Ta’rif "Bionika-75" nomli 1-Xalqaro konferensiyada qabul qilingan,1975 y

SHaharsozlik xarakteri	5 - 9	4 - 7	4 - 7
13 - 23
5	Arxitektura-fazoviy echim	5 - 8	3 - 6	3 - 6	12 - 20
6	YAngi konstruktiv echim	2 - 3	1 - 2	1 - 2	4 - 7
7	Biomateriallar	23 - 40	16 – 30	16 - 30	55-100
	JAMI	39 - 70		1 - 2	1 - 2
		1 - 3

Xar bir nazorat bo‘yicha yoritiladigan mavzu va masalalar tarqatma materiallar, testlar va savol-javoblar shaklida beriladi

12. Tavsiya etiladigan adabiyotlar ro‘yhati
Asosiy adabiyot lar

1. 
   G‘oyibov B.I. “Bionika”: O‘quv qo‘llanma, - Toshkent–2012y.
   
2. 
   Arxitekturnaya bionika /.Lebedev YU. S. , Rabinovich V. I., Polojay E. D., va boshqalar/ YU.S.Lebedev tahriri ostida. - Moskva, 1990 y.
   

Qo‘shimcha adabiyot

3. 
   Arxitekturnoe proektirovanie obщestvennыx zdaniy i soorujeniy: O‘quv qo‘llanma - M, Arxitektura-S, 2007.
   
4. 
   KMK 2.08.02-96. Obщestvennыe zdaniya i soorujeniya. - Toshkent, 2009 y.
   
5. 
   Sovremennыe prostranstvennыe konstruksii /YU.A.Dыxovichnыy, E.Z.Jukovskiy tahriri ostida. – Moskva, 1991y.
   
6. 
   Zokoley S. Arxitekturnoe proektirovanie, ekspluatatsiya ob’ektov, ix svyaz s okrujayuщey sredoy. – Moskva, 1984y.
   

Informatsion-texnik vositalar

7. 
   Sayt Internet “ www.google.ru”.
   

1.1 Arxitekturaviy bionika -fan va amaliyotdagi yangi yo`nalishi
«Bionika» atamasi yunoncha ―bios‖ so`zidan kelib chiqqan bo`lib, «hayot» degan ma‘noni anglatadi. Qo`shimcha «nika» so`zi elektronikadan olingan bo`lib, ilm-fan sohasida yangi atama sifatida yo`nalish ochdi. Fanning ―bionika‖ nomi amerikalik olim Djek Stil tomonidan taklif qilingan va 1960 yil Dayton shahridagi (AQSH) bionika bo`yicha birinchi anjuman-simpoziumda rasmiy ravishda qabul qilingan. [1]
Qisqacha qilib aytganda bu fan biologik tizimdagi jarayonlarni va o`z navbatida tabiatda kechayotgan hodisalarni o`rganadigan hamda uni texnikada ijodiy yondashishga undovchi fan sohasidagi yangi yo`nalishdir.
Mutaxassislar uni oliy - uchinchi klass faniga kiritishadi, bir qancha boshqa fanlarni sintez qiladi, hozirda tabiiy fanlarni (biologiya, kimyo, fizika, biokimyo, biofizika) o`rganishda matematik tahlillar va masalani hal qilishdagi muhandislik yondashuvda o`rganiladi. Shunday qilib bionika, fan bo`lib, bir vaqtning o`zida ilmiy-izlanish qismini amaliyotga qo`llanilishini bog`laydi, nafaqat qonunlarni keltirib chiqaradigan, balki uni bir vaqtning o`zida aniq material shaklida ifodalanishidir. Bionika - yaratuvchi mazmunidagi fan bo`lib, tabiatni faol tarzda qayta o`zgartirib, yangi sun‘iy muhitni yaratishdir, biroq insoniy masalalarni aspektida, masalan, tabiatshunoslikda morfologiya tirik tabiatni shakllarini o`rganadi, anatomiya - organlarning ichki tuzilishini, biokimyo - kimyoviy jarayonlarni, tirik organizmda kechadigan va h.k., bionika esa hamma tirik organizmlarga taalluqli bo`lgan faktorlar ustidagi izlanish bilan shug`ullanadi. Bionika tayyor narsalarni tabiiy prototiplarninig jismoniy modellarini yaratishga qaratilgan. Bu uning yaratuvchanligidir.
Arxitekturaviy bionikaning maqsadida nafaqat bionikaviy sferaga, balki jonli tabiatda o`zining ob‘yektlariga ega bo`lish va faqat ularni muammolarini hal qilish yo`llarini nazarda tutadi. Shuning uchun biz uni o`ziga xos paydo bo`luvchi, tarixni va zamonaviy arxitektura amaliyotini yengillashtiruvchi va arxitektura fanida o`zining taklifini beruvchi sifatida ko`rishimiz mumkin. Uning predmeti – arxitektura va jonli tabiat o`rtasida o`zaro aloqadagi umumiylik, shaharsozlik tizimi va arxitekturaviy komplekslarni shakllanishi, arxitekturaviy yechimlarda amalga oshirish maqsadida shakllanish qonunlari va jonli tabiatdagi ob‘yektlarni, biologik ob‘yektlar shakllanishini o`rganishni tadbiq qilishdir.
Texnikaviy bionikada kam ishlatiladigan «Biologik ob‘yekt» va «jonli tabiat» tushunchasi deyarli bir ma‘noni anglatadi. Lekin, bu tushunchalarning ozgina farqi bor. «Jonli tabiat» tushunchasi bevosita kosmosda va biosferada tiriklikni paydo bo`lishi haqida tushuntiradi. Yana shu ham ma‘lumki, jonli tabiatda «jonsiz» elementlar mavjud, masalan: molyuskalarning qobig` suyaklari, qattiq, hayvonlarning suyaklari. Jonli tabiatda nafaqat biologik, fizik va kimyoviy jarayonlar ham yuz beradi. «Biologik ob‘yekt» tushunchasi «jonli tabiat» tushunchasini aniqlashtiradi. Shuning uchun «jonli tabiat», «jonli organizm», «jonli tabiat ob‘yektlari» atamalari o`rniga «biologik ob‘yekt» termini qo`llaniladi. Bu ishda bitta terminni ishlatishga bog`lanib qolmaslik uchun bu tushuncha bilan bir ma‘noda keladigan turli xil variantlar qo`llaniladi. Bu haqida qizg`in baxslar ham ketayotganini eslatib o`tamiz.
Arxitekturaviy bionika barcha bitmas-tuganmas tabiatdagi formalar xazinasidan – ulardan jamiyat talabiga mos keladiganlarigacha, aniq bionikaviy prinsiplardan va modellashtirishdan – arxitektura-biologik komplekslarni izohlash va to`g`rilangan arxitekturaviy modellashtirishga hamda ulardan arxitektura bionikaviy amaliy san‘atning ijodiy rivojlanishiga qarab boradi.
Arxitekturaviy bionikada nazariya va amaliyotni farqlanishi, ikki har xil sabab kabi nazariy tomondan ishlab chiqiladigan ideal mezon bilan mos kelmaydi. Nafaqat inson faoliyatida jonli tabiat texnikadan foydalanishda, balki jonli tabiatni inson talabi va qarashi bilan qayta ko`rishda ham o`xshashlik tomonlari mavjud.
K.Marksning «Kapital»da ishlab chiqarishdagi funksiyani va odam organizmini funksiyalari o`xshashligi haqidagi kuzatuvlarini tez-tez uchratamiz. Mehnat va uning komplekslaridagi mexanik vositani K.Marks «...suyakli va muskulli ishlab chiqarish tizimi» deb ataydi. Mehnat ikki guruh vositasini esa «faqatgina mehnatning predmetlarini saqlashga xizmat qiladigan,...umumiy qilib aytganda tizimli ishlab chiqarishning tomirlari» deb ataydi.
XIX asrda bu yo`nalishda falsafiy qarashlar shakllangan. «Tabiatdagi borliqni aslida qanday ekanligini o`rganish va uni sinflarga bo`lishni o`zidagina, insonlar ularni insoniy ezgulikka munosabatini, ularni ko`pchilik uchun yaxshi va yomon tomonlarini ajratish va o`rganish imkoniyatiga ega bo`ladi» deb yozgan o`sha vaqtning taniqli faylasuf va sotsiologi P.L.Lavrov shunday fikr bildirgan ediki, tabiatdagi barcha tirik jonzotlarni tabiatdagi egallab turgan o`rni o`rganilgan bir paytda albatta inson hayotida tadbiq qilishga urinishadi. Misol tariqasida entomolog uchta qo`ng`iz turini aniqlasa, albatta ularning qay biriga qarab turib inson hayotini atrof-muhitini yengillashtirish maqsadida qo`llanilgan.
Hayotimizda texnikaga va ishlab chiqarishning boshqa sohalari ham, shu bilan bir qatorda arxitekturaga ham taalluqli bo`lgan, «jonli mashina», «jonli material», «jonli uy», «shahar – jonli organizm» kabi terminlarni o`rganishimiz mumkin. Shu bilan bir vaqtda «xlorifill fabrikasi», «og`iz mexanizmi», «o`suvchi mexanik to`qima» kabi texnik tushunchalarni biologiyada ham ko`rishimiz mumkin.
Oxirgi 20-30 yillar ichida dunyo arxitekturasida jonli tabiat shaklini eslatuvchi noodatiy shakllari paydo bo`gan. Molyuskani ustiga o`xshagan shaklli bino, bino tom yopmalarini, qush tuxumi po`stining yuzasi konturini eslatuvchi gumbazlarni, rangsiz to`siqlar strukturasini, qiyin bo`lgan orayopmalarni yoki skeletga o`xshagan orollarni ko`rishimiz mumkin.
Bu jonli tabiatdagi shakllarni o`zlashtirish yangi ifodalarni topishga emas, balki arxitektura oldida turgan muammolarni funksiyaviy, iqtisodiy va texnik tomonlarini yechishga xizmat qiladi. Zamonaviy arxitekturada injenerlar, arxitektorlar, texnologlarni jonli tabiatga qiziqishi katta konsepsion xarakterga olib keldi. Har xil davlatlarda u turlicha nomlarga ega bo`ldi. 1960 yilda texnikaviy bionikaga «arxitekturaviy bionika» atamasi berildi. Milliyardlab yillar davomida bizning texnika: radiolokatsiya asboblari, uchuvchi asboblar, optik instrumentlar navigatsiyaviy moslashtirishlar kabi jonli tabiat o`ziga xos hususiyatlari bilan buzilib qayta tiklandi. Injenerlar tayyor tabiat yechimlaridan foydalandi va ularni texnikaning har xil sohalarida samarali foydalanib kelishmoqda. Masalan, olimlar dengizda bo`ron bo`lishidan oldin meduza sekin asta okeanning eng chuqur joyiga bir necha kun tushib borishiga e‘tibor qaratdilar. Shundan xulosa qilganda ko`rinadiki, unda dengiz unsurini oldindan ogohlantiruvchi sezgi bor ekan. Olimlar uni o`rganib «meduza qulog`i» nomli asbob yasashdi. Mazkur asbob dengizchilarni to`fon haqida oldindan ogohlantiradi.
Yoki aviatsiyadagi murakkab hodisa - flatter ritmik, samolyot qanotlarining tebranishi, boshqarishga bo`ysunmaydigan holat, ayniqsa tezlik oshganda ko`pincha uning buzilishiga olib keladi. Jonli tabiatning bionik o`rganish jarayonida ninachilar allaqachon bu texnik masalani hal qilganini aniqlashdi, uning qanotlarida mahsus narsa bo`lib, flatterning oldini olishga yordam beradi.
Tabiatning «texnika»sini o`rganish amaliy foyda tomonga olib kelishi hech kimni shubhalantirmaydi. Lekin, buni ikkinchi tomoni bor. Bir qarashda texnikadan yiroq bo`lgan jonli tabiat nima uchun unga qimmatli materiallar xazinasi bo`lib qoldi?
Dialektik materializm falsafasi shuni ko`rsatadiki, dunyoda hamma narsa o`zaro bog`liq, o`zaro bevosita va bilvosita bog`lanmagan. Paydo bo`lmagan narsalar yo`q, shunday qonun borki, dunyoni bir butunicha birlashtiradi va yaratilayotgan sun‘iy texnik sistemada jonli tabiatning aloqalari va rivojlanishidan foydalanish imkoniyatini beradi. [1]
Inson va jonli tabiat dunyosi biologik butundir. F.Engels «Tabiat dialektikasi»da shunday yozadi: «...Bosqinchi begona halq ustidan hukmronlik qilganday, hech qachon tabiat ustidan hukmronlik qila olmasligimizni, kimdir tabiatda joylashmaganday hukmronlik qila olmasligimizni – balki tana, miya va qonimiz bilan tabiatga tegishliligimizni va uning ichida yashashimizni, bizni uning ustidan barcha hukmronligimiz, barcha jonzotlardan farqli o`laroq, tabiatning qonunlarini anglashimizni va to`g`ri qabul qilishimizni har bir qadamimiz eslatib turadi.
Odamlar va jonli dunyo orasidagi o`xshashalikni nafaqat umumiy, balki aniq texnik nuqtai nazardan ko`rishimiz mumkin. K.Marks «Kapital» nomli asarining XIII bobida «Mashina va katta ishlab chiqarish» tabiat texnikasi va insonlar yaratgan texnika o`rtasida to`g`ri parallel yo`naltiradi: «Charlz Darvin tabiiy texnologiya tarixi bilan, o`simliklar va hayvonlar organlari paydo bo`lishiga qiziqqan, o`simlik va hayvonlar hayotida ishlab chiqarish qurollariga sabab bo`lgan».
Odamlarning ishlab chiqarish organlari. K.Marksning qarashlaridagi jonli tabiat texnikasini o`rganish odamlar uchun foydali bo`lishi haqida gapirilmaganmikan? Agar o`xshashlik bo`lsa, hammasidan oqilona foydalaniladi. Terminda chuqur aloqa yashiringan. Kibernetikada texnikaviy tizim va tirik organizm uchun umumiy prinsip va qonunlari ishonchli isbotlangan. Bizning zamondosh akademik S.L.Sobolev «Bilamizki, kibernetikada mashina ish qila oladigan, mo`ljallangan maqsadga muvofiq yo`naltiruvchi tizim deb ataladi. Demak, jonli mavjudod, inson, bu ma‘noda mashina bildiradi».
Bundan 300 yil oldin yashagan buyuk fransuz matematigi Rene Dekart mashina bilan insonni taqqoslaganda unchalik nohaq bo`lmagan ekan.
Faqatgina odamlardagi ideal va materiallarni o`zaro ta‘siri to`g`risidagi savollar yechimlariga o`sha vaqtning umumiy bilim darajasi va mexanik yondashuvi, uning qarashlarini chegaralagan. Inson bilan mashinani solishtiramiz kelajakda mashinalar qanday bo`lishini bilmayotganimizni hisobga olish kerak.
Jonli tabiat qonunchiligiga qiziquvchi bionikani, toza biologik va biokimyoviy deb atashimiz mumkin. Bionika masalan ko`rish, eshitish, sezish, og`irlikka, qarshilikka bardosh berish kabi jonli organizmlarga yordam beruvchi «mexanizmlar» bilan shug`ullanadi.
Zamonaviy bionika biologiya, fizika, kimyo, mexanika, matematik logika, kibernetika va boshqa sohalarni rivojlanishi bilan tayyorlanib kelgan. Bu yerda yuqori o`rinni matematik logika egallaydi – bir ko`rinishi, jonli tabiatdagi hodisalar va texnika, arxitekturada paydo bo`lgan ko`p sonli va sifatli aloqalar (munosabatlar) bilan bog`laydigan vosita.
Bu vositalarni ishlatish jarayoni ijodiy jarayondir. Jonli tabiatning qonuniyatlarini texnika talablariga moslashishidir. Matematik logika, uning asoschisi Aristotel hisoblanadi, insonning fikrlash shakllarini matematik simvollardan tashkil topishidan iborat.
Aristotel asosiy deb hisoblaydigan matematik logika-muhokama, xulosa, sillogizm kabi inson o`ylarini matematik simvollardan tashkil topishidan iboratligini ko`rsatadi.
«Eng oddiy logik «figura» – ma‘nosi, narsalarga eng oddiy yondashish». Bu degani dunyoda sodir bo`layotgan jarayonlar aks etishi kabi inson o`ylari formasi aks etadi, shuning uchun matematik logika ob‘yektiv dunyoning komponentlari-tabiat va fikr o`rtasidagi aloqa va munosabatlarni matematik ramzlar bilan qamrab oladi.
Jonli tabiat mavhumligini yo`qotadi. Birgina zamonaviy biologiyani asosiy umumlashgan qismi barcha hayotning paydo bo`lishi, fizika va kimyo qonunlariga bo`linishidan tashkil topgan va bu qonunlar yordamida har xil darajada tasvirlash mumkin: molekulali, kristallar paydo bo`lishini, mexanik to`qimalar va suyaklarning shakllanishini, umuman tizimli formalar va ekologik aloqalarni qamrab oladi. Jonli tabiat va arxitektura bir xilda yer va kosmos qobig`idagi biofizik talablarga ko`ra rivojlanadi va termodinamika, gravitatsiya, inersiya qonunlariga bo`ysinadi.
Ularning shakllari harorat va namlik faktorlaridan, himoyalanish rejimlariga, meteorologik holatning davriyligidan kelib chiqadi.
Jonli tabiat va arxitekturadagi qurilish faoliyati, qurilish materiallari va qurilishdagi ishning borish tartibiga bog`liq.
Arxitekturani o`zini rivojlanishining jarayonida jamoaviy paydo bo`lishi nafaqat inson jamoaviy, balki biologik talablarni ta‘minlashga mo`ljallangan. Odamda biologik tashkillashishni o`rganadigan, ilmiy-texnikaviy inqilob talablarining o`sishidan, inson mehnat unumdorligini oshirishdan va jamoaviy energiyani tejashga bo`lgan talabni oshishidan arxitektura yangi shakllarni oladi.
Dunyo arxitekturasi oxirgi 20 yillikdan shuni tasdiqlaydiki arxitekturaviy bionika arxitekturadagi alohida va kompleksda bo`lgan har-xil savollarni yecha olishga qodir. Bunga kiradiganlar: arxitekturaning umumiy nazariy savollarini aniqlash, arxitektura tizim nazariyasini amalga oshirish formalar va arxitekturaviy makonda shakllanishining keyingi farqlanishlarini, kompozitsiyaviy shakllarini chuqurlashtirishi-texnika, proporsiya, muvozanatlashtirish, simmetriya, ritmik, yorug`lik va boshqalar, binoda va boshqa arxitekturaviy majmualarda ma‘qul keladigan mikroiqlim yaratish muammolarini yechimi, yangi konstruksiya formalarni tashkil etish, yangi effektiv kompleksli konstruktiv va issiqlik saqlovchi hususiyatli qurilish materiallarini yaratish fizik modellarni konstruktiv eksperement metodikalarini amalga oshirish va boshqalar.
Bunday holda, arxitekturaviy bionika hududlaridagi izlanishlar natijasi, turar joylar, jamoat va ishlab chiqarish binolari va qurilmalari, shaharsozlik kabi arxitekturaning har-xil tipologik rivojlanishi arxitektura ijtimoiy va estetik muammolarni hal qilishga foydali bo`lib qolmoqda. Albatta bu uni hamma savollarni oxirigacha yechadi degani emas. U hozirdagi metodni o`zgartirib yoki cheklamaydi, shunchaki u keyingi rivojlanishga yordam beradi. Shu bilan birga alohida hududlar uchun u inqilobiy ta‘sir qiluvchi bo`lishi mumkin.
Arxitekturaviy bionika nafaqat amaliyotni, balki arxitektura yo`nalishining ham kelgusi rivojlanishida muhim ahamiyat kasb etadi.
2. Arxitekturaviy bionika rivojlanishini tarixiy turtki.
Arxitekturaviy bionika nazariyasi va amaliyotining tarixiy negizlarini qanday shakllanganligini kuzatganimizda, uning haqqoniyligi, rivojlanishining muqarrarligi va shu bilan bir qatorda bizning davrda rivoj topgan uning muayyan yo`nalishlarini vujudga kelishiga yog`du bo`lganligini tasdiqlovchi qiziqarli holatga duch kelamiz.
Inson qadimdan o`zining arxitektura-qurilish faoliyatida ongli va intuit iv ravishda jonli tabiatga murojaat etgan va tabiat uning turli muammolarini hal qilishda yordam bergan.
Buyuk grek materialist faylasufi Demokrit (m. A. 460-370 y.y.) yozgan: ―Biz hayvonlarga taqlid qilish yo`li bilan muhim ishlarni o`rgandik (xususan, to`quvchilar) o`rgimchakdan (taqlid qilib) to`qish va yigirishni, qaldirgochdan uy qurishni.
Albatta inson taqlid qilishdan boshlamagan. Balki, insonni tirik mavjudod sifatidagi qurilish faoliyati to`g`risida gapirish ehtimolga yaqindir. Inson ma‘lumki asta sekinlik bilan rivojlanib ―gomo sapiens‖ mavqeigacha yetib kelgan. Insonni o`zining yovvoyi ajdodlaridan uzoqlashishi, inson shajarasini mustaqil rivojlanishi,
Men o`zim‖ prinsipi bo`yicha faoliyatning shakllanishi hayvoniy insonning yo`qolishiga va uning o`rnida ozmi-ko`pmi ongli ravishda tirik tabiatga taqlid qiluvchi tirik mavjudodning qurilish faoliyatini vujudga keltirdi.
Jonli tabiatni shakllanish qonunlaridan foydalanish jarayoni ob‘yektiv va sub‘yektiv sabablarga ko`ra o`z xarakteri va chegaralarini o`zgartirib bordi.
Bu jarayonni o`zgarishini 3 xronologik bosqichga ajratish mumkin. Xususan Grino arxitektura spetsifikasiga ko`ra ―shakl funksiyaga rioya qiladi‖ prinsipini olib kirdi va rivojlantirdi. Agar funksiya tabiatda shaklni belgilab bersa bu prinsip san‘atda qanday ishlaydi. Bino o`z belgilangan vazifasiga va funksiyasiga mutanosib bo`lishi kerak. Bank binosi bank ko`rinishida, magazin esa magazin ko`rinishida bo`lishi lozim, yoki tashqi ko`rinish ichki funksiyaga mos bo`lmog`i lozim. U bino tipologiyasini mukammal forma hal qiluvchi faktor deb hisoblaydi. Tabiatga oid bilimlar, tabiatdan qiyoslay olish qobiliyati unga binolarni loyihalashtirishdagi muammolarni hal qilishdagi takliflarni asoslashda yaqindan yordam berdi. Atrofdagi organizmlarning adaptatsiyasining fundamental qonuni, evolyutsiya g`oyasi, shakl va funksiya uyg`unligi Grinoning arxitekturada organik shakllar nazariyasining asosiy prinsiplar sistemasini yaratishga asos bo`ldi. Shunday qilib u arxitekturani qanday bo`lishi lozimligi to`g`risida qisqacha shunday deydi: - shakl va fazoni aniq joylashtirish, funksiya va atrof-muhitga moslashgan, binoning funksiyasida asosiy ajratuvchi tashqi belgilarini va funksiyaning ahamiyat darajasidagi proporsionallikni ta‘minlashga e‘tibor qaratish, tirik organizmlarning qat‘iy tuzilish qonun-qoidalari asosida rang va bezaklarni tanlash, joylashtirish va moslashtirish, har bir tanlovini asoslangan holda amalga oshirish, va bu o`rinda har qanday soxtalik va qalbakilashtirishga yo`l qo`ymaslik.

