Нейробионика - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании способов преобразования информации в биологических системах. изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики. Широкие возможности в моделировании нервных процессов проявляются в моделировании нервных сетей, что привело к построению ряда специальных бионических устройств, позволяющих успешно решать множество задач, связанных с передачей и обработкой информации. Примером таких устройств являются перцептроны - обучающиеся самоорганизующиеся системы, выполняющие логические функции опознавания и классификации образов.
Перцептрон - математическая или компьютерная модель восприятия информации мозгом , предложенная в 1957 году и реализованная в виде электронной машины «Марк-1»[nb 2] в 1960 году. Перцептрон стал одной из первых моделей нейросетей, а «Марк-1» -- первым в мире нейрокомпьютером. Несмотря на свою простоту, перцептрон способен обучаться и решать довольно сложные задачи.
2). Моделирование анализаторных систем
Моделирование анализаторных систем - одно из направлений бионики, специализирующееся на моделировании органов восприятия. К примеру, бионическое устройство - «визиолог», давно разработанное американскими учеными, может выполнять некоторые функции человеческого глаза: воспринимать изображение, проводить измерения и перерабатывать информацию.
Бионический глаз -- искусственная зрительная система для восстановления потерянного зрения при некоторых формах слепоты.
3). Ориентация и навигация
Ориентация и навигация - одно из направлений бионики, специализирующееся на моделировании органов восприятия, на изучении конструктивных особенностей созданных природой слуховых анализаторов.
Уже давно была разработана электронная модель, воспроизводящая частотные характеристики человеческого уха, и тому подобные устройства.
Ультразвуковой локационный аппарат летучих мышей помогает им хорошо ориентироваться в темноте, искать пищу и летать, не задевая препятствий.
Один из видов тропических летучих мышей при полете над поверхностью воды на высоте 7 -- 8 см обнаруживает съедобную для него рыбу, находящуюся под водой. Установлено, что перед захватыванием рыбы летучей мышью наблюдается увеличение частоты ультразвуковых импульсов, посылаемых мышью. Считают, что изучение принципов локации и распознавания сигналов у летучих мышей позволит усовершенствовать методы выделения отраженных радиолокационных и гидроакустических сигналов на фоне шумов и помех, а также разработать более эффективные средства защиты от искусственных помех.
4). Биомеханика
Биомеханика - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании морфологических особенностей живых организмов. Так, на основе анализа способа передвижения пингвина конструктор А.Ф. Николаев создал оригинальную снегоходную машину «Пингвин», развивающую скорость до 30 км в час. Так же бег кенгуру подсказал идею «прыгающей машины». Разработано большое число манипуляторов, в той или иной степени повторяющих элементы конструкции человеческих конечностей. Застежки «молния» и «липучки» были сделаны на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.
5). Биоэнергетика
Биоэнергетика - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании биоэнергетики живых организмов. В частности, большое внимание уделяется изучению и моделированию работы мышцы. Основанной на непосредственном превращении химическое энергии в механическую.
6). Биоархитектура
Биоархитекрура - одно из направлений бионики, специализирующееся на исследовании органических конструктивных систем. Яркий пример архитектурно-строительной бионики -- полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. Их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб -- одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые.
Эйфелева башня считается одним из самых ранних очевидных примеров использования бионики в инженерии.
Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии. За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела. Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта изощренной сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости.
Природа открывает перед инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей. Раньше люди были не способны увидеть то, что находится у них буквально перед носом, но современные технические средства и компьютерное моделирование помогает хоть немного разобраться в том, как устроен окружающий мир, и попытаться скопировать из него некоторые детали для собственных нужд.
Бионика, в свою очередь, играет большую роль в жизни человека. Это одна из самых быстроразвивающихся наук нашего времени, мощный ускоритель научно-технической революции. Она обещает неслыханный расцвет производительных сил человечества, новый взлет науки и техники.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные памятники научной литературы эпохи Римской республики. Мыслители периода Эллинизма. Труды анатомов Александрийской школы. Выдающиеся мыслители Древнего Рима. Учения ионийских материалистов и западных элеатов. Поэма Лукреция "О природе вещей".
реферат [25,5 K], добавлен 20.03.2011Характеристика коллективистской и групповой ориентации в культуре Японии и тенденции ее проявления в отношении к личной свободе человека, сотрудничеству, власти, природе, пространству, времени, деятельности и характеру аргументации в ходе общения.
курсовая работа [40,4 K], добавлен 12.03.2010История возникновения живых изгородей как элемента ландшафтной архитектуры. Растения, используемые для создания живых изгородей, их классификация, обрезка, посадка, стрижка и уход. Создание проекта создания сада с использованием живых изгородей.
