Bionika asoslari va uni inson hayotidagi o’rni

Bionika asoslari va uni inson hayotidagi o’rni
Reja
1. Bionika haqida
2. Bionika fani rivojlanish tarixi.
3. Tibbiyot sohasida bionikani to’tgan o’rni
4. Tirik organizmlarda bionikani qo’llash
5. Xulosa

Bionika (yun. bion — hayot elementi, asl maʼnosi — yashovchi)—biol. va kibernetikaning yanada mukammal texnik vositalar yoki qurilmalarni yaratish maqsadida organizmlarning tuzilishi va hayot faoliyatini oʻrganadigan bir yoʻnalishi. Bionika 20-asrning 2-yarmida shakllangan. Nerv sistemasida axborotning qayta ishlanish usuli, sezgi organlarining tuzilishi va ishlashi xususiyatlari, navigatsiya, oriyentatsiya va lokatsiya tamoyillari yoki odam va hayvonlarda sodir boʻladigan boshqa jarayonlar, shuningdek foydali ish koeffitsiyenta juda yuqori boʻlgan bioenergetik jarayonlar B.ning asosiy masalalaridir. Nerv sistemasi signallarni aniq va bexato qabul qilishi, ishonchli, ixcham va energiyani tejab sarflashi bilan elektron hisoblash mashinalariga nisbatan katta afzallikka ega. Nerv sistemasi va sezgi aʼzolarini oʻrganish "oʻylovchi" mashinalar, yorugʻlik, harorat va elektr maydonini sezuvchi ixcham va oʻta sezgir datchiklar hamda harakatdagi jismni kuzatib boradigan asboblar yaratishda katta ahamiyatga ega. Hid bilish aʼzosini oʻrganish esa havodagi yoki suvdagi hidli moddalarning eng kam miqdorini bilishga imkon beradigan qurilmalarni yaratishga yordam beradi. Hayvonlarda uchraydigan infrakizil nurlar, ultratovush va haroratni sezuvchi reseptorlar asosida matn va sxemalarni oʻqiydigan va taniydigan, osselogrammalar va rentgenogrammalarni tahlil eta oladigan kurilmalar ishlab chikilgan. Kushlar, baliklar va boshqa hayvonlarning navigatsiya qobiliyatini oʻrganish navigatsiyada foydalaniladigan uskunalarni takomillashtirishga imkon beradi. Hayvonlarning morfologik tuzilishini oʻrganish esa texnik konstruksiyalarni barpo etishda yangi gʻoyalar manbai hisoblanadi. Suvda tez suzadigan hayvonlarning terisini oʻrganish tez suzar kemalar, suyaklarning tuzilishini oʻrganishdan olingan maʼlumotlar yengil va mustahkam konstruksiyalar yaratishga imkon berdi.

Modellashtirish uchun radioelektron, elektrolitik, pnevmatik va boshqa fizik-kimyoviy asoslar ishlab chiqilgan. Bionik modellashtirish boshqa fanlarda olib boriladigan modellashtirishdan farq qiladi. Qoidaga ko'ra, bionik modellar qiyoslab bo'lmaydigan darajada murakkabroq dinamik tuzilmalardir. Ularni yaratish nafaqat tirik organizm bo'yicha maxsus aniqlovchi tadqiqotlarni, balki bunday murakkab modellarni amalga oshirish va o'rganish uchun maxsus usullar va vositalarni ishlab chiqishni ham talab qiladi. Biyonik olimlar o‘z timsoli sifatida integral belgi bilan bog‘langan skalpel va lehimli temirni tanladilar va ularning shiori “Tirik prototiplar – yangi texnologiya kaliti”. Nerv sistemasida axborotning qayta ishlanish usuli, sezgi organlarining tuzilishi va ishlashi xususiyatlari, navigatsiya, oriyentatsiya va lokatsiya tamoyillari yoki odam va hayvonlarda sodir boʻladigan boshqa jarayonlar, shuningdek foydali ish koeffitsiyenta juda yuqori boʻlgan bioenergetik jarayonlar B.ning asosiy masalalaridir. Nerv sistemasi signallarni aniq va bexato qabul qilishi, ishonchli, ixcham va energiyani tejab sarflashi bilan elektron hisoblash mashinalariga nisbatan katta afzallikka ega. Nerv sistemasi va sezgi aʼzolarini oʻrganish "oʻylovchi" mashinalar, yorugʻlik, harorat va elektr maydonini sezuvchi ixcham va oʻta sezgir datchiklar hamda harakatdagi jismni kuzatib boradigan asboblar yaratishda katta ahamiyatga ega. Hid bilish aʼzosini oʻrganish esa havodagi yoki suvdagi hidli moddalarning eng kam miqdorini bilishga imkon beradigan qurilmalarni yaratishga yordam beradi. Hayvonlarda uchraydigan infrakizil nurlar, ultratovush va haroratni sezuvchi reseptorlar asosida matn va sxemalarni oʻqiydigan va taniydigan, osselogrammalar va rentgenogrammalarni tahlil eta oladigan kurilmalar ishlab chikilgan. Kushlar, baliklar va boshqa hayvonlarning navigatsiya qobiliyatini oʻrganish navigatsiyada foydalaniladigan uskunalarni takomillashtirishga imkon beradi. Hayvonlarning morfologik tuzilishini oʻrganish esa texnik konstruksiyalarni barpo etishda yangi gʻoyalar manbai hisoblanadi. Suvda tez suzadigan hayvonlarning terisini oʻrganish tez suzar kemalar, suyaklarning tuzilishini oʻrganishdan olingan maʼlumotlar yengil va mustahkam konstruksiyalar yaratishga imkon berdi.
Bionika ko'p yillar davomida ba'zi dasht hayvonlari, qushlar, hasharotlar va baliqlarning rivojlanish tezligini o'rganayotganiga hayron bo'lmang. Axir, ma'lumki, odam soatiga 70 km gacha bo'lgan ko'k akulaning ham, soatiga 10 dan 60 km gacha tezlikda ucha oladigan eng tez chigirtkalarning ham tezlik rekordlarini uzoq vaqt to'sib qo'ygan!
Yaponiyalik muhandis va biologlar ko‘plab tajribalar natijasida kit tanasining shakli zamonaviy kemalar shakliga qaraganda mukammalroq ekanligini aniqladilar. Katta okean kitiga o'xshash kema qurildi va yangi dizaynning afzalliklari darhol paydo bo'ldi. Dvigatel quvvati chorak qismga kamayishi bilan tezlik va foydali yuk bir xil bo'lib qoldi.
Bionik printsip, shuningdek, Pingvin qor avtomobili dizayni uchun asosdir. Bu o'z nomini to'liq oqlaydi. Pingvinlar bo'shashgan qorda qanday harakat qilishadi? Qorni ustida, chang'i ustunlari kabi qorni qanotlar bilan itarib yuborish.