Yuqorida bayon etilgan prinsiplar asosida inson tomonidan yaratilgan mukammal narsalarni Grino kemaga o`xshatgan: ―bu tuzilma faqat tirik mavjudod tuzilishiga o`xshaydi... bu injenerlik akademiyasi shunday mo`jizaviy konstruksiya yaratdi. Agarda biz kemasozlardagi ma‘suliyatni bizning fuqarolik arxitekturasiga ko`chira olganimizda edi, bizda ham Parfenon kabi buyuk binolarga ega bo`lar edik.

Vujudga kelayotgan amerika sanoatida, u taraqqiy etayotgan ilm-fan va texnologiyalar bilan uzviy bog`liq yangi estetik andozalarning moddiy asosini qurdi: ―Amerika qo`shma shtatlari mexaniklari o`zlarining jur‘atli va og`ishmay moslashuvchanliklari sababli rassomlarni orqada qoldirishdi va to`g`ri yo`lni tanlab olishdi, amerika ehtiyojlari uchun ishlovchilarga yo`l ko`rsatishdi‖. Grino arxitektorlardan muhandis va sanoat ob‘yektlari quruvchilarining shakl va funksiyaning mutanosibligi bo`yicha qo`lga kiritgan yutuqlarini o`zlashtirib olishni qattiq ta‘kidlaydi: ―agar kemalar, mashinalar hamda ko`priklar qurilishida anotomik bog`liqlik va proporsiyaga erishilgan bo`lsa, nima sababdan biz bu yutuqlarni barcha konstruksiyalarda ishlatishdan qo`rqamiz?‖
Hali ham tarixiy shakllarga juda bog`lanib qolgan arxitektura ko`proq oddiylik va yetuklilik prinsiplariga asoslanishi lozim, hozirgi kunda ―grek ibodatxona qismlarini har qanday to`g`ri kelgan yerga moslashtirishga urinayotgan arxitektorlarga nisbatan injenerlar Afinaga yaqinroqdirlar‖. Tabiiy olam, texnika va arxitektura o`xshashligini keng tadqiq qilgan Grino ―zamonaviylashtirish formalarni o`zlashtirishdan emas balki qo`lga kiritilgan prinsiplarga asoslanishi kerakligini‖ ta‘kidlagan.
Biologiya va o`sha zamonaning estetik nazariyalari Grinoning organik shakl nazariyasi manbalari bo`lgan. Garvard universiteti talabalik chog`idayoq u anotomiya, botanika, zoologiya, evolyutsiya nazariyasi, tirik model shakli, strukturasini mustaqil o`rgangan. O`z ishlarida Byufon, Lomark, Sent-Ilera ta‘limotlariga yondoshgan. Chembersning ―Tabiatda ijodiyotning tarixi‖ asari bilan tanishgan. Taqqoslash anotomiyasi Grinoning fikrlashiga katta ta‘sir o`tkazgan. Angliyaning yetakchi fiziologlari Jon va Sharl Bellarning ishlarini yaxshi bilardi. Sharl Bel o`sha zamonda rassom va mashhur bo`lgan ―tasvirlash anotomiyasi va falsafasini ko`rkam san‘atga moslashuvi‖ kitobining muallifi (1806). XVIII asr o`rtalarida Yevropada estetik nazariya san‘atida tabiiy o`xshashliklar muammolarini o`rganuvchi bir qancha ishlar qilingan. Bu italiyalik Karlo Lodoli, Fransesko Alg`garotti, Fransesko Militsia, fransiyalik Bulle, Ledu, Lekening asarlaridir.O`z zamonasidan 100 yilllab ilgarilab ketgan Grino nazariyasining qiziqligi, uning dunyo qarashlari ―zamonaviy harakatning‖ buyuk arxitektorlari fikrlari va so`zlari bilan hamohangdir. Ular orasida uzviy bog`lanish bormi? Manbalarda bu to`g`risida hech nima aytilmagan. Salliven va Grino teoriyasining orasida vaqtinchalik jarlik bordek. Ammo, Salliven tomonidan uning g`oyalarini yorqin rivojlantirish va arxitektura amaliyotiga kiritish uning davomchisi ekanligidan dalolat beradi. Taxminlarga ko`ra, Salliven o`z loyihalash faoliyatini boshlagan firma rahbari Frank Farniss Grino g`oyalarini Grinoning do`sti Emirsonning qadrdoni bo`lgan otasidan o`rgangan bo`lishi mumkin.
Salliven organik arxitektura konsepsiyasini yaratgan. U arxitektura ob‘yektlarini organikligi, uzviy bog`liqligi, organik fikrlash va mantiqlik orasidagi farqni organik arxitekturani yaratishga turtki bo`luvchi faktorlar to`g`risida tushuncha beradi. Uni konsepsiyasi (qarashlar) eklektikaga qarshi kurash zaminida vujudga keldi. Organik arxitektura qiyofasi tabiat kuzatuvlari va biologik izlanishlar natijasiga o`sdi. Ular orasida Refilgdning ―Irsiyat nazorati‖, Shalerning ―Yer nuqtai nazarlari‖, Gyotening ―Tabiat‖, ―O`simliklar metamarfozi‖, Darvinning ―Xilma-hillikni kelib chiqishi va boshqalar.
Darvinning ―Evolyutsiya nazariyasi‖ Salliven uchun asosiy ma‘no kasb etgan: ―men Darvindan juda ko`p manbalar topdim. Evolyutsiya nazariyasi juda ajoyib yaratilgan. Yangi strukturali ko`p qavatli uylardagi nomunosib bog`lanishlar va zamonaviy xomashyolardan yaratilgan o`rta asr shpitsa va klassik ustunlari, karnizlarini kuzata borib, u qurilmaning maqsadi, strukturasi, xom-ashyosi, vaqti va joyini o`zida mujassamlagan yangi arxitektura shakllarining standartini yaratdi. Evolyutsiya nazariyasi avvalgi madaniyatga tegishli, o`z umrini o`tab bo`lgan shakllardan voz kechish, hozirgi vaqtga mos va xos formalarni tanlashni talab etadi. U Sallivenga noo`rin fikrlash sababli rivojlanishni ming yillarga orqaga surgan eklektikaning yaroqsiz ekanligi to`g`risida gapirishga asos berdi.
U arxitekturani tabiatning amaldagi ob‘yektiv qonunlariga asoslansa, tirik san‘at darajasiga chiqishi mumkin deb hisoblagan. ―Biologik qonun barcha muammolarni yechimini topuvchi oxirgi yakuniy formuladir‖ - ―shakl funksiyaga ergashadi‖: ―o`z maqsadingiz parvozida burgut bo`ling, olmadek gullang, yuk tashishda kirakash ot bo`ling, mavjli daryo, osmonda suzayotgan bulutday va bularning ustida doimo harakatdagi quyosh, hamma joyda har qachon, shakl funksiyaga ergashadi, bu qonun shunday.
Salliven bu prinsip bilan nimani nazarda tutgan? Birinchidan, shakl rassomning shaxs sifatidagi xohish irodasining natijasi emas, plastik ma‘nodorlik, ob‘yektni tashqi ko`rinishining tez o`zgaruvchanligi, unga yuklatilgan funksiyasining vazifasi: ―tabiatda hamma vazifalar asosiy yo`naltiruvchi kuch bo`lib xizmat qiladi va buyuk hayotning guvohidir. Arxitektura san‘atida bu g`oyani qo`llanishi binoni funksiyasi uni shaklini keltirib chiqarishi kerak degan ma‘noni beradi.
Ikkinchidan, bu prinsipga ko`ra shakl binoning tuzilish tabiatini belgilashi kerak: ―bino qismlari va elementlari funksiyasi tashqi ko`rinishda o`z ifodasini topadi‖. Ko`p qavatli binolarning uch qismli xarakterini sosna daraxtiga o`xshatadi ya‘ni, uning kuchli tomirlari to`g`ri va ko`rkam tanasi, yashil shohli yuqori qismi.
Uchinchidan, ishlatiladigan hom-ashyoning haqqoniyligi. Agar bino po`lat karkasli bo`lsa, uni tashqi ko`rinishini og`ir g`isht va toshlardan ishlangan qilib ko`rsatmaslik kerak.
To„rtinchidan, arxitektura ichidan rivojlanib kelib, o`zi o`sib chiqqan muhitda o`z aksini topishi kerak.
Beshinchidan, arxitektura o`z davri muhitiga mos kelishi, milliy hususiyatlarga izoh berishi kerak: ―... Rim arxitekturasining shakli - Rim hayotini ifodalaydi, bu - funksiya Amerika arxitekturasining shakli-Amerika hayotini ifodalashi kerak.