курсовая работа [7,3 M], добавлен 10.12.2014Характеристика японской культуры, главная особенность, которой связана с многообразным взаимодействием, взаимопроникновением и борьбой двух начал - мира природы и мира человека. Причины ассимиляции буддизма в японской культуре и появления дзен-буддизма.
реферат [30,1 K], добавлен 28.06.2010Формы как способ реализации содержания деятельности учреждений культуры. Средства как основные инструменты социально-культурной деятельности. Методы как пути достижения поставленной цели. Главная сущность родовых методов. Сценарий обряда "Масленица".
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.06.2011Характеристика и методы выполнения правила "золотого сечения" в природе и элементах архитектурных сооружений. Изучение и обобщение материала о "золотом сечении": правило для растений, для фигуры человека, для архитектурных сооружений с. Михайловское.
презентация [1,4 M], добавлен 16.11.2010Изучение методов исследования или приемов, при помощи которых осуществляется исследование. Конкретно- и общенаучные методы: общетеоретические, социологические, социально-психологические, математические, эмпирические. Абстракция, конкретизация, анализ.
презентация [108,9 K], добавлен 11.12.2016Принципы организации и функционирования биологических систем на молекулярном, клеточном и популяционном уровнях как предмет бионики. Использование бионических форм в дизайне предметной среды и интерьеров. Бионическая, теоретическая и техническая бионика.
реферат [7,1 M], добавлен 16.01.2010История изобретения и применения первых солнцезащитных очков, характеристика их особенностей. Появление современных видов очков. Описание самых известных моделей оправ для солнцезащитных очков. Изучение основных методов подобора оправы по форме лица.
презентация [5,5 M], добавлен 22.03.2019Изучение жизненного пути и творческой деятельности известного русского исторического живописца В.Г. Перова. Характеристика евангельских и фольклорных сюжетов, использованных в его картинах. Анализ композиции и колорита полотна "Последний кабак у заставы".
реферат [21,8 K], добавлен 20.04.2010Краткое жизнеописание немецкого живописца и рисовальщика Ганса Гольбейна. Определение и характеристика основных этапов становления творчества великого художника. Анализ особенностей выработки рисунка, моделировки и светотени в работах Ганса Гольбейна.
реферат [32,5 K], добавлен 11.01.2012Понятие и сущность, содержание феномена фольклора, его воспитательное значение и главные функции. Характеристика основных жанров фольклора, воспитательный потенциал каждого. Особенности практического применения основных фольклорных жанров в воспитании.
курсовая работа [35,4 K], добавлен 12.03.2011Анализ понятия "подростковая субкультура" в современной психолого-педагогической литературе. Ценностные ориентации старшеклассника и факторы, влияющие на их формирование. Анализ современной практики формирования ценностных ориентации старшеклассников.
курсовая работа [81,3 K], добавлен 19.08.2015Гуманитарно ориентированные методы культурологии. Феномены или отношения в рамках представлений о культуре. Анализ приемов решения вавилонских математических задач. Первый критерий предпочтения. Характер связи прошлого с настоящим и понимание истории.
реферат [29,1 K], добавлен 25.06.2010Разное отношение к природе в истории человечества. Исследование культуры как надприродного, отличающегося от естественности, возникшего не "само по себе", а в результате человеческой деятельности. Отчуждение от природы с внедрением бэконовской концепции.
контрольная работа [21,2 K], добавлен 27.07.2011Роль и место религиозных тем в древнеиндийской культуре. Консерватизм как главная особенность индуистской культуры. Символика индуистской архитектуры и скульптуры. Значение статуи Шивалингамурти из Гудималлама. Живопись в Индии, ее традиционная специфика.
реферат [30,5 K], добавлен 27.03.2012Жизненный путь Иеронима Босха. Описание эпохи его творчества. Истоки мастерства, техника пейзажей. Символизм в работах живописца. Творческая эволюция и хронология произведений. Кошмарные образы, фантастические животные - главная особенность живописи.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 03.06.2011История русского расписного подноса. Уральский подносный промысел во второй половине XIX века. Главная особенность жостовского цветочного букета. Технология и последовательность выполнения подноса. Наивный романтизм в сюжетах жостовской росписи.
курсовая работа [27,7 K], добавлен 03.05.2012Анализ теории живописи от XIV-XX веков. Изучение творческого пути наиболее выдающихся художников. Рассмотрение основных средств и приемов для решения поставленных творческих задач. Значимость изучения художественных произведений для воспитания детей.
дипломная работа [7,5 M], добавлен 11.09.2014Модерн – стиль, художественное направление в искусстве и архитектуре, наиболее распространенное в конце XIX–начале XX века. Отказ от прямых линий и углов в пользу более естественных, гладких линий как главная и отличительная особенность данного стиля.
реферат [8,6 M], добавлен 25.12.2014