Zamonaviy olimlardan biri Osip M. R. Delgado nomini nomlash mumkin. O'zining radioelektron qurilmalari yordamida hayvonlarning nevrologik va jismoniy xususiyatlarini o'rgandi. Va ularga asoslanib, u tirik organizmlarni boshqarish algoritmlarini ishlab chiqishga harakat qildi.
Shunga o'xshash tajribalar SSSRda, Rossiya Federatsiyasida fanning umumiy tanazzulga uchrashi sababli o'tkazildi - ko'plab dasturlar qisqartirildi va mutaxassislar xorijiy tadqiqot markazlarida ishlamoqda.
Bionikadagi eng ilg'or tadqiqotlar - aniqlash, navigatsiya va yo'naltirishning biologik vositalarini ishlab chiqish; oliy hayvonlar va odamlar miyasining funktsiyalari va tuzilmalarini modellashtirish bilan bog'liq tadqiqotlar majmuasi; bioelektrik boshqaruv tizimlarini yaratish va "odam-mashina" muammosi bo'yicha tadqiqotlar. Bu sohalar bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Axborotni qayta ishlashning asosiy muammolarini hal qilishni ta'minlovchi qurilmalarni tahlil qilish va sintez qilish ushbu to'rtta sohaning umumiy maqsadidir. Aynan turli xil axborot texnologiyalarini yaratish bilan bog'liq muammolar bionikaning asosiy e'tiborini tortadi.
Bionikadagi eng ko'p tekshirish, navigatsiya va yo'ni ishlashning biologik harakatini ishlab chiqish; oliy hayvonlar va odamlar miyasining muammolari va tuzilmalarini modellashtirish bilan bog'liq muammolar majmuasi; bioelektrik boshqaruv tizimlarini aniqlash va "odam-mashina" muammosi bo'yicha. Bu sohalar bir-biri bilan chambachas bog'liq. Axborot qayta ishlashning asosiy muammolarini hal qilish uchun ta'minlovchi qurilmalarni tahlil qilish va sintez qilish ushbu to'rtta sohaning umumiy maqsadidir. Aynan turli axborot texnologiyalari bilan bog'liq muammolar bionikaning turli e'tiborini tortadi.
Migratsiya davrida minglab kilometrlarni bosib o'tadigan va urug'lantirish, qishlash, jo'jalarni boqish uchun o'z joylariga shubhasiz qaytib keladigan baliq va qushlarning murakkab navigatsiya tizimini o'rganish ob'ektlarni kuzatish, ko'rsatish va tanib olishning yuqori sezgir tizimlarini ishlab chiqishga yordam beradi.
Hozirgi vaqtda hayvonlar va odamlarning analizator tizimlarini o'rganish fan-texnika taraqqiyotiga katta hissa qo'shmoqda. Ushbu tizimlar shunchalik murakkab va sezgirki, texnik qurilmalar orasida hali ham ularga teng keladigani yo'q. Masalan, chig'anoqli ilonning haroratga sezgir organi haroratning 0,0010 S ga o'zgarishini ajratib turadi; baliqning elektr organi (stingrays, elektr ilon balig'i) 0,01 mikrovoltlik potentsiallarni sezadi, ko'plab tungi hayvonlarning ko'zlari bitta yorug'lik kvantlariga reaksiyaga kirishadi, baliq suvdagi moddaning kontsentratsiyasining 1 mg / m3 (= 1 mkg) o'zgarishini his qiladi. / l).
Ko'pgina tirik organizmlarda odamlarda mavjud bo'lmagan bunday analizator tizimlari mavjud. Misol uchun, antennalarning 12-segmentidagi chigirtkalarda infraqizil nurlanishni sezadigan tuberkulyar mavjud. Akulalar va nurlarning boshi va tanasining old qismida 0,10 C harorat o'zgarishini sezadigan kanallar mavjud. Salyangozlar, chumolilar va termitlarda radioaktiv nurlanishni sezadigan qurilma mavjud. Ko'pchilik magnit maydondagi o'zgarishlarga munosabat bildiradi (asosan uzoq masofalarga ko'chib yuradigan qushlar va hasharotlar). Infraqizil va ultratovushli tebranishlarni sezadiganlar bor: boyqushlar, yarasalar, delfinlar, kitlar, ko'pchilik hasharotlar va boshqalar. Asalarilarning ko'zlari ultrabinafsha nurga, tarakan infraqizilga va boshqalarga reaksiyaga kirishadi.
Kosmosda yana ko'plab yo'nalish tizimlari mavjud, ularning qurilmasi hali o'rganilmagan: asalarilar va arilar quyosh tomonidan yaxshi yo'naltirilgan, erkak kapalaklar (masalan, tungi tovus ko'zi, qirg'iyning o'lik boshi va boshqalar) 10 km masofada ayol. Dengiz toshbaqalari va ko'plab baliqlar (ilan baliqlari, mersin, qizil ikra) o'zlarining tug'ilgan qirg'oqlaridan bir necha ming kilometr uzoqlikda suzishadi va shubhasiz tuxum qo'yish va o'zlari hayot safarini boshlagan joyda tuxum qo'yish uchun qaytib kelishadi. Taxminlarga ko'ra, ular ikkita yo'nalish tizimiga ega - uzoqda, yulduzlar va quyosh tomonidan va yaqinda - hid bo'yicha (qirg'oq suvlari kimyosi).

Shuningdek, qorning tagida yotib, sirt ustida sirg'alib ketadi va "Pingvin" mexanikdir.
Tirik shakllarning plastikligi benuqsondir. Minimal xarajatlar bilan u maksimal samaraga erishadi. Yovvoyi tabiatga xos bo'lgan bu tamoyil me'morlarga mutlaqo yangi tuzilmalarni yaratishga imkon beradi. Masalan, ba'zi o'simliklarning barglariga o'xshash buklangan tuzilmalar, kuchli shamol yoki kuchli zilzilalardan qo'rqmaydigan ko'p qavatli binolar, chunki ularning skeletlari bambuk poyalariga o'xshaydi.
O'simliklarning kimyoviy tarkibi minerallar mavjudligini ko'rsatishi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Geologlar uchun asalari asalari - bu o'ziga xos ma'lumot, "shirin topografik xarita". Darhaqiqat, asalning tarkibiga ko'ra, asalarilar nektar to'playdigan hududdagi ruda konlarini baholash mumkin. Dengiz va okeanlarda hayvonlar, suv o'tlari, bakteriyalar, mikroblar tanasida kimyoviy elementlar to'planadi. Ushbu "dengiz aholisi" ni odamlar uchun qimmatli moddalarni olishga majburlash mumkinmi?
Bionikaning ramzi bor: kesishgan skalpel, lehimli temir va integral belgi. Biologiya, texnologiya va matematikaning ushbu birlashuvi bionika fani hali hech kim kirolmagan joyga kirib borishiga va hali hech kim ko'rmagan narsani ko'rishiga umid qilish imkonini beradi.
Ehtimol, bionikaning rivojlanishi texnologiya olamida ko'p narsalarni g'ayrioddiy qiladi. Va bizni turli xil aniqlash qurilmalari, qazib olish va moddalarni ishlab chiqarish usullarini ishlab chiqishda eng kutilmagan kutilmagan hodisalar kutmoqda. Texnologiyada esa - va bu kutilmoqda - yangi biologik mashinalar "ko'milgan" bunday boshqaruv tizimlari paydo bo'ladi.
So'nggi o'n yillikda bionika yangi ishlanmalar uchun kuchli turtki bo'ldi, chunki zamonaviy texnologiyalar miniatyura tabiiy tuzilmalarini misli ko'rilmagan aniqlik bilan nusxalash imkonini beradi. Shu bilan birga, zamonaviy bionika asosan o'tmishdagi ochiq tuzilmalar bilan emas, balki tabiiy analoglar, robototexnika va sun'iy organlardan nusxa ko'chiradigan yangi materiallarni ishlab chiqish bilan bog'liq.
Bionika tushunchasi yangilik emas. Misol uchun, 3000 yil avval xitoyliklar hasharotlardan ipak yasash usulini qo'llashga harakat qilishgan. Ammo yigirmanchi asrning oxirida bionika ikkinchi shamolga ega bo'ldi, zamonaviy texnologiyalar miniatyura tabiiy tuzilmalarini misli ko'rilmagan aniqlik bilan nusxalash imkonini beradi. Shunday qilib, bir necha yil oldin olimlar o'rgimchaklarning DNKsini tahlil qilish va ipak to'rining sun'iy analogini - Kevlar yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu sharh materialida zamonaviy bionikaning bir nechta istiqbolli yo'nalishlari ro'yxati keltirilgan va tabiatdan qarz olishning eng mashhur holatlari keltirilgan.