Salliven organik ornamentlarni apofeozli foydalanishda Ryoskinning shaharda tabiatni o`rnini bosuvchi arxitektura tezislariga amal qiladi. Uning ba‘zi binolari tepadan pastga qadar ornament bilan qoplangan. Ornamentni u arxitekturadagi tez o`zgaruvchanlikning shakl berilgan aspektlaridan biri sifatida qabul qilib, bino formasidan keyingi turuvchi ijodiy impuls deb qaraydi. Ornamentning organikligini u faqat foydalangan ranglarda, barglarda, hosilda emas, balki butun bino tanasini birligida, hom-ashyoning ko`rinishi va ritmida deb bilgan. Ornament binoga xuddi har bir daraxtga barglari qanday mutanosib bo`lsa, ornament ham binoga xuddi shunday mutanosib bo`lishi kerak.

Gyote, Ryoskin, Grinolardan farqli o`laroq Salliven professional arxitektor edi. Organik arxitektura nazariyasi uning amaliyotidan kelib chiqar edi. U ―shakl funksiyasiga ergashishi to`g`risidagi abstrakt prinsipni to`g`ri yorita oldi‖. O`z zamonasida progressiv arxitektura nazariyasini yaratgan, ammo hayotda eklektik bo`lib qolib ketgan romantik, landshaft arxitektorlaridan farqli o`laroq Sallivenda arxitekturada nazariya va amaliyotni birligini yaratdi. Shuning uchun kelajakda arxitekturani rivojlanishiga kuchli ta‘sir ko`rsatib, uning qo`lga kiritgan yutuqlari zamonaviy arxitektorlar uchun tayanch bo`lib xizmat qiladi.
Arxitekturaning xronologik bosqichlari:
Birinchi bosqich - Qadimiy – paleolit (e. a. 10 ming yillik), mezolit (e.a. 10 - 6 ming yillik), neolit (e. a. 6-3 ming yillik) davrlari. Bu juda qadimiy, tarix qahriga kirib ketadigan davr bo`lib, tirik tabiatdan boshqarib bo`lmaydigan o`zligicha foydalanilgan. Bu – g`or, chayla, yerto`la, inlardir. Bular tirik tabiatning tabiiy sodir bo`ladigan konstruktiv, funksional, fazoviy vositalaridan foydalanish va yovvoyi hayvonlar, qush, xasharotlar ini va uylari qurilishi faoliyatidan dolmen yoki jamoat binolari-menger, kromlex va boshqalargacha. Bularning hammasi vaqt o`tishi bilan yashash tarziga va tabiatga moslashish prinsipi.
Ikkinchi bosqich - sivilizatsiya, madaniyatning paydo bo`lishi va inqirozga uchrashi davrini o`z ichiga olgan uzoq davom etgan vaqt oralig`idir (e.a. X1 to XIX asr o`rtalarigacha). Arxitekturani san‘at sifatida shakllanishini o`z ichiga oluvchi davr. Bu davr katta vaqtni o`z ichiga olganligiga qaramay uning barcha pog`onalarida tabiatga taqlid qilish prinsipiga asoslangan.
Uchinchi bosqich - texnik revolyutsiya davri yangi texnologiya va materiallarning paydo bo`lishi, mashina, dastgoh va b. bilan xarakterlanadi. Arxitekturada modern uslubi o`z aksini topgan davr va inqirozga uchrab, ―funksionalizm‖ nomi bilan ataluvchi yangi yo`nalishga yo`l ochilishidir. (XIX oxiri XX asr boshlari). Bu bosqichda tabiiy prinsiplar bir vaqtda har xil bosqichlarda funksional, strukturali konstruktiv, dekorativ va boshqa yechimida namoyon bo`ldi.
Tabiatga taqlidni rivojlanishi prinsiplari.
Jonli tabiatni arxitektura maqsadlarida o`rganishning tarixiy yondashuvi talab hamda arxitekturaning uslubiy yo`nalishiga qarab o`zgarib bordi. Arxitektura bionikaning hozirgi kundagi ko`rinishi qanday?
Arxitektor qo`lida chag`anoqni tasavvur qiling, agarda uni 1000 marotaba kattalashtiradigan bo`lsak, stadion, sirk, konsert zallarining ustki qoplamasini eslatuvchi ko`rkam, maftunkor, tasviriy san‘at kabi chiroyli arxitekturaviy shaklni ko`rishimiz mumkin. Gap nimada? Nima uchun chag`anoq stadion tomidan ko`ra mukammalroq shaklda ko`rinadi? Mana shu go`zallikni arxitekturaga tadbiq qilsak bo`ladimi? Balki bu go`zallik, garmoniya orqasida foydaliroq biror narsa yashirinib yotgandir? Bo`lishi mumkin! Tirik hayotda juda ko`p qiziq shakllar mavjud, lekin qanday qilib ularni ko`rmoq, nimadan boshlamoq, o`rganmoq, baho bermoq va to`g`ri foydalanmoq bir so`z bilan aytganda bizga nima uchun kerak, arxitektura uchun qaysi biri foydali? Shu kabi ko`p savollarga tabiiy shakllarni arxitekturaviy bionika metodi bilan o`rganish javob beradi. Arxitekturaviy bionika metodi bu o`zgacha bir mexanizm bo`lib, bir tomondan arxitekturaviy bionik izlanishlarning ilmiy natijalarini effektivligini oshiradi. Bu esa o`z navbatida ularni arxitekturaviy amaliyotida tezroq qo`llashga yordam beradi, ikkinchi jihatdan arxitekturaviy bionik g`oyalarni inkor qiluvchi yo`ldan o`zishlarni yo`q qilishda asos bo`lib xizmat qiladi. Biz metod deganda nimani tushunamiz? Biz bu haqda uning har xil ko`rinishlarini inobatga olgan holda oldindan aytmog`imiz lozim. Metod bu - u yoki bu maqsadga erishish yo`lidagi vosita, bu o`rganilayotgan protsesslar ma‘nosini aks ettiruvchi (ko`chiruvchi emas) harakatlar tartibi, ularning mazmuni. Shu bilan birga mazmun metod chegaralarini nazoratga oladi. Metod bu qayta bog`lanuvchi sistema: metod mexanizmining mazmunli ko`rinishi. Bundan ko`rinishlarning chuqurroq o`rganilishi metodning mukammalligiga olib keladi. Metod harakatda va xech qachon qotib qolishi mumkin emas. Mazmun va metod o`zaro bog`liqligi bo`yicha buyuk nemis shoiri, faylasufi, naturalisti Gyote ―mazmunsiz metod quruq aqlsozlikka, mazmun metodsiz esa orzuga olib boradi‖ degan. Shu bilan birga metod mazmunga aynan
o`xshash emas (metod bo`yicha ilm-fanga aniqlik kiritib bo`lmaydi, lekin metodning o`zi ham ilm-fan ob‘yekti bo`lishi mumkin).
Bu haqda, N.Viner misolida M.Setrov yozadi ―... abstrakt mashinani barpo etib va shu bilan birga xuddi shu abstraksiyaga organizmning mos kelishini aniqlagan kibernetiklar konkret mashina misolida mashina va organizm o`rtasida hech qanday farq yo`q deb da‘vo qilmoqdalar.
Metod ob‘yektiv ko`rinishdan farqli o`laroq masalan jonli tabiatda abstrakt. Bundan kelib chiqadiki, jonli tabiat rivojlanishni ob‘yektiv qonunlarni ―rivojlanish metodi desak, fan nuqtai nazaridan noto`g`ri bo`lar edi. Bu tushuncha tirik tabiatni rivojlanish qonunlarini abstrakt insonni dunyo qarashi nuqtai nazaridan to`g`ri bo`lishi mumkin. Arxitekturaviy bionika metodi bionikaning o`zi kabi tarixiydir. Dastavval insonlar (umumiy) sirtqi ko`rinishlarning jihatlarini o`rganganlar. Jonli tabiatda hayvonlarning ko`rish faoliyatiga tahlid qilib insoniyatning paydo bo`lishida arxitektura ham paydo bo`lgan.
Misr arxitekturasida jonli tabiatning shakllarini paydo bo`lish qonuniyatlaridan juda aktiv foydalanilgan (papirus o`simligining guli va poyasi, lotosni kapitel va ustunlarda). Keyinchalik misr va antik Gretsiyada ham konstruktiv vazifalarni bajarishda tabiiy formalarni o`zlashtira boshlashdi. Boshqacha aytganda ular jonli tabiat jarayonlariga chuqurroq kira boshladi.
Masalan tovuq, umuman qushlar tuxumlarining o`rganish tarixini olaylik, unga qadimdan murojaat etishgan. Ilk uyg`onish davrining mashhur namoyondalaridan Brunelleski Florentiya soborining gumbazi qurilishida tuxum po`stlog`i geometriyasi qonunini o`rgangan holda amalga oshirgan. Qisqa qilib aytganda gumbaz konstruksiyasini go`zal mexanika ishini o`zlashtirgan.
Hozirgi vaqtda bioniklar qush tuxumi formasini o`rgana borib, chuqurroq analizlarga o`tishmoqda. Ular bu forma qayerdan vujudga kelganligi, nimaga bog`liqligi va kelib chiqish texnologiyasini o`rganishmoqda. Tuxumning paydo bo`lishi kichkina fabrika, konveyr liniya asosida tirik organizmning konstruksiya va funksiya birligida vujudga kelmoqda. Tuxum ishlab chiqarish jarayonlarini injenerlar o`rganib, keyinchalik uni qurilish konstruksiyalari ishlab chiqarish texnologiyalariga tadbiq etishmoqchi.
Tuxum po`stlog`i strukturasi ham o`rganilmoqda. Aniqlanishicha u 7 qavatdan iborat ekan. Har bir qavat o`zining funksiyasiga ega, natijada tuxum po`stlog`i tirik rivojlanayotgan organizmning har xil noqulay atmosfera ta‘siridan saqlaydi, shu bilan birgalikda u tuxum ichidagi embrionga kerakli namlik, atmosfera havosi nafas olish uchun sharoit va moddalar almashinuviga sharoit yaratadi. Tuxum po`stlog`i sirtdan ichkariga suvni qo`ymaydi ammo, ichkaridan sirtga ortiqcha namlikni chiqara oladi – u nafas oladi. Bu yerda yarim o`tkazgich prinsipi amalga oshiriladi. Bu shakl xuddi shu kompleksda o`rganiladi. Uning nafaqat geometriyasi, go`zalligi balki, uning texnologiyasi, konstruksiyasi va shakllanish prinsiplari o`rganiladi. Bu bilimlar bazasida qush tuxumi va boshqa tabiiy strukturalarni o`rganish metodi mukammallashtiriladi.
Bizning vaqtimizda arxitekturaning ijodiy muammolarini yechish uchun aniq fanlar (masalan: matematika, kibernetika) metodini jalb qilish tendensiyasi bor. Aynan bu bir-biriga qarama-qarshi emas, chunki dunyoda bir voqeani ikkinchi voqeadan keskin ajratish qiyin. Lekin bu yerda bu metodlar arxitekturadagi ijodiy usullar bilan almashtirilmaydi.
Har bir shakllangan metod (usul), fan va tasviriy san‘atga tegishliligidan qat‘iy nazar boshqa bilimlar va faoliyatlar tendensiyasiga emas balki - egotsentrizm‖ yoki o`zini-o`zi mukammallashtirish tendensiyasiga qarab rivojlanadi.
Biroq bir-biriga yaqin va bir-biridan uzoq turuvchi metodlar mavjud. Bu o`rinda arxitekturaviy bionika metodi arxitektura san‘ati metodiga juda yaqin, chunki ular o`zaro qardoshlik shakllanish protseslari bilan bog`liqdirlar. Undan tashqari bu yerda strukturaning fizik hususiyati hamda hayot faoliyati funksiyasi va shakl chiroyi bilan uzviy bog`liq bo`lgan tirik tabiatning kompleksli gormonal sistemasi bilan bog`liq arxitekturaviy bionikaning sintetikligi ham yordam beradi.
Oxirida qayd etilganlar insonning tirik tabiat shakllarining estetik o`zlashtirishning tarixiy qonuniy protsesslari va insoniyatning o`z ijodiy faoliyatining turli yo`nalishlarida go`zal tirik tabiatning qonunlaridan qay darajada foydalanishni ko`rsatadi.
Arxitekturaviy bionikada model to`g`risida umumiy tushunchasi
Arxitekturaviy bionika – arxitekturaviy amaliyot va nazariyada yangi yo`nalishdir. Hozirda uning barcha imkoniyatlari haqida suhbatlashishga erta, lekin bizda va chet davlatlarda qiziqarli bo`lgan arxitekturaviy yechimlarni keng ko`lamda, jonli tabiat yordamida ochib bormoqda. Bu yerda yangi funksiyaviy, arxitekturaviy formalarni qidirish mumkin shuningdek, arxitekturaviy konstruksiyalash va yaratishda quyosh, shamol, suv energiyalarini ishlata oladigan qurilmalarni yaratish imkoniyatini berdi.
Arxitekturaviy bionikada model tushunchasi. V.A.Shtoff yozishicha, «model» so`zi lotincha «modulus» so`zidan kelib chiqqan bo`lib, «obraz», «usul» degan ma‘noni bildiradi. Uning birinchi paydo bo`lishi qurilish san‘ati bilan chambarchas bog`liq.
Model odatda obraz, boshqa narsa bilan kelib chiqishini bildiradi. Hozirda model matematikada, texnikada, tabiiy va ijtimoiy yo`nalishda, san‘atda, arxitekturada, bionikada, kibernetika va boshqa yo`nalishlarda ilmiy tushuncha sifatida namoyon bo`lmoqda.
Modellashtirish jarayoni ob‘yektiv dunyoni qonunlarini inkor qilmaydigan ilmiy fikrlar hususiyati bilan bog`liq. Jonli tabiatda, jonli tabiatning qonun-qoidalarini ifodalovchi tirik ko`rinishini o`zi ifodalaydigan qismi bor, lekin insonni tabiatga aralashish jarayonini absolyut inobatga olmaydi.
Modellashtirishning ob‘yektiv jarayonini insonning fikriy va amaliy ish faoliyatida uch yo`nalishda paydo bo`ladi va foydalanadi.
Modellashtirishdan foydalanishning birinchi yo„nalishi – birinchisiga tuzilish jihatidan o`xshaydigan, bir nazariyadan boshqa nazariyani kelib chiqishi.
Arxitekturaviy nazariya – bionikaviy modellashtirish umumiy nazariy modellashtirishga izomorfdir, u umumiy nazariy modellashtirish tuzilishini ifodalaydi va uning asosiy tushunchalaridan foydalanadi.
Arxitekturaviy-biologik sintezni nazariy ma‘nosi hamda biologik va arxitekturaviy bionik nazariya o`rtasidagi, «nuqtalar tutashuvi» joylashishi va qo`yilishi, jonli tabiatda va arxitekturada ob‘yektiv jarayonlari mavjud. Arxitekturaviy bionikaning izomorf nazariyasi va umumiy bionika nazariyasiga munosabati: birinchisi ikknchisini umumiy qonunlari orqali modellashtiradi.
Modellashtirishdan foydalanishning ikkinchi yo„nalishi - ob‘yektiv borliqda hayoliy va fizik formalarni aks etishidir. Bunda modellar arxitekturaviy bionikada o`zgaradi. Masalan, biologik ob‘yektlarning tasvirlashda arxitekturaviy-bionikaviy modellashtirishning birinchi qismida biologik modellashtirish deb ataladi.
Haqiqiy obrazlarning kosmosda va mikrohayotda paydo bo`lishini tasvirlanishi, qadimgi fan va falsafa rivojlanishida sodir bo`lgan.
Modellashtirishdan foydalanishning uchinchi yo„nalishi tasvirini bir qismini paydo bo`lishini ikkinchi to`liq o`rganilgan, oson tushuniladigan tomonini maslahat beradi. Masalan XVIII asr fiziklari quyosh sistemasini ko`rish bilan atomni ko`rish, mexanik yo`l bilan optika va elektrni paydo bo`lish yo`llarini kashf qilishga intilganlar. Modellashtirishning bunday yo`nalishi fizikaviy analogiya haqidagi tushunchalardan kelib chiqadi. Shuning uchun modellar hayoliy yoki haqiqiyligiga qaramasdan tez-tez analoglar modeli deb ataladi.
Modellashtirishning ma‘nosi, yo`nalishi va yo`l-yo`rig`ini ikki xil model guruhlashda berish mumkin: hayotiy o`rganilayotgan ob‘yekt yoki ob‘yektlari aniq obrazlarini bildiruvchi ilmiy asoslangan modellar yoki taklif etilgan qurilish hususiyatlari, analogik modellari hamda ularning boshqa muhim jihatlari.