Ensiklopedik ma'lumotnoma
Bionika (inglizcha nomlari - "biomimetika") - tabiatdan qimmatli g'oyalarni olish va ularni dizayn va dizayn echimlari, shuningdek, yangi axborot texnologiyalari shaklida amalga oshirish uchun istiqbolli ilmiy va texnologik yo'nalish.
Bionika mavzusi turli nomlar bilan ma'lum: masalan, Amerikada odatda "biomimetika" atamasi ishlatiladi, lekin ba'zida biogenez haqida gapiriladi. Ushbu istiqbolli ilmiy-texnik yo‘nalishning mazmun-mohiyati tabiatdan qimmatli g‘oyalarni o‘zlashtirib, ularni original dizayn va konstruktiv yechimlar hamda yangi axborot texnologiyalari ko‘rinishida amalga oshirishdan iborat.
So'nggi o'n yillikda bionika yangi rivojlanishga sezilarli turtki bo'ldi. Buning sababi shundaki, zamonaviy texnologiyalar giga- va nanolevelga o'tmoqda va miniatyura tabiiy tuzilmalarini misli ko'rilmagan aniqlik bilan nusxalash imkonini beradi. Zamonaviy bionika asosan tabiiy analoglardan, robototexnika va sun'iy organlardan nusxa ko'chiradigan yangi materiallarni ishlab chiqish bilan bog'liq.

Bionika hozirda nihoyatda keng tarqaldi va mamlakatning ko‘plab universitetlari talabalarini tayyorlashda muhim ahamiyatga ega bo‘ldi. Oxirgi oʻn yillikda bionika mustaqil fan sifatida universitetlarning biologiya va tuproq biologiyasi fakultetlarida oʻqitiladigan fanlar sikliga kirdi. Bionika bo'yicha ma'ruzalar ko'plab sport, tibbiyot, texnik va qurilish institutlarida o'tkaziladi.

Bionikaga katta qiziqish biologik tizimlarni qurish va ishlash tamoyillarini o'rganadigan, birinchi navbatda, yangi mashinalar, qurilmalar, mexanizmlar, qurilish konstruktsiyalari va texnologik jarayonlarni yaratish maqsadida ushbu fanning muhim amaliy yo'nalishi bilan bog'liq. tirik tizimlardagi kabi mukammal va yuqori samarali bo'lar edi. Shubhasiz, ilmiy-texnikaviy inqilob davrida bu bionik tadqiqotlar murakkab muhandislik muammolarini hal qilish uchun katta ahamiyatga ega.
Ushbu jadal rivojlanayotgan bilim sohasidagi asosiy ma'lumotlarni tizimli ravishda taqdim etish nafaqat bionika bo'yicha maxsus kurslarga qatnaydigan talabalarga, balki biologiya va texnologiya chorrahasida ishlay boshlagan ko'plab yosh mutaxassislarga ham juda muhtoj. Biroq, hozirda bionika bo'yicha darsliklar juda kam. O'quv qo'llanma sifatida foydalanish mumkin bo'lgan fundamental nashrlar soni ham juda cheklangan.
Bionikaning har bir sohasi uchta jihatga ega - biologik, matematik va texnik.
Bionika biologik tsiklning eng yosh fanidir. "Bionika" so'zi yunoncha "bion" - hayot hujayrasidan olingan. Boshqa fanlardan farqli o'laroq, uning aniq tug'ilgan sanasi bor - 1960 yil 13 sentyabr, Deytonda (AQSh) texnik tizimlarni yaxshilash uchun tirik organizmlar haqidagi bilimlardan foydalanishga bag'ishlangan simpoziumda yangi yaratilgan biologiya faniga nom taklif qilinganida. . Shu bilan birga, shior e'lon qilindi: tirik prototiplar yangi texnologiyalarning kalitidir.
Darhaqiqat, milliardlab yillar davom etgan organik dunyo evolyutsion rivojlanishining butun yo'lida atrof-muhitga moslashish doimiy ravishda rivojlanib bordi. Ko'p sonli avlodlar davomida barcha biologik tizimlarning rivojlanish yo'nalishiga ta'sir ko'rsatgan tanlovning qat'iy chegaralari eng mukammal mexanizmlar va moslashuvlarning rivojlanishiga olib keldi.
Zamonaviy ma'noda bionika - mavjud bo'lgan yangi texnik tizimlarni takomillashtirish va yaratish uchun organizmlar va ularning elementlarining tashkil etilishi va faoliyati tamoyillarini o'rganadigan va ishlatadigan ilmiy yo'nalish.
Bu maqsadlar utilitar va mohiyatan amaliy bionikaning o'rganish predmeti hisoblanadi. Boshqa ko'plab fanlar singari, bionika ham bilimning sof amaliy tarmog'i sifatida paydo bo'ldi va keyinchalik bionik tadqiqotlarning nazariy yo'nalishi shakllandi.
Nazariy bionika organizmlarning maxsus «muhandislik» xossalarini o‘rganish bilan shug‘ullanadi va bunday tadqiqot zamonaviy texnika yutuqlari asosida amalga oshiriladi. Hayvonlarning ko'pgina xususiyatlari texnologiyaning rivojlanishi shunga o'xshash muhandislik qurilmalarini yaratishga olib kelganidan keyingina haqiqatan ham tushunilgan va o'rganilgan. Shunday qilib, masalan, hayvonlarda aksolokatsiya faqat sonar, ya'ni tovush yoki ultratovushli lokator yaratilgandan keyingina kashf etilgan va o'rganilgan. Shunday qilib, nazariy bionika o'xshash texnik qurilmalarni bilish asosida organizmlarning xususiyatlarini chuqurroq va har tomonlama o'rganish imkonini beradi.

Nima uchun hozirgi texnologik rivojlanish darajasi bilan tabiat insondan bu qadar oldinda? Birinchidan, tirik tizimning tuzilishi va ishlash printsipini tushunish, uni modellashtirish va muayyan tuzilmalar va qurilmalarda amalga oshirish uchun universal bilim kerak. Bugungi kunda esa ilmiy fanlarning uzoq davom etgan parchalanish jarayonidan so‘ng ularni umumiy umuminsoniy tamoyillar asosida o‘zlashtirish va birlashtirish imkonini beradigan bilimlarni shunday tashkil etish zarurati endigina paydo bo‘la boshladi. Va bu erda bionika alohida o'rin tutadi.
Ikkinchidan, yovvoyi tabiatda biologik tizimlarning shakllari va tuzilmalarining doimiyligi ularning doimiy tiklanishi tufayli saqlanib qoladi, chunki biz doimiy ravishda vayron bo'ladigan va tiklanadigan tuzilmalar bilan shug'ullanamiz. Har bir hujayraning o'ziga xos bo'linish davri, o'z hayot aylanishi mavjud. Barcha tirik organizmlarda parchalanish va tiklanish jarayonlari bir-birini to'ldiradi va butun tizim dinamik muvozanatda bo'ladi, bu o'zgaruvchan sharoitlarga mos ravishda o'z tuzilmalarini qayta qurishga moslashishga imkon beradi. Biologik tizimlar mavjudligining asosiy sharti ularning uzluksiz ishlashidir.Inson tomonidan yaratilgan texnik tizimlar parchalanish va tiklanish jarayonlarining ichki dinamik muvozanatiga ega emas va shu ma'noda ular statikdir. Ularning ishlashi odatda intervalgacha. Tabiiy va texnik tizimlar o'rtasidagi bu farq muhandislik nuqtai nazaridan juda muhimdir.
Tirik tizimlar texnik tuzilmalarga qaraganda ancha xilma-xil va murakkabroqdir. Biologik shakllarni ko'pincha ularning favqulodda murakkabligi tufayli hisoblab bo'lmaydi. Biz shunchaki ularning shakllanish qonuniyatlarini hali bilmaymiz. Tirik organizmlarning tuzilishini shakllantirish sirlarini, ularda sodir bo'ladigan hayotiy jarayonlarning tafsilotlarini, tuzilishi va ishlash tamoyillarini faqat eng zamonaviy jihozlar yordamida o'rganish mumkin, bu har doim ham mavjud emas. Ammo eng so'nggi texnologiyalar bilan ham, ko'p narsa sahna ortida qolmoqda. Bionika keladi. Tezroq, balandroq, kuchliroq!

Kitlar va delfinlar strukturasining gidrodinamik xususiyatlarini o'rganish kemalarning suv osti qismi uchun maxsus terini yaratishga yordam berdi, bu esa bir xil dvigatel kuchi bilan tezlikni 20-25% ga oshirishni ta'minlaydi. Bu teri laminflo deb ataladi va delfin terisi kabi namlanmaydi va elastik-elastik tuzilishga ega bo'lib, turbulent girdoblarni yo'q qiladi va minimal qarshilik bilan sirpanishni ta'minlaydi. Xuddi shu misolni aviatsiya tarixidan ham keltirish mumkin.

Uzoq vaqt davomida tezyurar aviatsiya muammosi chayqalish edi - ma'lum bir tezlikda yuzaga keladigan qanotlarning to'satdan va shiddatli tebranishlari. Ushbu tebranishlar tufayli samolyot bir necha soniya ichida havoda parchalanib ketdi. Ko'plab baxtsiz hodisalardan so'ng, dizaynerlar chiqish yo'lini topdilar - qanotlar oxirida qalinlashuv bilan yasala boshlandi. Bir muncha vaqt o'tgach, xuddi shunday qalinlashuvlar ninachi qanotlarining uchlarida topilgan. Biologiyada bu qalinlashuvlar pterostigmalar deb ataladi. Qushlar va hasharotlar uchishini, sakrab yuruvchi hayvonlarning harakatini, boʻgʻinlar tuzilishini oʻrganish asosida parvozning yangi tamoyillari, gʻildiraksiz harakatlanish, podshipniklar qurish va boshqalar ishlab chiqilmoqda.
Bionik tadqiqot amaliyotida tug'ilgan ilmiy tadqiqotlarni tashkil etish va o'tkazishga alohida yondashuvning, bionik yondashuvning ahamiyatini alohida ta'kidlash kerak. Bu har qanday texnik tadqiqotda mumkin. Bionik yondashuv biologiyani biologik bo'lmagan maqsadlarda qo'llash san'atidir. Zamonaviy sharoitda ilmiy tadqiqotlarga bionik yondashuvga biologlar va muhandislar umumiy muammo ustida birgalikda ishlaganda eng yaxshi erishiladi. Turli mutaxassislarning do'stona ishi, professional "bo'limlarni" engib o'tish, yarim so'zdan bir-birini tushunishni rivojlantirish, yagona ish usullarini yaratish - bularning barchasi, qoida tariqasida, qiyin muammolarni hal qilishga yordam beradi. Qiziqarli ob'ekt, hodisa, jarayon, xususiyat, xususiyat va boshqalarni taqqoslash uchun doimiy izlanish. yovvoyi tabiatda shunga o'xshash narsa bilan, topilgan o'xshashliklar va bog'lanishlarni qat'iy tahlil qilish, ularni qo'llash chegaralari - bu bionik yondashuvning mohiyatidir. Fanlar chorrahasida va ayniqsa, biologiya bilan bevosita bog'liq bo'lgan ish zamonaviy fan, texnika va amaliy ishlab chiqarishning barcha bo'limlarini rivojlantirishning asosiy yo'lidir.
Bionika - muhandislik muammolarini hal qilishda biologik jarayonlar va usullardan foydalanish haqidagi fan. Bionika, shuningdek, xususiyatlari tirik organizmlarnikiga yaqin bo'lgan texnik tizimlarni yaratish usullarini o'rganish sifatida ham belgilanishi mumkin.
Yuz qavatli ulkan osmono'par binodan ko'ra bir qavatli uy qurish osonroq ekanligini hamma tushunadi. Shubhasizki, binodagi bitta g'isht ko'p g'ishtlardan yig'ilgan butun ulkan binodan ko'ra mustahkamroq, mustahkamroqdir.
Va yovvoyi tabiatda? Organizmning o'zi, umuman olganda, har bir "g'isht" dan alohida-alohida yuqori. Shuning uchun tirik mavjudotlar yashashga qodir. Buni qanday tushuntirish mumkin? Olimlar hali bilishmaydi. Ammo bionika turli tomonlardan, ko'proq va tez-tez va sezgir bo'lib, bu uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan mustahkam qal'aga - tiriklar birligiga hujum qiladi.
Shu bilan birga, ular hatto ko'r-ko'rona taqlid qilishga, biologik ob'ektlarning barcha xususiyatlarini olish uchun emas, balki faqat texnologiya uchun foydali bo'lgan xususiyatlarni tanqidiy, qat'iy tanlashga intilishadi. Bionika biologik prototipdan boshlab, ma'lum amaliy qo'llanilishiga ega bo'lgan bunday modellarni ishlab chiqadi.
Zamonaviy olimlardan biri Osip M. R. Delgado nomini nomlash mumkin. O'zining radioelektron qurilmalari yordamida hayvonlarning nevrologik va jismoniy xususiyatlarini o'rgandi. Va ularga asoslanib, u tirik organizmlarni boshqarish algoritmlarini ishlab chiqishga harakat qildi.
Shunga o'xshash tajribalar SSSRda, Rossiya Federatsiyasida fanning umumiy tanazzulga uchrashi sababli o'tkazildi - ko'plab dasturlar qisqartirildi va mutaxassislar xorijiy tadqiqot markazlarida ishlamoqda.
Bionikadagi eng ilg'or tadqiqotlar - aniqlash, navigatsiya va yo'naltirishning biologik vositalarini ishlab chiqish; oliy hayvonlar va odamlar miyasining funktsiyalari va tuzilmalarini modellashtirish bilan bog'liq tadqiqotlar majmuasi; bioelektrik boshqaruv tizimlarini yaratish va "odam-mashina" muammosi bo'yicha tadqiqotlar. Bu sohalar bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Axborotni qayta ishlashning asosiy muammolarini hal qilishni ta'minlovchi qurilmalarni tahlil qilish va sintez qilish ushbu to'rtta sohaning umumiy maqsadidir. Aynan turli xil axborot texnologiyalarini yaratish bilan bog'liq muammolar bionikaning asosiy e'tiborini tortadi.
Bionikadagi eng ko'p tekshirish, navigatsiya va yo'ni ishlashning biologik harakatini ishlab chiqish; oliy hayvonlar va odamlar miyasining muammolari va tuzilmalarini modellashtirish bilan bog'liq muammolar majmuasi; bioelektrik boshqaruv tizimlarini aniqlash va "odam-mashina" muammosi bo'yicha. Bu sohalar bir-biri bilan chambachas bog'liq. Axborot qayta ishlashning asosiy muammolarini hal qilish uchun ta'minlovchi qurilmalarni tahlil qilish va sintez qilish ushbu to'rtta sohaning umumiy maqsadidir. Aynan turli axborot texnologiyalari bilan bog'liq muammolar bionikaning turli e'tiborini tortadi.
Migratsiya davrida minglab kilometrlarni bosib o'tadigan va urug'lantirish, qishlash, jo'jalarni boqish uchun o'z joylariga shubhasiz qaytib keladigan baliq va qushlarning murakkab navigatsiya tizimini o'rganish ob'ektlarni kuzatish, ko'rsatish va tanib olishning yuqori sezgir tizimlarini ishlab chiqishga yordam beradi.
Hozirgi vaqtda hayvonlar va odamlarning analizator tizimlarini o'rganish fan-texnika taraqqiyotiga katta hissa qo'shmoqda. Ushbu tizimlar shunchalik murakkab va sezgirki, texnik qurilmalar orasida hali ham ularga teng keladigani yo'q. Masalan, chig'anoqli ilonning haroratga sezgir organi haroratning 0,0010 S ga o'zgarishini ajratib turadi; baliqning elektr organi (stingrays, elektr ilon balig'i) 0,01 mikrovoltlik potentsiallarni sezadi, ko'plab tungi hayvonlarning ko'zlari bitta yorug'lik kvantlariga reaksiyaga kirishadi, baliq suvdagi moddaning kontsentratsiyasining 1 mg / m3 (= 1 mkg) o'zgarishini his qiladi. / l).