Bu modelning ikkinchi guruhi bionika fanining oldidagi masalalarini bir yechimiga kelishiga yetarli darajada emas. Shuning uchun uchinchi guruh – sintetik model paydo bo`lishiga sabab bo`ldi.

Arxitekturaviy bionikani ilmiy izlanish qismida uchta guruhlardan foydalanishni ko`rib chiqadigan bo`lsak, quyidagi 2.1-rasmi paydo bo`ladi:
Jonli tabiatga qiziqish arxitekturaviy muammolarni asosiy bilimida ko`rinadi va arxitektura uchun foydali yangiliklarni tanlash maqsadida tabiat qonunlarini rivojlanishi, formalari va texnik hususiyatlarini o`rganishga olib boradi. Tanlash jarayonining o`zi mavhum narsaga olib boradi. Boshqa holatda va boshqa ko`rinishda oldindan modellashtirish - ―bionikaviy‖ modellashtirishga olib boradi.
Jonli tabiatni qonuniylik ko`rinishi yoki tanlangan forma va hususiyati yanada aniqroq analiz va modellashtirishni talab qiladi. Masalan: eksperement o`tkazish maqsadida jonli tabiat shakli. Bu yerda, umumiy modellashtirish nazariyasida tushuntirilish ma‘nosiga qarab ilmiy tadbiq hamda anologik modellardan foydalanish mumkin. Arxitekturaviy masalalarni yechish qismida arxitekturaviy bionikaga, modellashtirishga o`tish paydo bo`ladi – boshida prinsipli ko`rinishda, so`ngra esa tipologik shaklda reja oldi bosqichi ko`riladi.
Modellashtirishning bu bosqichini sintetik deb atash mubolag`a bo`lmaydi. Arxitekturaviy bionikada sintetik model jonli tabiatda nafaqat analogday, balki arxitektura va jonli tabiatga o`xshashlik aloqalarida paydo bo`ladi.
Sintetik arxitektura-bionikaviy model barcha arxitekturaga taalluqli moddiy va mahnaviy talablarini hisobga olish, arxitekturaviy fakturadagi tashqi ko`rinish va an‘analarni hisobga olishi kerak. Bunda, bionikada nafaqat bionikaviy, balki jonli tabiatning analogik shakllari bilan arxitekturaviy bionik modellarning aniq ko`rinishi bo`ladi. Sintetik model inkor qilmaydi balki arxitektura-bionikaviy jarayonda boshqa model ko`rinishlarini qo`llaydi.
Arxitektura-bionikaviy modellashtirish materiallarni arxitekturaviy bionikaning har-xil yo`nalishlarida tuzilishi, ularni kelajakda rejaviy ishlarda hamda tabiiy binolar yaratishda xizmat qiladi. Xulosa qilib aytganda arxitekturaviy masalalarni bajarish maqsadida hamda arxitektura va jonli tabiatda shakllanishning prinsip ya‘ni asosiy qonun-qoidalari nizomi haqida yangi axborot olish maqsadida arxitektura va jonli tabiat shakllanish prinsiplari va qonunlarini sintez qilish va obrazini, shaklini aniq aks ettiradigan hayoliy va hayotiylikni yaratadi.
Arxitekturaviy bionik modellarning xarakteristikasi va ularning klassifikatsiyasi Model birinchi o`rinda aks ettirishning materialistik prinsipini o`z ichiga olib u voqeylikning biron bir qismini aks ettirish vositasi sifatida tushunish kerak.
Birinchidan - qanday kelib chiqishi, qaysi usul bilan aks ettirilishi, modelning qanday hom-ashyolar bilan qurilishi va ikkinchidan - modelda aks ettirilayotgan ob‘yekt va ob‘yektiv dunyo bo`laklari xarakteriga ko`ra model o`z hususiyatlarini o`zgartirishi mumkin.
Modelning qurilish usuli, ob‘yektlarning qanday hom-ashyolar bilan modellashtirilganiga ko`ra modellar ikki turga bo`linadi:
1) Moddiy - material;
2) Ideal - hayoliy, tasavvuriy.
Birinchi turga ob‘yektiv mavjud bo`lgan, ya‘ni metall, taxta, oyna, armotsement, plastmassa, va boshqa materiallar yordamida qurilgan modellar kiradi. Fanda ba‘zi holatlarda bularga murakkab jarayonlarni soddalashtiruvchi, odamlar tomonidan tanlangan tirik modellar ham kiritiladi. Tirik model sinovlardan ham o`tishi mumkin, masalak konstruktiv mustahkamlik, harorat va namlikning o`zgarishi va hokazo. Ikkinchi tur modellar - ideal, mushohada qiluvchi modellashtirish kiradi.
Moddiy modellar ham bir necha turlarga bo`linadi. Modellarni baholash asosiy mezoni ularning funksionalligiga qaraladi. Bularni uch turga bo`lish mumkin.

Birinchi tur - tasviriy modellar - geometrik o`xshashlik va ob‘yekt obrazini aks ettirish hususiyatiga ega. Bunga misol sifatida uy maketlari va shahar planlarini aytish mumkin. Geometrik va fizik hossalari laboratoriya sharoitida o`rganish mumkin bo`lgan tirik tabiat modellari va guruhda juda muhim o`rin egallashi amaliyotda isbotlangan. Bu modellar shakllarning estetik hususiyatini o`rganish imkonini yaratadi. Tasviriy modellar muhim va foydali lekin arxitekturaviy - bionik modellashtiruv uchun yetarli emas. CHunki ular modellashtirilgan ob‘yektdagi ketayotgan jarayonlarni tasavvur qilishni chegaralab qo`yadi.