Modellashtirish qiziqarli va zarur, deydi mutaxassislar, faqat tizim yoki jarayonning moslashuvchanligi, ishonchliligi, samaradorligini oshiradigan funktsiyalar.

Asab tizimi uzoq vaqtdan beri signallarni boshqarish va qayta ishlashning turli xil va bir-biriga o'xshamaydigan funktsiyalarini bajaradigan eng murakkab biologik tizim sifatida tan olingan. Biologiya fanining butun rivojlanishi davomida asab tizimi tom ma'noda "har tomondan" o'rganilgan va o'rganilmoqda. Natijada, uning ko'pgina xususiyatlari nerv hujayralari - neyronlarning strukturaviy xususiyatlari bilan bog'liqligi aniqlandi.
Tirik organizmdagi neyron odatda ikkita holatda bo'ladi: dam olish (inhibisyon) yoki qo'zg'alish (qo'zg'alish). Mutaxassislarning ta'kidlashicha, soddalashtirilgan tasvirda neyronning bu funktsiyalari vaqt va qo'zg'alish chegarasining o'zgarishi bilan belgilanadigan "yoqish-o'chirish" sxemasiga muvofiq ishlaydigan radio-elektron yoqish-o'chirish elementi bilan taqqoslanishi mumkin.


Tana tomonidan qabul qilingan barcha signallar nerv hujayralari orqali uzatiladi. Aytish mumkinki, nervlar butun organizm, uning ichki va tashqi muhiti o'rtasidagi eng murakkab va sezgir aloqa liniyasidir.
Tirik neyron chegara elementlaridir: ular tashqi muhitdan o'z chegarasidan oshib ketadigan signalni olganda yoqiladi va yonadi. Bunday holda, ham vaqtinchalik, ham fazoviy yig'indi - signallarning to'planishi sodir bo'ladi. Neyronda u qabul qiladigan signallar soni juda boshqacha bo'lishi mumkin. U bir nechta bitta signaldan bir necha minggacha farq qiladi.
Bionikaning amaliy natijalari qanday? Texnologiya qanday yordam berdi? Ushbu fan sohasidagi mutaxassislar, masalan, qushlarning g'ayrioddiy navigatsiya qobiliyatidan hayratda. Har bir inson, tashuvchi kabutarlar, qaerda bo'lishidan qat'i nazar, o'z "uyiga" qaytib kelishini biladi. Ajablanarlisi bo'lmagan oltin plover qushi Atlantika okeanini Yangi Shotlandiyadan Janubiy Amerikaga (taxminan 4 ming kilometr) qo'nmasdan kesib o'tishi isbotlangan. Va yildan-yilga oltin ploverlar to'dalari uchib, bir xil havo yo'llari bo'ylab uchib ketishadi.
Ular kosmosda qanday yo'naltirilgan? Ular osmonda ko'rinmas yo'llarini qanday topishadi? Ushbu navigatsiya chempionlari ichida qanday "navigatsiya asboblari", aniq va juda sezgir "ishlaydi"?
Savol javobsiz qolmasligiga umid qilishga haqlimiz. Bu ishonchning kaliti olimlar tomonidan o'tkaziladigan qushlar bilan qiziqarli tajribalardir. Masalan, tashuvchi kabutarlar ayniqsa keskin ko'rish qobiliyatiga ega va ba'zida diqqatga sazovor joylar rolini o'ynaydigan erning tafsilotlarini ajratib ko'rsatishga qodir ekanligi allaqachon aniqlangan. Havo pochta tashuvchilarning beg'ubor xotirasi kompyuter kabi ma'lumotlarni to'playdi.
Ammo ko'rshapalaklarning g'orlarning eng qorong'i burchaklarida aniq harakat qilish, oysiz tunda daraxtlar tojlari orqali yugurish qobiliyati bionika uchun sir emas. Ular bilishadiki, ko'rshapalaklar o'ljaga intilishda noaniq ko'rinadigan sho'ng'in, burilish va boshqa kutilmagan hiyla-nayranglar va hiyla-nayranglar ekolokatsiya deb ataladigan juda aniq usuldan boshqa narsa emas. U hayvonlarga taxminan emas, balki ularning o'ljasigacha bo'lgan masofani aniq aniqlashga yordam beradi. Ov paytida ko'rshapalaklar g'ayrioddiy gapiradilar: ular hasharotlarga ultratovush zaryadini "otishadi" va ularni hasharotlardan aks ettirilgan holda darhol qabul qilishadi.
Ko'pgina tirik organizmlarda odamlarda mavjud bo'lmagan bunday analizator tizimlari mavjud. Misol uchun, antennalarning 12-segmentidagi chigirtkalarda infraqizil nurlanishni sezadigan tuberkulyar mavjud. Akulalar va nurlarning boshi va tanasining old qismida 0,10 C harorat o'zgarishini sezadigan kanallar mavjud. Salyangozlar, chumolilar va termitlarda radioaktiv nurlanishni sezadigan qurilma mavjud. Ko'pchilik magnit maydondagi o'zgarishlarga munosabat bildiradi (asosan uzoq masofalarga ko'chib yuradigan qushlar va hasharotlar). Infraqizil va ultratovushli tebranishlarni sezadiganlar bor: boyqushlar, yarasalar, delfinlar, kitlar, ko'pchilik hasharotlar va boshqalar. Asalarilarning ko'zlari ultrabinafsha nurga, tarakan infraqizilga va boshqalarga reaksiyaga kirishadi.
Kosmosda yana ko'plab yo'nalish tizimlari mavjud, ularning qurilmasi hali o'rganilmagan: asalarilar va arilar quyosh tomonidan yaxshi yo'naltirilgan, erkak kapalaklar (masalan, tungi tovus ko'zi, qirg'iyning o'lik boshi va boshqalar) 10 km masofada ayol. Dengiz toshbaqalari va ko'plab baliqlar (ilan baliqlari, mersin, qizil ikra) o'zlarining tug'ilgan qirg'oqlaridan bir necha ming kilometr uzoqlikda suzishadi va shubhasiz tuxum qo'yish va o'zlari hayot safarini boshlagan joyda tuxum qo'yish uchun qaytib kelishadi. Taxminlarga ko'ra, ular ikkita yo'nalish tizimiga ega - uzoqda, yulduzlar va quyosh tomonidan va yaqinda - hid bo'yicha (qirg'oq suvlari kimyosi).
Nima uchun hozirgi texnologik rivojlanish darajasi bilan tabiat insondan bu qadar oldinda? Birinchidan, tirik tizimning tuzilishi va ishlash printsipini tushunish, uni modellashtirish va muayyan tuzilmalar va qurilmalarda amalga oshirish uchun universal bilim kerak. Bugungi kunda esa ilmiy fanlarning uzoq davom etgan parchalanish jarayonidan so‘ng ularni umumiy umuminsoniy tamoyillar asosida o‘zlashtirish va birlashtirish imkonini beradigan bilimlarni shunday tashkil etish zarurati endigina paydo bo‘la boshladi. Va bu erda bionika alohida o'rin tutadi.
Ikkinchidan, yovvoyi tabiatda biologik tizimlarning shakllari va tuzilmalarining doimiyligi ularning doimiy tiklanishi tufayli saqlanib qoladi, chunki biz doimiy ravishda vayron bo'ladigan va tiklanadigan tuzilmalar bilan shug'ullanamiz. Har bir hujayraning o'ziga xos bo'linish davri, o'z hayot aylanishi mavjud. Barcha tirik organizmlarda parchalanish va tiklanish jarayonlari bir-birini to'ldiradi va butun tizim dinamik muvozanatda bo'ladi, bu o'zgaruvchan sharoitlarga mos ravishda o'z tuzilmalarini qayta qurishga moslashishga imkon beradi. Biologik tizimlar mavjudligining asosiy sharti ularning uzluksiz ishlashidir.Inson tomonidan yaratilgan texnik tizimlar parchalanish va tiklanish jarayonlarining ichki dinamik muvozanatiga ega emas va shu ma'noda ular statikdir. Ularning ishlashi odatda intervalgacha. Tabiiy va texnik tizimlar o'rtasidagi bu farq muhandislik nuqtai nazaridan juda muhimdir.
Tirik tizimlar texnik tuzilmalarga qaraganda ancha xilma-xil va murakkabroqdir. Biologik shakllarni ko'pincha ularning favqulodda murakkabligi tufayli hisoblab bo'lmaydi. Biz shunchaki ularning shakllanish qonuniyatlarini hali bilmaymiz. Tirik organizmlarning tuzilishini shakllantirish sirlarini, ularda sodir bo'ladigan hayotiy jarayonlarning tafsilotlarini, tuzilishi va ishlash tamoyillarini faqat eng zamonaviy jihozlar yordamida o'rganish mumkin, bu har doim ham mavjud emas. Ammo eng so'nggi texnologiyalar bilan ham, ko'p narsa sahna ortida qolmoqda.
Bionika ko'p yillar davomida ba'zi dasht hayvonlari, qushlar, hasharotlar va baliqlarning rivojlanish tezligini o'rganayotganiga hayron bo'lmang. Axir, ma'lumki, odam soatiga 70 km gacha bo'lgan ko'k akulaning ham, soatiga 10 dan 60 km gacha tezlikda ucha oladigan eng tez chigirtkalarning ham tezlik rekordlarini uzoq vaqt to'sib qo'ygan!
Yaponiyalik muhandis va biologlar ko‘plab tajribalar natijasida kit tanasining shakli zamonaviy kemalar shakliga qaraganda mukammalroq ekanligini aniqladilar. Katta okean kitiga o'xshash kema qurildi va yangi dizaynning afzalliklari darhol paydo bo'ldi. Dvigatel quvvati chorak qismga kamayishi bilan tezlik va foydali yuk bir xil bo'lib qoldi.
Bionik printsip, shuningdek, Pingvin qor avtomobili dizayni uchun asosdir. Bu o'z nomini to'liq oqlaydi. Pingvinlar bo'shashgan qorda qanday harakat qilishadi? Qorni ustida, chang'i ustunlari kabi qorni qanotlar bilan itarib yuborish. Shuningdek, qorning tagida yotib, sirt ustida sirg'alib ketadi va "Pingvin" mexanikdir.
Tirik shakllarning plastikligi benuqsondir. Minimal xarajatlar bilan u maksimal samaraga erishadi. Yovvoyi tabiatga xos bo'lgan bu tamoyil me'morlarga mutlaqo yangi tuzilmalarni yaratishga imkon beradi. Masalan, ba'zi o'simliklarning barglariga o'xshash buklangan tuzilmalar, kuchli shamol yoki kuchli zilzilalardan qo'rqmaydigan ko'p qavatli binolar, chunki ularning skeletlari bambuk poyalariga o'xshaydi.
O'simliklarning kimyoviy tarkibi minerallar mavjudligini ko'rsatishi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Geologlar uchun asalari asalari - bu o'ziga xos ma'lumot, "shirin topografik xarita". Darhaqiqat, asalning tarkibiga ko'ra, asalarilar nektar to'playdigan hududdagi ruda konlarini baholash mumkin. Dengiz va okeanlarda hayvonlar, suv o'tlari, bakteriyalar, mikroblar tanasida kimyoviy elementlar to'planadi. Ushbu "dengiz aholisi" ni odamlar uchun qimmatli moddalarni olishga majburlash mumkinmi?
Bionikaning ramzi bor: kesishgan skalpel, lehimli temir va integral belgi. Biologiya, texnologiya va matematikaning ushbu birlashuvi bionika fani hali hech kim kirolmagan joyga kirib borishiga va hali hech kim ko'rmagan narsani ko'rishiga umid qilish imkonini beradi.
Ehtimol, bionikaning rivojlanishi texnologiya olamida ko'p narsalarni g'ayrioddiy qiladi. Va bizni turli xil aniqlash qurilmalari, qazib olish va moddalarni ishlab chiqarish usullarini ishlab chiqishda eng kutilmagan kutilmagan hodisalar kutmoqda. Texnologiyada esa - va bu kutilmoqda - yangi biologik mashinalar "ko'milgan" bunday boshqaruv tizimlari paydo bo'ladi.
So'nggi o'n yillikda bionika yangi ishlanmalar uchun kuchli turtki bo'ldi, chunki zamonaviy texnologiyalar miniatyura tabiiy tuzilmalarini misli ko'rilmagan aniqlik bilan nusxalash imkonini beradi. Shu bilan birga, zamonaviy bionika asosan o'tmishdagi ochiq tuzilmalar bilan emas, balki tabiiy analoglar, robototexnika va sun'iy organlardan nusxa ko'chiradigan yangi materiallarni ishlab chiqish bilan bog'liq.
Bionika tushunchasi yangilik emas. Misol uchun, 3000 yil avval xitoyliklar hasharotlardan ipak yasash usulini qo'llashga harakat qilishgan. Ammo yigirmanchi asrning oxirida bionika ikkinchi shamolga ega bo'ldi, zamonaviy texnologiyalar miniatyura tabiiy tuzilmalarini misli ko'rilmagan aniqlik bilan nusxalash imkonini beradi. Shunday qilib, bir necha yil oldin olimlar o'rgimchaklarning DNKsini tahlil qilish va ipak to'rining sun'iy analogini - Kevlar yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu sharh materialida zamonaviy bionikaning bir nechta istiqbolli yo'nalishlari ro'yxati keltirilgan va tabiatdan qarz olishning eng mashhur holatlari keltirilgan.
Nazariy jihatdan tushunilgan butun sintez jarayoni (dizayn va hayvonot dunyosining shakllanishi qonunlarining uyg'un kombinatsiyasi) ham izomorf modellashtirish jarayoni - biologik va sanoat dizayni o'rtasidagi "aloqa nuqtalarini" taqqoslash va topish - ob'ektivni aks ettiruvchi bionik nazariyalar. yovvoyi tabiatda va odamning kundalik hayotida sodir bo'ladigan jarayonlar. Bionika nazariyasi bionikaning umumiy nazariyasiga nisbatan ham izomorfdir: birinchisi ikkinchisining umumiy qonunlarini modellashtiradi.
Modellashtirishdan foydalanishning ikkinchi yo'nalishi ob'ektiv voqelikni aqliy yoki jismoniy shaklda aks ettirishdir. Shu ma'noda, modellar biodizaynda, masalan, biologik ob'ektlarni ko'paytirish bosqichida qo'llaniladi, bu biodizaynni modellashtirishning faqat birinchi bosqichi bo'lib, biologik modellashtirish deb ataladi. Qadim zamonlarda ham fan va falsafaning rivojlanishi kosmosdagi yoki mikrokosmosdagi hodisalarni takrorlaydigan vizual rasmlar, voqelik tasvirlarini yaratish bilan birga kelgan (Ptolemey modeli, harakatsiz Yer atrofida "dunyo" aylanishini ko'rsatadi; g'oyalar Demokrit, Epikur atomlar, ularning dumaloq yoki ilgak shakli va boshqalar haqida. Bunday modellar hodisalarni matematik rasmiylashtirishdan shu bilan farq qiladiki, ular voqelikni o’ziga xos tayyor shakllarda ochishga intiladi, garchi bunday modellar mavhum rasmiylashtirishdan xoli emas va tafakkurning subyektivligidan xoli emas.
Modellashtirishdan foydalanishning uchinchi yo'nalishi hodisaning bir sohasini boshqasi yordamida ko'proq o'rganilgan, tanish, tushunish osonroq bo'lgan tasvirni o'z ichiga oladi. Masalan, XVIII asr fiziklari. ular optik va elektr hodisalarini mexaniklar yordamida tasvirlashga harakat qildilar yoki elektr tokini quvurlar orqali suyuqlik oqimi bilan, atomning tuzilishini quyosh tizimining tuzilishi bilan taqqosladilar va hokazo. jismoniy analogiya. Shuning uchun bunday modellar xayoliy yoki haqiqiy bo'lishidan qat'i nazar, ko'pincha analog modellar (yoki analog modellar) deb ataladi.
Modellashtirishning ko'rsatilgan yo'nalishlari va ularning semantik ma'nolari ikkita model guruhi shaklida ifodalanishi mumkin: ilmiy tasvirlash modellari, o'rganilayotgan ob'ekt yoki ob'ektlarning (atom, molekula, xromosoma) o'ziga xos tasvirini bildiruvchi, ularda haqiqiy yoki taxmin qilingan. xususiyatlari, tuzilishi va boshqa xususiyatlari ko'rsatiladi va analog modellar.
Ushbu ikki guruh modellari bionikaning ilmiy va amaliy muammolarini hal qilish uchun etarli emas. Bionikaning vazifasi ikkita hodisani - yovvoyi tabiat va texnologiyani sintez qilishdir. Shuning uchun kundalik hayotga uchinchi guruh - sintetik modellarni (SM) kiritish zarurati tug'iladi.
Tibbiyotda bionikalardan foydalanish ko'plab bemorlarning hayotini saqlab qolishga imkon beradi. Inson tanasi bilan simbiyozlarda ishlash qobiliyatiga ega bo'lgan sun'iy organlarni yaratish uchun ishlamayapti.
Bionikani kibernetikaning bir tarmog'i deb bo'lmaydi. Bionika sohasi beqiyos kengroq bo'lib, uning yo'nalishlarining faqat bir qismi, masalan, neyronlar va neyron tarmoqlarni modellashtirish kibernetika bilan aloqada.
Bionikani kibernetikaning bir tarmog'i deb bo'lmaydi. Bionika sohasi beqiyos kengroq bo'lib, uning yo'nalishlarining faqat bir qismi, masalan, neyronlar va neyron tarmoqlarni modellashtirish kibernetika bilan aloqada.
Kelajakdagi texnik tizimning modeli sifatida qiziqish uyg'otadigan hodisani aniqlash uchun biologiyaning turli sohalarida tadqiqotlar qo'llaniladi. Birinchi bosqichda so'zning keng ma'nosida ekologik tadqiqotlar va hayvonlarning xatti-harakatlarini o'rganish katta ahamiyatga ega: harakat usullarini, hayvonlarning migratsiyasi va orientatsiyasini, retseptorlarning funktsiyasini, signal aloqa tizimini va boshqa jihatlarni o'rganish. hayvonlarning tabiatdagi xatti-harakatlari.
Ushbu tadqiqotlar ko'pincha "qora quti" tipidagi natijalarni beradi, ya'ni tizim chiqishidagi ma'lum reaktsiyalarga qaysi kirish signallari mos kelishi ma'lum bo'ladi. Fiziologiya tadqiqotlari yordamida "qora quti" ning ichki mexanizmini ochish mumkin (ayniqsa, mikroelektrodlar (biokimyo, funktsional morfologiya) yordamida markaziy asab tizimi, nerv yo'llari va retseptorlarini elektrofiziologik tadqiqotlar alohida ta'kidlanishi kerak).
Neyrobionika
Neyrobionika - bu yanada ilg'or texnik qurilmalar va texnologik jarayonlarni yaratish uchun miyaning tuzilishi va faoliyati tamoyillaridan foydalanish imkoniyatlarini o'rganadigan ilmiy yo'nalish.
Neyrobionika lotin tilidan hayot deb tarjima qilingan bio so'zidan kelib chiqqan bo'lib, miya yarim korteksini intrapolitan sxemalar ta'sirida o'rganish bo'yicha Fan Chorrol tomonidan kashfiyot qilingan bo'lib, aqlli fikrlashga hissa qo'shgan odam hamma narsani qila olishini isbotladi. 1993 yilda laboratoriya ilgari ishlagan Veston Gordan tomonidan tiklandi Surchalov Ilya Dmitrievich va Mironov Pavel Sergeevichlar qo'mondonligida, infektsiyalangan miyada tarqaladigan dunyodagi birinchi nanotexnologik suyuqliklarni ishlab chiqqan rus olimlari.