Zamonaviy arxitekturaning yo`nalishlarida tirik tabiat modellashtiruvi o`z aksini topganini ko`rishimiz mumkin. Biz bu hodisalarni eslatayotganimizning sababi shundaki, tirik tabiatni o`rganuvchi ko`pgina insonlar o`zlarini ko`p o`ylantirmagan holda modellashtirishni shu uslubini tanlab qo`yaqoladilar. Tasviriy modellarni obsalyutlashtirish arxitekturaviy bionikada juda muhim o`rin tutadi. Chunki u o`zida keng qamrovli umumlashtirish elementlarini tutadi.
Ikkinchi tur - bu funksional modellar bo`lib, ular modellashtirilgan ob‘yektlarni tekshirish uchun kerak. Masalan, konstruktiv va mexanik sinovlardan o`tkazish. Bularga kompleks sintetik modellar ham kiradi. Bu asosiy guruh o`rganilayotgan hodisa va modellarni arxitektura amaliyotida tadbiq etishdan oldingi oxirgi bosqich.
Modellarning fizik tabiatini bir xilligi yoki o`xshashligini chamalovchi model va ob‘yektning fizik o`xshashligi modellashtiruvning bu turini asosini tashkil etadi.
Moddiy modellarning tirik tabiatning aks ettirilayotgan ob‘yektlarga nisbatan odatda makon va zamon o`lchamlarini o`zgarishi kuzatiladi. Masalan, model konstruksiyalarini o`lchamini kattalashtirib bajarilishi (xashorat qanoti va uning bir metrli modeli. Texnik modellashtirishda model o`lchamining modellashtirilayotgan ob‘yektga nisbatan teskari bo`ysinishi yoki vaqt o`lchamini o`zgarishi: model konstruksiyasi, transformatsiyasi tezlashtirilgan holda bo`lishi mumkin.
Uchinchi tur - aralash modellar. Bular asosan tasviriy va funksional modellar orasidagi aloqani modellashtiradi. Moddiy modellarni ideal modellardan alohida tasavvur etib bo`lmaydi. Chunki faqat tasavvur qilingan modellargina moddiylashtiriladi. Bunday modellarning o`ziga xosligi shundaki, ularni ko`pincha moddiylashtirib bo`lmaydi.
Bu modellarning ham turlari mavjud. Masalan, bu modellarning qurilish uslubiga qarab uchta guruhchaga bo`lish mumkin:
1. ko`rgazmali;
2. belgili;
3. aralash modellar.
Ko`rgazmali modellashtirishning afzallik tomonlari ko`pligi, arxitektura san‘atida ko`rgazmali fikrlashni rivojlantiradi.
Arxitekturaviy - bionikada xuddi boshqa fanlarda bo`lgani kabi o`rganilayotgan ob‘yektlar turlari, ularni ishlab chiqarish saviyasi, dinamika va statistikasi hisobiga modellar turlari, sonini ko`paytirish mumkin.
Arxitekturaviy-bionik modellar eksperimental izlanish vositasi
Moddiy va ideal modellarni taqqoslay turib ularning quyidagi muhim gnoseologik farqlarini ta‘kidlash zarur. Moddiy modellar kishilarning ma‘lum bir maqsadlari uchun tuzilishiga qaramasdan, ular kishilarga unchalik bog`liq bo`lmagan ob‘yektiv qonunlar bo`yicha amal qiladilar.
Xuddi shunday hususiyatlarni namoyon qilish bilan ideal modellar faqat bilishga intilayotgan sub‘yekt ongida mavjud bo`ladi va faqat uning fikriy operatsiyalariga bog`liq holdagina ―faoliyat ko`rsatadi‖. Bu ma‘noda ular juda ―moslashuvchan‖ (―egiluvchan‖) bo`lib, ularni tezda o`zgartirish mumkin bo`ladi.
Shu bilan bir vaqtda moddiy modellar hozirda amaliy faoliyatning ma‘lum bir sohasiga mansub hisoblanadi va ulardan arxitekturaviy amaliyotda arxitekturaviy-bionik g`oyalarni amalga oshirish sezilarli ravishda yaqin bo`ladi. Fikriy g`oyalar bilan ish olib borish esa - bu ham mantiqiy fikrlashdan, ham ijodiy tasavvurlardan iborat bo`ladigan nazariy (aqliy) faoliyat sohasidir. Biroq, mana shunday farqlanish moddiy va fikriy modellar orasida, modellashtirish amaliyoti va nazariyasi orasida, yana buning ustiga gap ilmiy tajribaviy-moddiy modellashtirish haqida borganda (moddiy modellarning boshqa turi – namunalar, amaliyotda ishlab chiqariladigan standart ekzemplyarlar, tajribaviy qurilish ham mavjud bo`lib, biz ularga quyiroqda murojaat qilamiz), qat‘iy chegaralar mavjudligini ko`rsatmaydi.
Tajriba ishlab chiqarish va ijtimoiy-tashkil etuvchi faoliyat bilan birga amaliyot shakllarining biri sifatida olib qaraladi. Tajriba odamning borliqqa faol munosabatini aks ettiradi.
Arxitekturaviy-bionik tajriba moddiy modellar ko`rinishida shuningdek, nazariyaning amaliyot bilan, arxitekturaning tirik tabiat bilan aloqalarining eng faol shaklini namoyon qiladi. Va bu yerda arxitekturaviy-bionik tajribani oddiygina kuzatishga, jo`ngina sinash va tekshirib ko`rishga aylantirib qo`ymaslik kerak. Mana shunday xildagi ―tajribalar‖ni ko`pgina hayvonlarda – xavfli pastga tushish joylarini siypalab ko`rayotgan otlarda, panjalari bilan sutning iliqligini sinab ko`rayotgan mushuklarda va shu kabi boshqalarda kuzatish mumkin.
1.Arxitekturaviy bionikada tajribaning mohiyati o`z ichiga nafaqat bilishdagi faollikni, harakatchanlikni, balki predmetli faoliyatni ham oladi. Agarda tabiiy fanlarda bu tabiatga faol , predmetli ta‘sir bo`lsa, u holda arxitekturaviy bionikada predmetlilik asosiga arxitekturaviy borliqning o`zgartiruvchi g`oyasi yotqizilgan konkret modellarni yaratishdan iborat bo`ladi va aynan mana shunda tajribachining tashqi dunyoga faol munosabati mavjud bo`ladi.
Fanda tajriba tushunchasini belgilovchi quyidagi pozitsiyalar o`rnatilgan bo`lib, biz ularni o`zimiz o`rganayotgan predmetga xos bo`lgan o`z fikr-mulohazalarimiz bilan to`ldiramiz.
Odamning tashqi dunyoga faol munosabati. Bu deganda bizning nuqtai-nazarimizga ko`ra ikki vaziyatni tushunish lozim. Birinchisi – tajriba jarayonida ko`pincha G`arb arxitekturasida kuzatiladigan tashqi dunyo qonuniyatlariga ko`r-ko`rona taqlid qilish yoki unga bo`ysunish emas, balki tirik tabiatning shakl hosil
qiluvchi qonuniyatlaridan foydalangan holda ijtimoiy masalani yoxud vazifani hal qilish.
Ikkinchi vaziyat – arxitekturaviy-tabiiy muhitni tashkil etish vaziyatida arxitekturaviy bionikada mavjud bo`ladigan tashqi dunyoni (tirik tabiatni) qayta o`zgartirish. Arxitekturaning uni o`rab turuvchi tirik tabiatga tabiiy muhitning boshqa komponentlari bilan majmuaviy tarzda ta‘sir qilish turlari hamda vositalari turlichadir, ular haqida gap keyingi qismlarda boradi.
O`rganilayotgan aloqalarni amaliy jihatdan real tarzda ajratib olish va ularni boshqa nogahoniy, kerak bo`lmagan, elementlar arxitekturasi uchun ahamiyatga ega bo`lmagan aloqalardan tozalash ham nazariy fikrlashda abstraktlash jarayoniga o`xshash tarzdadir.
Tadqiqotning tajribaviy vositalari bo`lib tajribachi tadqiqot predmetiga ta‘sir ko`rsatadigan qurilmalar, uskunalar, apparatlar, tajribaviy moslamalar hamda moddiy ashyolar sanaladi. Vositalarning barcha hilma-xil turlari ichidan quyidagi (ma‘lum bir ma‘noda shartli, asosiy turlarini) xillarni ajratib ko`rsatish mumkin:
a). Tayyorlovchi qurilmalar (yoritish yoki elektr toki manbalari, elementar zarralar yoki to`lqinlar generatorlari va shu kabilar);
b). CHegaralovchi (izolyatsiya) qurilmalar (vakuum nasoslari va moslamalari, himoya ekranlari va shu kabilar );
v). Ob‘yektga bevosita ta‘sir qilishni amalga oshiradigan qurilmalar (mexanik zo`riqtiruvchilar, issiqlik ta‘sirlari, sindiruvchi muhitlar, yorug`lik uchun prizmalar, difraktsion to`siqlar, magnit maydonlari, aerodinamik trubalar va shu kabilar);
g). Kuchaytirish va qayta o`zgartirish vositalari (mikroskoplar, o`sishni tezlashtirgichlar, bo`yovchilar va shu kabilar);
d). Qayd etish va o`lchov qurilmalari (shkalalar, galg`vanometrlar, hisoblagichlar, o`ziyozar qurilmalar, tenzodatchiklar, qurilmalar, qayd qiluvchi zo`riqtirishlar va deformatsiyalar hamda shu kabilar).
Tadqiqot jarayonida o`rganilayotgan hodisaning ―tabiiy‖ borishini tajribaviy vositalar bilan buzmaslik muhim ahamiyatga egadir. Va shuning uchun ham bekorga yoki xossalarni real o`zida namoyon qiluvchini o`rganishga, yoki olindan tayyorlangan sun‘iy modellarga murojaat qilinmaydi. Masalan, o`simliklar dunyosining yumshoq, o`z shaklini tezda yo`qotadigan elementlarini o`rganish uchun ulardan maxsus tarzda ko`chirib olinadigan yasama namunalar (biologik modellar) qo`llaniladi. SHunday qilib, modellar tajribaviy tadqiqotning ham ob‘yekti, ham vositasi bo`lib namoyon qilinishi mumkin.
K.Marks yozadiki, mehnat vositasi ―...tabiatning o`zi tomonidan odamga berilgan uning faoliyati organi, uning o`z tanasi organlariga birlashtirish bilan bibliyaga qarama-qarshi o`laroq oxirgi ko`rsatilganning tabiiy o`lchamlarini uzaytiradigan organdir.
Bir tomondan, mehnat vositalari odam sezgi organlarining biologik cheklanganligini to`ldiradi, boshqa tomondan esa tadqiqot natijalariga ma‘lum bir tarzda ta‘sir ko`rsatadigan odam biologik motorliligining yo`naltiruvchisi bo`lib hisoblanadi.
Bu arxitekturaviy bionika qonunlarining arxitekturaviy ijodkorlikka chuqur ta‘sir ko`rsatadigan tomonlaridan biridir.
Tajribaviy tadqiqotlar sohasini kengaytiradigan va tabiiy anglashga vositachilik qiladigan vositalar qatoriga moddiy-ashyoviy modellar ham kiritilib, ulardan foydalanish tajribaning alohida shaklini namoyon qiladi.
Birinchi misol: Ixtiyoriy tanlangan kungaboqarning ogirligini o`lchash shuni ko`rsatadiki, poyaning massasi o`simlikning massasiga munosabati butunlay ildizni hisobga olmagan holda uning gullash davrida 0.38 ga teng, barg massasi va gulining massasining yig`indisi o`simlik massasiga munosabati - 0.62 ga teng.
Izlanish natijalari va unga berilgan xulosalar mahsus ilmiy jurnallarda chop etiladi. Berilgan ma‘lumotlar orqali biz faqat arxitekturaviy - bionik modellashtirishning boshlang`ich biologik bosqichini ko`rsatishga harakat qildik, bizning holatda izlanish jarayoni biologik ob‘yektning geometrik va jismoniy xarakteristikasini solishtirishdan va unga xos bo`lgan geometrik modelni ko`rishdan iborat.
Ikkinchi misol: Konstruktiv munosabatda qiziqarli va shu bilan birga modellashtirish bo`lgan ob‘yekt Janubiy ko`p yillik suv o`simligining bargi Viktoriyaregiya (Victoriaregia) deb nomlanadi. Bu ob‘yektni tanlash ―Jonli tabiat shakllarining shoxlangan konstruktiv formalari‖ mavzusi bilan aniqlanadi. Bu misolni keltirishda biz Viktoriya regiya bargining konstruksiyasini batafsil matematik tahlil qilib o`tirmaymiz, faqatgina olingan natijalar haqida qisqacha ma‘lumot beriladi.
Birinchi misoldan o`laroq arxitekturaviy bionik modellashtirishning ikkinchi bosqichi ko`rsatiladi - Viktoriya regiya bargining geometrik modeli, transformalashadigan qobig`ni yaratish uchun foydalaniladi.
Viktoriya regiyaning ancha yirik ko`rinishi - Viktoriya amazonkali (Victoriaamazonica) barg plastinkasining diametri 2.17m gacha yetadi.
Etilgan o`simliklarining barglarini chetlari ozgina yuqoriga ko`tarilgan gardish (bortik) ko`rinishda 14-18 sm balandlikda. Viktoriya bargining tagi taram-taram to`r bilan qoplangan, qovurg`a ko`rinishida ajralib turadi, 6 sm gacha balandlikda va 3 sm gacha qalinlikda. Ko`ndalang tushgan to`siqlar bilan birga qovurg`alar bargining konstruksiyasini modellashtirishdagi ba‘zi bosqichlari ko`rsatilgan. Bargning konturi ikkita bir xil qarama-qarshi yo`nalgan logarifmik spirallar bilan upproksimmalashadi. Bargdagi taram-taram to`rlari radial yo`nalishda qovurg`alarining shoxlanishi jarayoni hosil bo`lgan ko`ndalang yo`nalishda yarimoy ko`rinishdagi taramlar ansastomozalari bilan. Barg plastinkasining maydoni bo`ylab shoxlanish nuqtalaridagi barglar o`sish va rivojlanish jarayoniga, hamda konstruktiv adabtatsion faktorlarga bog`liq. Ularning ta‘sirini mantiqan hisobga olmagan holda tipik bo`lgan strukturaviy elementni ajratish mumkin. Bu element dizotomik shoxlanish jarayonini uchta shoxlanish nuqtasi bilan boshlang`ich nuqtani hisobga olmagan holda aylananing markaziga mos keladigan shoxlanish nuqtalaridan o`tkazilishi mumkin. Oxirgisini to`rttagacha yetkazish mumkin. Keyinchalik shoxlanish jarayoni yakunlanadi. Shoxlanish nuqtasi radial markazdan periferiyagacha bo`lgan oraliqlar o`zaro teng, berilgan sistemani arxitekturaviy bionik modellashtirishda elementlarni konstruktiv yechimi standartizatsiyasi nuqtai nazaridan ahamiyatga egadir.
Ajratilgan konstruktiv element nisbiy radial yo`nalishda oynali simmetriyaga ega. Bundan tashqari, har bir konstruktiv element uchun 5-tartibdagi aylana simmetriyasi xarakterlidir, bu unga boshlang`ich nuqta atrofida besh marta aylanishimkoniyatini beradi. Elementlarni geometrik xarakteristikasini hisoblash hech qanday qiyinchilik tug`dirmaydi. Agar birinchi va ikkinchi shoxlanish nuqtalarini o`zaro ma‘lum bir tarzda birlashtirsak ―oltin to`g`richiziq‖ni olish mumkin.
Geometrik analizning ko`rsatilishicha, shoxlanish nuqtalarining koordinatalari eksponentsial reshyotka bog`lamlariga o`xshab ketadi, logarifmik spirallarning bir xil va qarama-qarshi yo`nalishini diskret aylanishidan hosil bo`lgan ularning qutblari shoxlanishning boshlang`ich nuqtasida joylashgan, aylananining konsentrik markaziga mos keladigan.
Viktoriya regiyani konstruktiv modellashtirishda arxitekturaviy bionik aspektida konstruksiya geometriyasida ishlatishning ikkita asosiy yo`nalishidan foydalaniladi, birinchidan katta hajmdagi binolarning, ko`prik fermalarining, pana joylarni, sun‘iy orollarni ko`taruvchi konstruksiyalarini hisobga olish uchun, ikkinchidan tranformalashadigan sistemalarini qoplamalarni ishlab chiqish uchun kerak.
Qoplama keng yoyilishi va qayta joylashishi transformatsiyasi bo`lishi uchun konstruksiyada shoxlanish elementlari va ko`ndalang elementlar o`rniga radial va shoxlanish boylamlarini birlashtirish uchun diagonal elementlar ko`tarilishi kerak.
Berilgan konstruksiyalarni sanab o`tilgan asosiy yo`nalishlarda bino va inshotlarda ishlatishdan tashqari yana texnikaning turli sohalariga ham kiritish mumkin.
Berilgan konstruksiya unga o`xshash konstruksiyalardan kam material sarflashi bilan ajralib turadi, hamda qurilishda va tayyorlashda ancha ishlov berishga qulayligi bilan ajralib turadi.
Hamma tajribalar ham amaldagi modellardan foydalanishni ko`zda tutavermaydi. Tajribani biz uni tushunadigan tarzdagi modellashtirish bilan ham adashtirmaslik kerak. Modellashtirish – bu analoglarning nisbati bo`lsa, u holda tajriba hodisalar orasidagi nisbatni ko`rsatib, ular mazkur bitta tajribada va shu sohadagi boshqa hodisalar bilan o`rganilib, analoglarning emas, balki bir hilliklarning nisbatidir. Bu shu bilan bog`liqki, tajriba hodisaning o`zida o`tkaziladi, hodisa esa voqelikning o`zi bo`lib o`rtaga chiqadi. Tajriba hodisani buza olmaydi, buning ustiga u hodisaning doirasida olib borilishi lozimdir. Masalan, konsolg` – daraxt bargi ishining mexanik tamoyillarini o`rganayotganda biz tabiiy kuchlar ta‘sirining tabiiy borishini buzmasligimiz kerak. Shuning uchun modellar yordamidagi tajriba – bu tajribaning alohida shaklidir. Modelli tajriba tuzilmasining o`ziga xos hususiyati bo`lib uning ob‘yektiv tomoni, tadqiqot vositalari hususiyatlari va ularning tadqiqot ob‘yektiga munosabati hisoblanadi. Agarda odatdagi tajribada tajribaviy tadqiqot vositalari u yoki bu tarzda tadqiqot ob‘yekti bilan bevosita o`zaro aloqada bo`ladi, modelli tajribada esa bunday aloqa yo`q, chunki tajriba ob‘yektning o`zida emas, balki unga o`xshash bo`lgan ―qiyofa‖da (obrazida) o`tkaziladi.
Modellashtirish, - deb yozadi akademik L.I.Sedov, - ―bu katta yoki kichik ko`lamdagi modelda bizni qiziqtirayotgan hodisaning naq o`zini o`rganishdir.
Mana shunga bog`liq holda tirik tabiatning konstruktiv shakllarida yetarlicha keng tarqalgan modellashtirish namunasida arxitekturaviy-bionik modellashtirishning ehtimoliy tuzilmasini ko`rib chiqamiz. Modellashtirishning o`ziga nisbatan olganda undan oldin tabiatni tadqiq qilishning tahliliy va tajribaviy metodlaridan – tanlab olingan ob‘yekt tuzilmasini, uning geometrik qonuniyatlarini, materiallar xossalarini o`rganish, imkoni boricha arxitektura seksiyasiga aloqasi bo`lmagan funksiyalar tarkibidan konstruktiv shakllarni ajratib olish, konstruktiv shaklning shaklni joyli tashkil etish tizimi bilan aloqalarini aniqlash kabilardan foydalanish yuzaga keladi.
Bu bosqichda konstruktiv shaklning (masalan, geometriyaning) xossalarini tadqiq qilish maqsadi bilan o`z tabiiy hususiyatlarini tezda yo`qotuvchi shaklning namunalari olinadi. Qo`yilgan vazifaning murakkabligiga bog`liq holda modellashtirishdan oldin yuzaga keladigan tahliliy va tajribaviy tadqiqotlar jarayoni juda uzoq bo`lishi mumkin. Ko`rib chiqilayotgan namunada tadqiqot tarkibiga bevosita biologik ob‘yektlarda tirik tabiatning moddalari yoki konstruksiyalari ishlashi tamoyillari bo`yicha u yoki bu gipotezaning tekshirilishi kiradi. Arxitekturaviy bionikadagi tadqiqotlar tajribalarining bu bir butun sohasi maxsus metodika va maxsus matematik-texnik ta‘minotni talab qiladi. Tajriba natijasi bo`lib zo`riqtirilgan holat nazariyasiga va konstruksiyalar hisob-kitoblari metodikasiga chiqish hisoblanadi. Modellashtirishdan oldingi konstruktiv xossalarga tabiat (biologik ob‘yekt) shakllarining tajribaviy tadqiq qilinishi (sinalishi) o`tkazigan yoki yo`qligiga bog`liq holda yakuniy hisobda ikkita ehtimoliy natijani ko`zda tutuvchi modellashtirish jarayoni qo`riladi.
Birinchi natija – konstruktiv xossalarga biologik ob‘yektni sinash bilan dastlabki tajribani o`tkazmagan holda modelning amaldagi nisbatan yirik ko`lamdagi gipotetik konstruksiyasi (1-turi)ni yaratish hisoblanadi. Naturali tajribaning murakkabliklariga bog`liq holda aynan mana shu yo`l hozirgi vaqtda arxitekturaviy bionikada eng ko`p tarqalgan sanaladi. Konstruktiv shaklni ko`rish tamoyillari – injenerlar gapirganidek, konstruksiya bilan mumkin bo`lgan ―o`yin‖ tarzidagi konstruktivistik shakl g`oyalaridan foydalanish nazarda tutiladi. Haqiqatan olib qaraganda bu alohida elementlarni takomillashtirish inkor etilmaydigan shakllar va tizimlarning yangi konstruksiyalarini kashf etish yo`lidir.
Konstruktiv shaklning ahamiyati haqida yozuvchi Smayls tomonidan uning ―Mustaqillik‖ asarida aytib o`tilgan lavha tushuncha beradi: ―Ko`prikshunos-muhandis Broun o`z ayvonida daryo ustidan o`tadigan ko`prik loyihasi ustida ter to`kar edi. Uning oldidagi qog`oz toza bo`lib, ish unmas, ko`prik esa sira tasavvuriga kela qolmas edi. Umidsizlikdan Broun chizma taxtani tashladi va bog` ichiga aylanib kelish uchun ketdi.
Yozning oxiri edi. Quyoshda tovlanib turgan, yopishqoq iplar butalar orasida oyoq ostida yotar, shamolda uchib yurar edi va Broun ularni lablari-yu qoshlaridan sidirib tushirar, yozning so`nggi nafasi bo`lib, bog`da ko`plab o`rgimchak to`rlari paydo bo`lgan edi. Broun buta tagida o`tira turgan joyidan ko`zlarini ishqalab sapchib turdi. U o`zi uchun yo`l topdi.
U osmonda yaqqol ko`zga tashlanadigan kumushrang iplar bilan chizilgan chizmani ko`rdi. Broun beixtiyor ravishda uni xuddi chizmalarni o`qiganlaridek o`qib chiqdi: kichkinagina ko`prikcha shoxlarda tovlanar, hayron qolarli tarzda yengil, oddiy va dangalchasiga edi. Bu oddiygina shoxlardagi ko`prik emas, balki xuddi o`sha o`zi o`ylayotgan ko`prik edi. SHamol shoxlarni silkitar, lekin o`rgimchak ini buzilmas edi. Broun bu o`rgimchak iniga qanchalik diqqat bilan tiqilishi bilan mustahkam iplar shu darajada tobora yiriklashar va uning ko`z oldida og`irlashar edi. Va endilikda o`rgimchak inini qo`llarda tortib turgandek ojiz daraxt shoxlari emas, balki bo`zargan qoyalar temir ko`prikni ushlab turar, zanglagan zanjirlar dara ustida silkinar edi.
Broun endi ishni nimadan boshlash, nimaga intilish kerakligini bilar edi. U yana chizma taxtasi va hisob-kitoblar ustiga o`tirdi va tezda kashfiyot yaratdi. U qimmat bo`lmagan va pastidan suyab turadigan murakkab to`sinlarsiz osma ko`priklar qura boshladi.
Ikkinchi natija – tadqiq qilinayotgan biologik ob‘yektga mos keluvchi konstruktiv shakllar va konstruktiv materiallarning yaxlitligini, shuningdek, konstruksiyani hisob-kitoblarining mumkin bo`lgan tizimi va zo`riqtirilgan holati haqida nazariy xulosalarni olish sanaladi. Bu natija 1-turdagi konstruksiyaning amaldagi nisbatan yirik ko`lamli modeli ko`rinishini olib, unda mos keluvchi texnik vositalar yordamida mexanik ishlashi va uning tektonik xossalarini moslashtirish amalga oshiriladi. Arxitekturaviy-konstruktiv modellashtirishda konstruktiv shaklning estetik xossalarini (ritmikasini, proporsiyalarini, simmetriyasini va shu kabilarni) ham o`rganish muqarrar ravishda yuzaga keladi. SHunday qilib, modellashtirish jarayonida tajribachining sub‘yektiv faoliyati davom etadi. SHu bilan birga unga ob‘yektiv vaziyatlar ham – modelning o`zi (haqiqatdan olganda eksperimental maqsad-natija) va uning tahlil qilish hamda sinashning texnik vositalari ham qo`shiladi.
Bir tomondan qaraganda, model – bu yakuniy maqsad bo`lmay, balki u namoyon qiladigan ob‘yektni (bizning misolimizda tabiatning konstruktiv shakli arxitektura inshootni namoyon qiladi, uning o`zi esa o`sha inshoot bo`lib xizmat qila olmaydi) o`rganish vositasi sanaladi. Bu maqsadli ob‘yektga nisbatan model faqatgina tajribaviy tadqiqotning vositasidir.
Boshqa tomondan qaraganda esa model mazkur tajribada qo`yilgan vazifalarga mos holda o`rganish predmeti bo`lib hisoblanadi.
Shunday qilib, modelning ham o`rganish ob‘yekti, ham tajriba o`tkazish va borliqni anglash vositasi sifatidagi ikkki yoqlama ahamiyatini ta‘kidlash zarurdir.
Bundan modeldan foydalanish naturaviy tajriba tuzilmasini o`zgartirishi kelib chiqadi. Model tajribaning o`zida bevosita ishtirok etmaydi. Shuning uchun tajriba modellashtirishdan qandaydir darajada chetda turadigandek ko`rinadi. Lekin naturaviy tajriba ham, ilmiy tahlil ham modellashtirishga tayyorlanishda qatnashadilar.
Arxitekturaviy-bionik modellashtirishda shunisi muhimki, bionik va arxitekturaviy-bionik modellar amaldagi, naturaviy ob‘yekt (tabiiyki, qo`yilgan vazifalar doirasida) haqidagi axborotlarning maksimal darajadagi manbasi bo`lishi kerak, maksimal ob‘yektivlikka (nazariy fikrlash ustun bo`ladigan tajribadan farqli ravishda) javob berishi lozim, aks holda ular o`zlarining bilish borasidagi amaliy ahamiyatini yo`qotadilar. Arxitekturaviy-bionik amaliyotda tirik tabiatdan nimanidir ―ushlab olishga‖ va bundan so`ng kelib chiqish, shakllanish manbasi sifatida tirik tabiat ko`rsatiladigan kelgusi, ko`pincha ancha keng xulosalarni chiqarishga intilish tendensiyasi mavjuddir. Bu holda ob‘yektivlik jarayonning haqiqiy borishini ancha-muncha bo`g`adi, natijalar esa biologik jarayonlarni yuzaki ko`chirib olishga yoki bu jarayonlarni oddiygina uslubga aylantirib olishga olib keladi (V.I.Orlov, ―Buyuk kashfiyotlarni tug`diruvchi ilhom haqida traktat‖, M.: 1964).
Garchi ideal tajriba ob‘yektlarni tajribaviy tadqiq qilish imkoniyatlarini kengaytirsada, unda shu bilan bir vaqtning o`zida naturaviy tajriba bilan taqqoslaganda ancha bo`shligi, ojizligi ham yashirinib yotadi. Model va ob‘yektni bog`lovchi bo`g`in sifatida nazariyaning kiritilishi-qo`shilishi xatolar manbasi bo`lib qolishi mumkin, bu esa tajribaning isbot qilish kuchini (lekin hech qachon uning ahamiyatini emas) pasaytiradi. Shubhasizki, naturaviy tajriba va modellashtirishni parallel ravishda olib borish arxitekturaviy-bionik, integratsiyalashgan modelda ancha to`la bo`lgan natijani beradi.