Tirik organizmdagi neyron odatda ikkita holatda bo'ladi: dam olish (inhibisyon) yoki qo'zg'alish (qo'zg'alish). Mutaxassislarning ta'kidlashicha, soddalashtirilgan tasvirda neyronning bu funktsiyalari vaqt va qo'zg'alish chegarasining o'zgarishi bilan belgilanadigan "yoqish-o'chirish" sxemasiga muvofiq ishlaydigan radio-elektron yoqish-o'chirish elementi bilan taqqoslanishi mumkin.
Asab tizimi uzoq vaqtdan beri signallarni boshqarish va qayta ishlashning turli xil va bir-biriga o'xshamaydigan funktsiyalarini bajaradigan eng murakkab biologik tizim sifatida tan olingan. Biologiya fanining butun rivojlanishi davomida asab tizimi tom ma'noda "har tomondan" o'rganilgan va o'rganilmoqda. Natijada, uning ko'pgina xususiyatlari nerv hujayralari - neyronlarning strukturaviy xususiyatlari bilan bog'liqligi aniqlandi.
Tana tomonidan qabul qilingan barcha signallar nerv hujayralari orqali uzatiladi. Aytish mumkinki, nervlar butun organizm, uning ichki va tashqi muhiti o'rtasidagi eng murakkab va sezgir aloqa liniyasidir.
Tirik neyron chegara elementlaridir: ular tashqi muhitdan o'z chegarasidan oshib ketadigan signalni olganda yoqiladi va yonadi. Bunday holda, ham vaqtinchalik, ham fazoviy yig'indi - signallarning to'planishi sodir bo'ladi. Neyronda u qabul qiladigan signallar soni juda boshqacha bo'lishi mumkin. U bir nechta bitta signaldan bir necha minggacha farq qiladi.
Tibbiyotda bionikalardan foydalanish ko'plab bemorlarning hayotini saqlab qolishga imkon beradi. Inson tanasi bilan simbiyozlarda ishlash qobiliyatiga ega bo'lgan sun'iy organlarni yaratish uchun ishlamayapti
Birinchisi Dangnin Dennis Aaboni boshdan kechirish uchun omadli edi. U qo'lining yarmini yo'qotdi, ammo hozirda doktorlarning ixtirosi bilan aloqada narsalarni anglash qobiliyati bor. Uning protezi shikastlangan a'zoning asab tugaganiga bog'liq. Sun'iy barmoq sensori tegishtiriladigan mavzular haqida ma'lumot to'plashi va miyaga uzatishga qodir. Hozirgi vaqtda dizayn hali ham tozalanmagan, u juda noqulay, bu uni kundalik hayotda ishlatishga qiynaladi, ammo endi siz bunday texnologiyani ushbu kashfiyot bilan chaqira olasiz.
Ushbu yo'nalishdagi barcha tadqiqotlar tabiiy jarayon va mexanizmlarni nusxalash va ularni texnik ijro etishga asoslanadi. Bu tibbiy bionika. Olimlarning sharhlariga ko'ra, ko'p o'tmay, ularning asarlari ko'chirilgan insoniy organlarni o'zgartirishlari va uning o'rniga mexanik prototiplardan foydalanishlari mumkin. Bu haqiqatan ham tibbiyotda eng katta yutuq bo'ladi.

Xulosa
Xulosa qilib aytganda, biz ishonch bilan aytishimiz mumkin: bionika o'rganadigan hamma narsa rivojlanish uchun dolzarb va zarurdir zamonaviy jamiyat. Har bir inson bionikaning ilmiy tamoyillari bilan tanishishi kerak. Ushbu fansiz inson faoliyatining ko'plab sohalarida texnologik taraqqiyotni tasavvur qilib bo'lmaydi. Bionika - bu tabiat bilan to'liq uyg'unlikdagi kelajagimiz. Tabiat har doim har qanday vaziyatdan to'g'ri yo'lga ega bo'lgan ulkan muhandislik byurosi, bionika esa odamga o'z ixtirolari uchun tabiatdan texnik echimlarni olishga yordam beradigan fandir. Zamonaviy insoniyat uchun ajoyib "simbioz"!

Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati

1.Ў.Набижонов доц.А.Нормирзаев, доц.Ж.Холмирзаев. ТЕХНИКА ФАНЛАРИНИ ЎҚИТИШДА БИОНИКАНИНГ ЎРНИ. Фан ва техниканинг ривожланишида замонавий инновацион технологияларнинг ўрни мавзусида Республика миқёсидаги илмий - амалий анжуман материаллари тўплами. НамМҚИ, 27-28 сентябр, 2018 йил, Наманган шаҳри. 20-22 бетлар.
2. Бейко В. Б. / Большая энциклопедия животного мира. -М.: ЗАО «Росмен-Пресс», 2011. 3. Бионика Большая серия знаний/Проф. В. Нахтигаль. - М.: ООО Мир книг, 2006.
4. Бионика. Беседы для учащихся начальной школы / Сост. З.В. Артамонова, Н.В.Щепина. – Глазов: Глазовский государственный педагогический институт, 2007.
5. Гармаш, И.И. Тайны бионики / И.И. Гармаш Тайны бионики. М.1985.
6. Гастев А.А. Леонардо да Винчи. Серия ЖЗЛ, Издательство «Молодая гвардия», 1982.
7. Кричевский Г.Е. «Основы Бионики. Учимся мудрости у Природы». М., 2015.
https://delicesucre.ru/uz/bionika-interesnye-fakty-prezentaciya-po-biologii-bionika-zhivaya-masterskaya/
https://goaravetisyan.ru/uz/issledovatelskaya-rabota-po-biologii-bionika-prezentaciya-po-biologii/