2. Arxitekturaviy bionikada tabiat va arxitektura modellashtirish.

Arxitekturaviy bionika ikkiyoqlama (tabiat+arxitektura) bo`lgani uchun amalda ikki ob‘yekt – tabiat va arxitektura modellashtiriladi. Shuning uchun modelli tajriba natijalari ham tabiiy, ham arxitekturaviy ob‘yektlarga ekstrapolyatsiyalanadi. Tabiatga ekstrapolyatsiya qilish bir tomondan, tirik tabiatning arxitekturaviy-bionik jihatdan anglanishini rivojlantirish, boshqa tomondan esa biologlar uchun ularning arxitektorlar bilan muloqot olib borishlari uchun ma‘lumotlarni beradi. Ekstrapolyatsiyaning nazariy asoslanishlari – bu istalgan modelli tajribaning mohiyatini yoritishdagi zaruriy tarkibiy qismdir.
Tadqiqotda qo`yilgan muammo bilan bog`liq holda boshqa ko`plab bir qator muammolar ham paydo bo`lib, ularni qisqacha tavsiflab o`tamiz.
Bu eng avvalo, bir tomondan, modellashtirishdagi fizik modelning biologik modelga munosabati, ikkinchi tomondan esa fizik modelning belgilangan ob‘yektga – arxitekturaga munosabatidir.
Fizik modellashtirishning nazariy asosi bo`lib o`xshashlik nazariyasi bo`lishi kerak. Arxitekturaviy shakllarni konstruksiyalash bilan bog`langan bu vaziyatda mexanik harakatga mansub bo`lgan o`xshashlik nazariyasi ko`zda tutiladi. O`xshashlik teoremasi tahrifiga shunday tizimlarning sifat jihatdan bir xilligi haqidagi cheklash shartlari kiritiladi: ―Fizik jarayonlar bir-birlariga o`xshash bo`lishlari uchun ular sifat jihatdan bir xilda bo`lishlarining, ularning bir xil nomdagi belgilovchi mezonlari esa bir xil qiymatga ega bo`lishlari zarur va shuning o`zi yetarlidir.
Mana shunday nazariyaning amaldagi asoschisi bo`lib Galiley ko`rsatiladi. Uning asosiy g`oyasi mexanik tizimlarning geometrik munosabatlari va fizik xossalarining yaxlitligini tasdiqlashda bo`lib, bu arxitekturaviy-konstruktiv modellashtirishda va italiyalik injener P.L.Nervi tomonidan o`rnatilgan ―shakl bo`yicha qarshilik qiluvchanlik‖ tamoyilini hayotgan joriy etishda o`ta qimmatlidir.

Biroq, o`xshashlik nazariyasi modellarning natura bilan xususan mexanik harakat orqali fizik xossalarini cheklash bilan borliqning to`liq tasvirini bera olmaydi va ko`pincha qo`pol xatolarga olib keladi. Arxitekturaviy-bionik modellashtirishda nafaqat fizik xossalar, balki ham mexanik harakat bilan, shaklni va uning estetik xossalarini anglash-his qilishning psixologik vaziyatlari haqida gapirmagan holda ham undan ko`ra murakkab bo`ladigan biologik jarayonlar bilan shartlangan fizik hamda joyli-geometrik xossalar ham katta ahamiyatga ega bo`ladi. Masalan, biz daraxt bargi yoki gul bargining kichik o`lchamlariga o`rganganmiz, arxitekturada esa ular birdaniga yuzlab oraliq yopmalari vositasida o`ta ulkan ko`rinishga ega bo`lib qoladi.

Yaqqol ko`rinib turadiki, darax bargining shakli va tuzilmasini oddiygina nusxa ko`chirib olish asosida biron narsa ko`rish mumkin emasdir. Xuddi shu narsa modellarga ham xos bo`lib, ular ham sezilarli ravishda tabiat shakllaridan o`z o`lchamlari bilan farq qiladi.
SHuning uchun tabiiy ob‘yektlarni modellashtirish amaliyoti barcha vaziyatlarda mexanik hodisalarning nisbatan cheklangan doirasidan chetga chiqadi va o`xshashlikning ancha abstrakt (mavhum) nazariyasi shakllariga - modellashtirishning matematik usullarini qo`llashga asoslangan izomorfizm shakliga o`tadi.
Izomorfizm va undan ancha umumiyroq bo`lgan gomomorfizm tushunchalarini aynan bir xillik emas, balki o`xshashlik munosabatlarini ko`zda tutuvchi analoglarning shaklga keltirilgan, aniqlashtirilgan turlari sifatida olib qarash mumkin. Yuqorida aytilganidek, o`xshashlik munosabatlari sifatida analoglar uchun taqqoslanayotgan elementlarning farqlari va munosabatlarning bir xilligi (aynan o`xshashligi), ya‘ni bu ikki tizim elementlari orasidagi aloqalari qonuniyatlari xosdir.
Masalan, Puxonos o`simligi poyasi va fabrikaning temir-beton trubasi yoki Ostankino televizion minorasi o`rtasida tenglik belgisini qo`yish mumkin emas. Biroq ular konstruktiv tizimlari elementning munosabatlari (armaturaning joylashishi, o`simlik poyasida esa – chetga qarab ketgan mexanik to`qimalar; bog`lovchi qisqich-xomutlar mavjudligi; spiral o`rovlar va umuman olganda truba xilini namoyish etuvchi konstruksiyalar tuzilmasi) aynan o`xshashdir. [1]
Izomorfizm mana shunday tizimlarning yagona belgili (ikki tomonlamalik) o`zaro aloqadorliklarning mosligini bildiradi, garchi bu yerda izomorfizm tushunchasi nisbiy bo`lsa-da, u tahlil davomida ajratib olingan elementlar va aloqalar uchungina qat‘iy bo`ladi.
Gomomorfizm esa izomorfizmga nisbatan taqqoslaganda ancha kamroq o`xshashlik vaziyatlarini bildiradi. Agar fotografiya va uning negativi – bu izomorfizmning yaxshigina namunasi bo`lsa, u holda joy va uning geogrfik haritasi
gomomorfizm namunasi sanaladi. Biroq, izomorfizm ham, gomomorfizm ham narsalarning bir turdagi aloqalariga asoslanadi.
Izomorfizm asosi bo`lib tabiat turli sohalarining – mexanik, elektrik, termodinamik, issiqlik va shu xildagi qonunlari matematik shakllarining aynan o`xshashligi sanaladi, ya‘ni, analoglarning manbai bo`lib harakatning (bu so`zning keng ma‘nosida) ayrim shakllari umumiy hususiyatlarini aks ettiruvchi materia amal qilishining asosiy tamoyillari, tabiatda va jamiyatda qonuniyatlarning mavjudligi hisoblanadi.
Biroq, arxitekturada tirik narsalarning modellarini shaklga keltirishga doir matematik ifodalardan foydalanish arxitekturaning o`zining ob‘yektiv qonuniyatlari sohasi bilan cheklanadi.
Shu bilan birga yoddan chiqarmaslik ham kerakki, estetik munosabatlarning asosida hayotning ob‘yektiv qonuniyatlari yotadi, shuning uchun naturaviy ob‘yektlar ko`lamidan fizik modellar ko`lamiga, keyin esa arxitekturaviy ob‘yektlarga o`tishda matematik modellardan foydalanish arxitekturaviy bionikaning barcha sohalarida o`ta samaralidir.
Matematik metodlardan foydalanish bilan tirik tabiat va arxitekturaning ancha ahamiyatli, funksional jarayonlarini modellashtirish mumkin. Bu yerda umumiy asos bo`lib energetik jarayonlar sanalishi mumkin. Masalan, arxitekturaning amal qilayotgan tizimining ayrim elementlari orasidagi eng qisqa aloqalar, bu yerdan esa inson energiyasini tejash (eng kam harakat qilish tamoiyili), kommunikatsiyalar muammosini hal etish; issiqlik yo`qotilishini kamaytirish (tejash), bu yerdan esa shaklning ixchamligi va uning differensiatsiya bilan nisbati muammosini hal qilish; binolar qurilishiga jamiyatning energiya sarflari masalasi; qurilish hududlarini tejash va bino-inshootlarning qavatliligi hamda shu kabilarni yechish shular jumlasidandir.
Analoglar (izogomomorfizm) tamoyili modellarning turli xillarini qo`llash imkonini berib, ularda modellashtirilayotgan hodisa bir-biriga o`xshamaydigan turli xildagi moddiy vositalar bilan takror hosil qilinishi mumkin. Shunga ko`ra, mexanik tizimni agar asos sifatida taranglik, energiyani to`plash (massa), energiyani tarqatish (dempirlash) olinadigan bo`lsa, elektrik tizim orqali modellashtirish mumkin, bu esa ularning o`zaro aloqasi sharoitida o`lchov asboblari orqali aynan o`xshash ko`rsatkichlarni olish imkonini beradi. Arxitekturaviy-bionik modellashtirishda, masalan, tabiiy konstruksiyani tabiiy materiallardan abstraktlashgan holda o`zimizga odatiy bo`lgan materiallardan modellashtirish yoki butun arxitektura tizimini katta tarixiy davr bo`lagida termodinamik tizim ko`rinishida namoyish etish mumkin.
Matematik metoddan ham yanada umumiyroq bo`lgan metod bo`lib kibernetikada qo`llaniladigan modellashtirish metodi hisoblanadi. Uning qo`llanilish doirasi sezilarli ravishda kengaymoqda. U shu paytlargacha ko`plab faylasuflar va tabiatshunoslar mexanitsizmning qayta tug`ilishidan xavfsirab, modellashtirish uchun man qilingan sohalarga, ya‘ni, biologik va ijtimoiy tizimlar hamda jarayonlar sohasiga ham kirib boradi. Modellashtirishning kibernetik metodi shunda namoyon bo`ladiki, bunda u nafaqat narsalar va jarayonlarning konkret shakllarini, balki elementlar orasidagi konkret va o`ziga xos bo`lgan munosabatlarni, ya‘ni, xususiy qonuniyatlarni ham mavhumlashtirish imkonini beradi. Kibernetika o`z diqqat-e‘tiborini boshqariladigan va o`z-o`zini tashkil etuvchi tizimlarning ular ijtimoiy jarayonlar sanalishi, inson tomonidan yaratilgan texnik qurilmalar (mashinalar) ekanligidan yoki tirik organizmlarga xosligidan qat‘iy nazar amal qilishning umumiy qonunlariga qaratadi.

Modellashtirishning kibernetik usullaridan foydalanish arxitekturaviy bionika uchun ikki sababga ko`ra juda foydalidir. Birinchidan, bu usul tuzilmalarni mavhumlashtirish va modellashtirishni faqatgina ularning amal qilishi darajasida olib borish imkonini beradi. Ikkinchidan, modellashtirishning kibernetik metodi universal hisoblanadi va shuning uchun ham arxitekturaviy bionikaning turli sohalarida qo`llanilishi mumkin. Biroq, universallikda modellashtirilayotgan ob‘yektning o`ziga xosliklaridan uzoqlashish xavfi ham mavjud bo`lib, bu xuddi oldingi materialdan ma‘lum bo`lganidek, bu nafaqat taqqoslanayotgan amaldagi tizimlar va ularning funksiyalari yoki ularning atvori kesimida, balki tuzilmalar tarkib topadigan materiallar yoki elementlar darajasida ham modellashtirishda o`tkaziladigan analoglar va gomologiyalar tamoyillariga asoslanadigan modellashtirish metodlari bilan to`ldiriladi. Shuni aytib o`tish kerakki, oxirgi ko`rsatilgan darajalar arxitekturaviy bionikada ashyoviy (fizik) modellar uchun ham xosdir.

Funksiyalar va shakl (tuzilma)ning o`zaro aloqalariga keyingi bo`limda alohida e‘tibor qaratiladi. Bu yerda biz oldinga siljigan holda modellashtirishga tayangan holda bu masala bo`yicha dastlabki ayrim fikr-mulohazalarni bildirib o`tamiz.
Funksiyaning tuzilmaga bir tomonlama bog`liqligining yo`qligi va ular orasidagi aloqaning qat‘iyligiga qaramasdan, ular orasida baribir ma‘lum bir o`zaro aloqadorlik mavjuddir. Arxitekturaviy-bionik modellashtirishda funksiya va tuzilmaning o`zaro aloqadorligiga dialektik nuqtai-nazar uning natijaviyligiga yordam berishi mumkin.
Arxitekturaviy bionikada modellashtirishning bionik tajriba bosqichida shuningdek, tirik tabiatning funksional, fe‘l-atvor jarayonlarini yaratish mumkin (ishlab chiqarish, materiallar texnologiyasi, tabiiy tuzilmalarning o`sishi va rivojlanishini – o`sish bosqichlarining o`zaro aloqalari algoritmini va boshqa shu kabilarni modellashtirish).

Bu vaziyatda modelda originalning barcha konstruktiv qismlarini yaratish kirmaydigan vazifani bajarish uchun esa texnik vositalardan foydalaniladi. Buning ustiga, tuzilmani takomillashtirishga intilish, unga moslashuvchanlik, ishonchlilik, tejamkorlik va shu kabi hususiyatlarni originalning o`rganilishi asosida berilishiga harakat qilish mavjud bo`ladi.

Boshqacha yo`nalish – u yoki bu funksiyalarni, masalan, transformatsiya funksiyasini bajaruvchi originalning tuzilmasini (konstruksiyasini) modellashtirish ham mumkindir. Bunday vaziyatda organizmning ma‘lum bir funksiyalarini qondiruvchi makonda elementlar harakatining tizimi uning tuzilmasi hamda uning ayrim elementlari shakllari (floksa guli elementlarining spiralsimon ochilishi, kalendula barglarining radial ochilishi va shu kabilar) bilan jips bog`langandir. Mana shu yerga qaytar aloqa kanallari ham kiritilib, ularda bo`g`inlardagi bosimni tartibga solib turuvchi suv yoki gazlar harakat qiladi, bunga bog`liq holda esa organizm shakllari harakati kiradi. SHuning uchun tuzilmani o`rganish modellashtirilayotgan ob‘yektning funksional imkoniyatlarini (transformatsiyalanadigan tom yopmasi, seysmik tugunlarda bino konstruksiyasi elementlarining harakatini koordinatsiyalash, tovush zo`riqishlari vibratsiyasini amortizatsiyalash va shu kabilar) kengaytirish uchun asos bo`lishi mumkin.
Modellashtirishning har ikkala yo`nalishlari ham dialektik jihatdan qarama-qarshi bo`lsada, baribir o`z o`rniga ega bo`ladigan funksiya va shakl (tuzilma)ning o`zaro aloqalariga asoslanadi. Natijada mana shunday o`zaro harakat tirik originalni ekstrapolyatsiya qilish va uning shaklini yaratish imkonini yaratadi, ya‘ni, modelda turli darajadagi ishonchlilik bilan tirik organizm fe‘l-atvorining mumkin bo`lgan variantlarini aniqlashga imkon beradi. Tabiiyki, bunda maksimal darajadagi ishonchlilikka intilishi lozim, aks holda butun arxitekturaviy-bionik modellashtirishning ma‘nosi yo`qoladi va arxitekturaviy-bionik tadqiqotlarning maqsadga muvofiqligi haqidagi masalani dolzarb ravishda qo`yayotgan sub‘yektiv omil ustivorlikka ega bo`lib oladi. Bularning barchasi salbiy xulosalarni olish ehtimolini va uning foydasini hisobdan chiqarmaydi.
Funksiyalar va shakl (tuzilma)ning o`zaro aloqadorligiga dialektik nuqtai-nazar ham tajribaviy, ham natijaviy modellashtirishda modellashtirilayotgan jarayonlarni bashoratlash imkoniyatiga keng yo`l ochadi.
Arxitekturaviy - bionik tajribada model oldinga qo`yilgan maqsadini yechish vositasi bo`lib qolmay, balki naturali ob‘yektini o`rganish, hamda bu ob‘yektni o`zgartirish mumkin, agarda naturaligini boshqa sabablarga ko`ra o`rganish qiyin bo`lsa.
Arxitekturaviy - konstruktiv modellashtirishni kengaytirib turib, sharoitlarni modellashtirish imkonini ko`rsatib berish mumkin, unda naturali ob‘yektni o`rganiladi, bu esa biologik ob‘yekt haqida yetarlicha ma‘lumotni beradi va uning konstruktiv ishini kengroq ochib beradi. Bunday hollarda kombinatsiyalashtirilgan modelli – naturali bo`lishi mumkin.
3. Tajriba tushunchasini tavsiflovchi pozitsiyalar
1. Kishining tashqi dunyo bilan faol munosabati: ijtimoiy vazifalar; arxitekturaviy-tabiiy muhitni tashkil etish vaziyatida tashqi dunyoni qayta tuzish.
2. O`rganilayotgan aloqadorliklarni amaliy jihatdan real tarzda ajratib olish va ularni nazariy fikrlashdagi mavhumlashtirish jarayoniga o`xshash holda arxitektura uchun ahamiyati bo`lmagan, boshqa nogahoniy, kerak bo`lmagan aloqalardan tozalash.
3. Ma‘lum bir sharoitlarda o`rganilayotgan jarayonlarga cheklanmagan holda ta‘sir ko`rsatish imkoiyati.
4. Tabiatda amalda mavjud bo`lmaydigan aynan o`xshashlik ko`rinishida vujudga keltirish jarayonlaridek shart-sharoitlarni yaratishgacha rejali o`zgartirish, har xil variantlarga keltirish va kombinatsiyalash.
5. Tajribaning tashkiliyligi va nogahoniylik elementlarini minimumga
keltirish.
Arxitekturaviy-bionik eksperiment maqsadi bir qator arxitekturaviy muammolarni hal qilishdan iborat bo`lgan va sub‘yektiv omilni hisobga olgan holda tirik tabiat va arxitekturaning ob‘yektiv qonuniyatlarini maxsus materiallar, asbob-uskunalar va qurilmalar vositasida sintezlashni ko`zda tutadigan ilmiy bilishning alohida turidir.
Tadqiqotning tajribaviy vositalari: qurilmalar, asbob-uskunalar, apparatlar, tajribaviy moslamalar va boshqa qurollar hamda moddiy narsalar.
Asosiy turlari:
- Qurilmani tayyorlash (yoritish, kuchlanish, zarralar, to`lqinlar va shu kabilarning manbalari);
- Chegaralovchi (izolyatsiya) qurilmalar;
- Ob‘yektga bevosita ta‘sir ko`rsatuvchi qurilmalar (zo`riqtirgichlar, ta‘sir qilgichlar);
- Kuchaytirgichlar va qayta o`zgartirgichlar;
- Qayd etish, o`lchov qurilmalari.
Tabiiy hodisalar: shamol, yomg`ir, qor, gravitatsiya, magnetizm, quyosh
energiyasi.
Tajriba o`tkazish ob‘yekti turli xil ko`rinishlarda va holatlarda bo`lishi
mumkin:
A) qandaydir gipotezaga mos holda u yoki bu samaraning namoyon bo`lishi kutilayotgan tirik tabiat hodisasi sifatida;
B) tahlildan o`tkazishga, o`lchashga jalb etiladigan tirik tabiatning ob‘yekti yoki uning xossalarini o`zida mujassamlovchi tashuvchi sifatida;
V) tirik tabiatning shakli bilan tirik tabiat xossalarining sun‘iy tashuvchisi sifatidagi model-namuna;
G) tabiatni o`rganish asosida yaratilgan modelning istalgan ko`rinishi sifatida;
D) arxitekturaviy bionika metodlari yordamida yechilishi mumkin bo`lgan muammoni aniqlash uchun arxitekturaviy ob‘yekt sifatida.
Tajribaviy tadqiqotlarning muhmkin bo`lgan natijalari:
1-natija – konstruktiv xossalarga bioob‘yektdan foydalangan holda dastlabki tajribani o`tkazishsiz nisbatan yirik ko`lamli gipotetik mavjud konstruksiyani yaratish.
2-natija – tadqiq etilayotgan bioob‘yektga mos keluvchi konstruktiv shakllar va konstruktiv materiallarning yaxlitligini, shuningdek, zo`riqtirilgan holat haqida nazariy xulosalarni va konstruksiyalarning mumkin bo`lgan hisob-kitoblari tizimini olish.
Arxitekturaviy-konstruktiv modellashtirishda konstruktiv shaklning estetik xossalarini (ritm, proporsiyalar, simmetriya) ham o`rganish muammosi muqarrar ravishda yuzaga chiqadi.
Olimlarning fikricha, modelni eng bo`lmaganda ikkita sharoitda muvaffaqiyatli deb sanash mumkin. Birinchidan, model modellashtirilayotgan ob‘yektning fe‘l-atvoriga o`xshash hususiyatlarni namoyon qilganda xuddi shunday deyish mumkin. Ikkinchidan esa, bu modelning tuzilmasini va uning fe‘l-atvorini (funksiyalarini) o`rganish asosida shu paytgacha originalda yaqqol ko`rinib turmaydigan, ma‘lum bo`lmagan yangicha o`ziga xosliklar yoki hususiyatlarni topish mumkin. Arxitekturaviy-bionik tajribada model nafaqat qo`yilgan vazifani bajarish vositasi bo`lib, balki naturaviy ob‘yektni o`rganish (tadqiq qilish) vositasi, shuningdek, naturaviy ob‘yekt qandaydir sabablarga ko`ra tadqiq qilinishi murakkab bo`ladigan
vaziyatlarda uning o`rnini almashishi mumkin bo`lgan ob‘yekt sifatida ham xizmat qiladi.
Arxitekturaviy-konstruktiv modellashtirish tuzilmasini kengaytira borib, shart-sharoitlarni modellashtirish imkoniyatini ko`rsatish mumkin bo`lib, bunda naturaviy ob‘yekt biologik ob‘yekt ―fe‘l-atvori‖ning ancha keng tasvirini beradi va uning konstruktiv ishini ancha yaxshi darajada yoritadi. Mana shunday vaziyatlarda kombinatsiyalashgan modelli-naturaviy tajriba paydo bo`lishi mumkin.
2.4 Matematik modellashtirish
―Parashyutni biz yigirmanchi asrda ixtiro qilganmiz. Qoqi o`t (momaqaymoq) million yil oldin ixtiro qilingan. Bu ajoyib moslama eng aniq va chiroyli chizmalarga munosib. Tugunining og`irligi, oyog`ining uzunligi, soyabonining maydoni - bularning hammasi aniq matematik muvofiqlikka ega va agar zamonaviy muhandislar logarifmik chizgichlar hamda hisoblash mashinalari yordamida shunga o`xshash havoda suzuvchi apparatni ishlab chiqsalar, proporsiya jihatdan apparat o`ta aniq va mukammal bo`lsa, u holda siz qo`lingizda ushlab turgan va shamolli yoz kunlarida ko`pincha havoda uchadigan momoqaymoqning urug`lariga o`xshagan bo`lar edi.
Bu bitiklar Vladimir Solouxinning (1972 y.) ―O`simliklar‖ lavhasidan olingan bu bitiklar o`z yo`nalishida qiziqarli va amaliy foydali bionik tadqiqotlar bo`lib xizmat qilishi mumkin edi. Yozuvchi faqatgina butun obrazni emas, balki tabiatning garmoniya tizimini, va bu tadqiqot sistemasiga bionik yondashuvning metodik mohiyatini ham ochib berdi.
Bu metodni reallashtirish qarashda oddiy bo`lib ko`ringani bilan, u juda ham qiyin ish. Agar muhandis momoqaymoqning soyaboniga forma va proporsiya jihatdan to`liq mos keluvchi apparat yasasalar, u holda bunday apparat shunchaki ucha olmagan bo`lar edil. Nima uchun? Bu savolga javob berish uchun, aviatsiyaning boshlang`ich bosqichidagi tragik kinokadrlarning eslashning o`zi kifoya. Shunga o`xshash vaziyatlar shubhasiz arxitekturada ham bo`lgan.
Qayta-qayta ta‘kidlash mumkinki, arxitekturaviy bionikaga biologalizatsiya g`oyalar begona, geometrik formani yoki strukturani tirik tabiatdan shundayligicha ko`chirish aqilsizlik bo`ladi. Arxitektor o`zining foydalanayotgan g`oyasini, prinsip va metodini yaxshi tushunishi uchun - bionika uning faoliyat markazi bo`ladi.
Arxitekturaviy bionik modellashtirish (ABM) metodi to`liqligicha ishlab chiqilmagan, lekin bu yo`nalishda faol ishlar olib borilmokda. ABMning metodik strukturasiga bionik, fizik, matematik va boshqa tajriba metodlari kiradi, lekin arxitekturniy metod bu strukturada yetakchilik qiladi. U har qanday fan yo`nalishlariga xarakterlik bo`lgan tafsilotlarni shakllantiradi.
Modellashtirishda biologik ob‘yektni muvaffaqiyatli to`g`ri tanlashda arxitektor nafaqat biologik bilimga ega bo`lishi kerak balki, matematik tayyorgarlikka ham ega bo`lishi darkor va bu ob‘yektni haqiqatdagi imkoniyatlarini ham tadqiq etish zarur. ABM amaliyotidan ko`rinadiki arxitektor kamdan-kam hollarda biologik adabiyotlardan, ma‘lumotlardan to`liqligicha foydalana oladi. Buni shu bilan izohlash mumkinki biolog o`ziga bog`liq o`ziga xos bo`lgan masalalarni yechadi, shuning uchun arxitektor arxitekturaviy qurilmalarda mustaqil biologik tadqiqotlar olib borishga majbur bo`ladi.
ABMning metodikasiga va tasvirlovchi xarakteriga misol qilib, vertikal konstruktiv sistemalarni ishlab chiqish, sistema - qobig`, transformatsiyalanuvchi sistema va boshkalar bilan bog`liq mustaqil original tadqiqotlarni tanladik.
Misol qilib, tirik tabiatning vertikal konstruktiv formasini tadqiq qilish. (Yu.S.Lebedov, V. F. Jdanov).
1970 - 1980 - yillarda tabiatdagi ob‘yektlarni vertikal konstruksiyalarni geometrik xossalarini o`rganish maqsadida va arxitekturaviy metodlarini ishlab chiqish - bunday ob‘yektni bionik modellashtirish yevropacha Kupalnitsa (lat. Trollus euro‘alus L) tadqiq qilishdan boshlangan - ayiqtovonlar (Raununculaceae) oilasiga mansub ko`p yillik o`simliklar. Bu o`simlik 9 yildan so`ng sariq va sarg`imtir- olovrang gullaydi.
Ayiqtovonlar (Raununculaceae) oilasiga mansub Trollus euro‘alus L o`simligining azolari Kupalnitsadan nusha olish gullash vaqtida olib boriladi. Moskva viloyatidan 50 nushada va Kolsk yarim orolidan 31 nushada olindi. Og`irlik va geometrik xarakteristikalarini o`lchash laboratoriya sharoitida olib borildi. O`lchamlari - uzunligi (balandligi) o`simlikning poyasidan olindi, tugunlar orasidagi masofa 0,5 mm aniqligida o`lchandi; oxirgi nuqtasigacha bo`g`inlar orasidagi diametrni o`lchash xatoligi, va shu bilan birga organlarining og`irligi butun o`simlik bo`yicha ± 10% dan oshmadi.
Kupalnitsaning asosiy poyasining balandligi, o`lchanadigan masofa o`simlik ildizining bo`ynidan boshlab to gul kosachasining boshlanishigacha, o`zgaruvchanlik oralig`i 37 - 78 sm bo`ldi. Bu parametrning taqsimlash extimolligi 2.2-rasmda berilgan qonuniyatga mos keladi; olingan barcha nusxalarning o`rtacha balandligi 55,1 sm ga teng; variatsiya koeffitsienti 116% ga teng.

Kupalnitsa asosiy poyasi sakkiztadan ko`p bo`lmagan tugunlardan iborat. 2.1-jadvaldan ko`rinib turibdiki, o`simlikning ko`p tarqalgani poyasida 3-4 ta tugunlardan iborat ekan.

Tugun oraliqlarini tahlil qilish natijalari shuni ko`rsatdiki, 2.1 -jadvalda ko`rsatilganidek sonlar qatori, tugun oraliqlarining o`rtacha uzunlikdagi har xil
tugunli o`simliklarda ifoda etilgan, va shu bilan birga har hil sharoitdagi o`simliklar olingan.
Trollus euro`alus L ning gullash bosqichidagi (yig`ilgan ekzemplyar bo`yicha) poyaning geometrik va fizik xarakteristikalari
O`simlik poyasining diametri nisbati va uning balandligi taxminan 5x10 - 3 ga teng, o`simlik balandligi esa uning diametridan 200 marta katta. Biroq bu bir hisobdagi xulosadan arxitekturaviy yoki muhandislik inshootlarini shunga mos parametrlarda ko`rish kerak emas, chunki gap fizik xossasida emas, balki geometrik xarakteristikalari hadida.
Biokonstruksiyaning formaviy malakasi prinsipi ayniqsa butunligicha foydalanish optimal vazifalarida loyihalanadi. Biomodelni tanlashda uni o`lchovlarini muvofiqligini hisobga olish.
Mukammal tabiat shakllaridan biri - tovuq tuxumining po`stlogi. U o`zining optimal strukturalari bilan ajralib turadi: uning asosiy ustunligi - minimal materiallarni sarflash, talab etiladigan mustahkamlikni ta‘minlash, struktura minimum qonuniyatlariga bo`ysunadi analogi tirik tabiatda bo`ladi. zamonaviy konstruktiv va matematik hisoblashlardan modelni doimiy sinovdan o`tkazish bilan strukturani takomillashtirish mumkin.
Bioformani yanada chuqurroq o`rganish uchun, uning asosiy afzalliklari, ularni qurilish uchun yaroqliligini belgilovchi, va loyihalash bo`yicha fizik modellarning har xil kuchlanishlarda sinovdan o`tgan tavsiyanomalari tuziladi.
Fizik modelni tayyorlash - bu ish mustaqil yetarlicha murakkab masala: uni tayyorlanish aniqligi, sinash natijalarining aniqligiga bog`liq. Formani yanada kattalashtirish uni o`xshashlik koeffitsientlarini aniqlashtirish kerak, chunki egri chiziqli bionik formalar to`g`ri chiziq qonuniyati asosida kattalashmaydi.
Geometrik parametrlarini hisoblash uchun EXMlardan foydalanish imkoniyatlari oshgan sari bioformaning fizik modelini tayyorlash va hisoblash uchun programmalar yaratildi. Arxitektura amaliyotida fizik modelni tayyorlash birinchi bo`lib 1972-yilda amalga oshirildi.
Arxitekturaviy qobig`ni loyihalash ko`pgina chizmalardan va hisoblashlardan iborat. Loyihalash jarayonini tezlashtirish maqsadida, parametrlarni hisoblash va chizmalar tayyorlashda EXMlar qo`llaniladi.
Arxitektura loyihalarida bioformani qo`llanayotganda ko`pincha qobig`ning barcha qismi emas, balki uning bir qismi olinadi, shuning uchun kesim parametrlari va chizmalari bo`lishi juda muhim.
Tovuq tuxumining kesimini matematik meridional modelining tenglamasi y2= 3/4x (2 - x) [1 - 02/( x + 1)2 arxitekturaga xonadon egriligi bilan qiyshiqlik koeffitsientining o`zgarishini tushuntirdi {0 ≤ β ≤1, bu yerda - qiyshiqlik koeffitsienti; x, u -kordinatalar: x -o`zgaruvchanlik oralig`i 0 ≤ x ≤ 2.
Tuxum kobig`ining kesimi yordamida, parallel tarzda va o`qlarda x : u = V 3/4 x (2- x ) [1- β2/ (x + 1)2- h2, bir necha qiyshiq kesimlar olindi, x ning kattaligi o`zgarishi bilan qiyshiqlik parametrlari ham o`zgardi. Bu yerda x - kesimning o`qdan balandligi. Bu kesim parametrlari qobig`ning tayanch konturlarini aniqlash va chizmalarini tayyorlash uchun zarur. Keyingi inshoot hisob-kitoblarida ular aniqlikka yo`l ochadi.
Qobig`ning aerodinamik sinovlari - Kievdagi fizik modellashtirish bo`yicha muhandislarning fuqarolik aviatsiyasida, orgsteklodan tayyorlangan stankada o`tkazilgan. Modelga havo, aerodinamik truba orkali yuborilgan. Sinovni o`tkazish uchun vazifa qo`yildi o`xshash jismlardagi silliqlikning o`ziga xos hususiyatini har xil burchaklarining sillikligi va ekranning (erning) ta‘siri aniqlash. Sinovlar tuxumsimon va ellipsimon modellarda o`tkazildi.
Ekperimentdan qarshilik koeffitsienti quyidagi formula bo`yicha topildi:
Cx= 2F/ρV02 Sx,

bu yerda: F - kuch; V0 - chiquvchi oqim tezligi; ρ - havo zichligi (yerdagi) Sx - model maydoni. Havo puflash ekransiz va ekran bilan qilinadi, yerning ta‘sirini hisobga olgan holda. Raynolds diapazonining soni o`tkazilgan sinovlar natijalariga ko`ra (2,01 - 2,6)x x 105 oraliqda ekanligi ma‘lum bo`ldi.

Tovuq tuxuminig ustida o`tkazilgan tajribalardan ko`rinadiki, assimmetrik formada, simmetrik va elliptik formalarga qaraganda ro`paradan keladigan kuchga qarshiligi kamroq ekan. Natijalarni bino va inshootlarning sferik qobig`lari bilan taqqoslaganda bionik modelning aerodinamik xarakteristikasi sezilarli darajada oshdi.
Model kobig`ining aerodinamik tadqiqotlari hozirgi vaqtda sifatni oldindan aytish uchun loyihalashda eksperiment ishlarining kerakli qismiga aylandi.
Arxitekturada - elementni konstruktiv modellashtirish jihatidan, geometriyadan foydalanishning ikki xil asosiy yo`nalishlari amalga oshirilmoqda - birinchisi katta oraliqli binolar asosiy konstruksiyasini hisoblash uchun, ko`prikli ferma, orayopmalar va boshkalar, ikkinchisi - qobig`dagi transformatsiyalanuvchi tizimni ishlab chiqarish uchun.
Qobig`ning yuzada transformatsiyalanishi uchun, konstruksiyada element shoxlari va ko`ndalang to`sin elementlariga, radial va diagonal elementlar, tugundan chiquvchi shoxlar kiritilgan bo`lishi zarur.
Undan tashqari sanab o`tilgan bu asosiy yo`nalishlarni bino va inshootdagi konstruktiv sistemalarini texnikaning har-xil yo`nalishlariga tadbiq qilish mumkin (g`ildirak, shesternya, antenna, radioteleskop va boshqalarga).
Bu konstruksiya o`zining analogiga nisbatan olib qaralganda materialni 1,7 marta kamroq ishlatadi, shu bilan birga tayyorlashda yanada texnologiyalikni oshiradi.
III BOB. ARXITEKTURA VA TABIATDA SHAKLNI YARATISH UYG`UNLIGI
3.1. Shakl va faoliyat uyg`unligi

Jonli tabiatni arxitektura maqsadlarida o`rganishning tarixiy yondashuvi talab hamda arxitekturaning uslubiy yo`nalishiga qarab o`zgarib bordi. Arxitektura bionikaning hozirgi kundagi ko`rinishi qanday?

Arxitektor qo`lida chig`anoqni tasavvur qiling, agarda uni 1000 marotaba kattalashtiradigan bo`lsak, stadion, sirk, konsert zallarining ustki qoplamasini eslatuvchi ko`rkam, maftunkor, tasviriy san‘at kabi chiroyli arxitekturaviy shaklni ko`rishimiz mumkin. Gap nimada? Nima uchun chig`anoq stadion tomidan ko`ra mukammalroq shaklda ko`rinadi? Mana shu go`zallikni arxitekturaga tadbiq qilsak bo`ladimi? Balki bu go`zallik, garmoniya orqasida foydaliroq biror narsa yashirinib yotgandir? Bo`lishi mumkin! Tirik hayotda juda ko`p qiziq shakllar mavjud, lekin qanday qilib ularni ko`rmoq, nimadan boshlamoq, o`rganmoq, baho bermoq va to`g`ri foydalanmoq, bir so`z bilan aytganda bizga nima uchun kerak, Arxitektura uchun qaysi biri foydali? Shu kabi ko`p savollarga tabiiy shakllarni arxitekturaviy bionika metodi bilan o`rganish javob beradi. Arxitekturaviy bionika metodi bu o`zgacha bir mexanizm bo`lib, bir tomondan arxitekturaviy bionik izlanishlarning ilmiy natijalarini effektivligini oshiradi.
Shakl va faoliyat uyg`unligi - garmoniyaning ob‘yektiv o`zagidir.
Garmoniya – uning muayyanlik hususiyati, olamni, odamlarni holatini atrofdagi jonli tabiatga moslashtirish.
Garmonik shakllarning asosiy vositalari, garmoniyaning ob‘yektiv o`zagi arxitektura va jonli tabiatda vazifa va shakllari o`zaro bog`liq bo`ladi.
MSHTF - (moddiy - shakl - tuzilish - fazo ) – har doim jamiyatning ijtimoiy o`sish tendensiyasini hisobga olish kerak.
Arxitekturada shakl va fazo.
Shakllar mezoni: kattaligi (o`lchami, shakli, tuzilishi) va fazodagi holati.
Shakl – harakat natijasi (o`sish, rivojlanish).
Mezoforma – mezostruktura – mezofazo - arxitekturaaro bo`shliq.
Mezo so`zining o`zi ham ―fazoviy oraliq, bo`shliq‖ ma‘nolarini beradi. Ya‘ni Ikki va undan ortiq binolar ansamblining fazoviy bo`shliq orqali bir-birlariga o`zaro strukturaviy bog`lanishlarini ifodalaydi.
Arxitekturaviy shakllarning tuzilish qismi.
Shakllarning hosil qilish - ob‘yektni tiplarga bo`lish va standartlash:
Shahar qurilishida - mikrorayon. Turar-joyda – kvartira.
Fazo va uning vazifasi uzluksiz tuzilma, chunki bu jarayon tartibsiz, ijtimoiy qismlarni to`xtovsiz rivojlanishi. Qurilish birikmalarini industrial usuli arxitekturaning tarkibiy elementlarini o`ziga xos hususiyatlaridan arxitekturaviy shakldagi bog`liq element namoyon bo`ladi.
Garmonik shakllarni umumiy vositalarini muammolari.
Yaxlit arxitekturaviy shakllar – badiiy-ijodiy shakllarni muayyan xossalari orasida aloqa o`rnatish, garmonik vositalardan foydalanish. Garmoniyani kelib chiqish sababi va garmonik vositalar.
Asosiy qonuniyatlari:– faoliyatning mosligi; – muhim qoida; – to`plam qoida. Bir biriga muvofiq o`zining iarxiyasiga ko`ra muayyan shakllanish bosqichi va shakllarni xossalari:
- polimerizatsiya, (past molekulali organik birikmalardan yuqori molekulali organik birikmalarning hosil bo`lishi yoki hosil qilish).
Vazifasining mosligi qoidasi:
- har bir sistemadagi elementlarning o`zaro harakati asoslari;
- polimerizatsiya - eng oson tashkil qilish zaruriyatini aks ettiradi;
- elementlarning son jihatidan ortishi ( asalari ini, mozaikalar...).
Faoliyatning muhim qoidasi: - yangi vazifada sistemalarini vujudga kelishi, umumiy maqsadni amalga oshirishga e‘tiborni qaratish; u har-xil xossalarini aks ettiradi, hayotiy sharti buzilishga moslashtirishda egiluvchanligini aniqlashni ta‘minlash - dastlabki bir xil element differensiatsiyalash orqali.
Faoliyatning to`plam qoidasi: - integratsiya barcha vazifalarning sistemasi, asosiy vazifani saqlashga yo`nalgan: - tabiatda – populyatsiya, - arxitekturada – ansambl.
Garmoniya va garmoniya vositalari:
1. Harakatning rivojlanishi.
2. Asosni shakllanishi.
3. Garmoniyani bir-biriga kirishish vositalari - ritm, proporsiya, tektonika.
Variantlash va Adaptatsiya. Tirik tabiatda elementlarning variantlashni (takrorlanib turishlik): aniq, tusini o`zgartiradigan, tekislikli, hajmli va fazoviy elementlarga bo`linadi.
Aniq elementlar - mikro va makro darajalarda, hujayra, juda mayda organizmlarda, elementlarda, sayyoralar tuzilmalarida ko`rinadi.
Tusini o„zgartiradigan elementlar - o`simliklar dunyosida skeletlar qovurg`asida, sudralib yuruvchilar - ilonlar, chuvalchang va shunga o`xshashlarda ifodalanadi.
Tekislikli elementlar - bu har xil barglar, yaproqlar, membranalar, pardalar, qoplama, teri, tangachalardir.
Hajmli elementlar - yorqin ifodalanib, tabiatning mukammal shakllari - meva -chevalar, tuxumlar, ko`zga ko`ringan, hajmli tirik organizmlarga - fil, begimot, inson va boshqalar kiradi.
Fazoviy elementlarga - mikro darajadagi hujayralar qo`shilishida, o`rgimchaksimonlar, suvdagi organizmlar, daraxtsimon o`simliklar kiradi.
Bir xil elementlarning takrorlanib turishi tirik tabiat faoliyatidir.
Adaptatsiya - (lotincha) qulaylashtirmoq, moslashmoq degan ma‘noni anglatadi.
Ma‘lum jarayonni misol uchun: loyihaning, konstruksiya unsurlarining shakli va xossasini kerakli sharoitga moslashtirishi tushuniladi.
3.2. Arxitektura va tabiat shakllarining tektonikasi
Arxitekturaviy shakl 3 elementdan tashkil topgan:
1. Funksional muhit.
2. Konstruktiv muhit.
3. Qurilish materiallari muhit.
Funksiyalantirish bu maqsad (ya‘ni bitta tomonga yo`naltirilgan maqsad). Barcha moddiy ashyolar, ya‘ni tabiat bizga in‘om etgan moddiy ne‘matlar bittagina maqsadga erishish uchun yo`naltirilgan, funksiyalashtirilgan ya‘ni o`zimizga qulay va extiyojimizni qondiradigan muhitda moslashtirish. Bularning natijasida shaklning o`ziga xos hususiyatlari kelib chiqadi. Biroq bularning hammasi asosiy mexanik natija bo`la olmaydi. Shakl tuzilishida aniq va nisbatan mustaqil qonuniyatlar mavjud. Bu nafaqat biosferani ichki balki tashqi energetik qonuniyatlari bilan bog`liq.
Aniq funksiya faqatgina aniq bir shaklda mavjud bo`la oladi. Bu chegaralardan shakl tuzilishi bilan bog`liq qonuniyatlar kelib chiqadi. Har qanday shaklning o`ziga xos hususiyatlari mavjud. Masalan: tekis formalar sirpanish hususiyatiga ega, qush shakli uchish uchun yaratilgan, ilon esa sudralish uchun.
Rou XIX a. oxiri prinsipi bo`yicha shakl faqat harakatda ega bo`lsagina yaxshi bo`ladi, xuddi shu fikrni Gyote ham ta‘kidlagan ,,Agar shakl tirik organizmlarning yashash sharoitiga mos bo`lsa, u bor kuchi bilan shu yashash muhitida ta‘sir o`tkazadi.
Shunga asoslanib shakl tabiatda o`z-o`zidan paydo bo`lmagan, ular teng huquqli va analiz o`zgarishlarga moyil. Biroq bu qonuniyatlar o`z xarakteri bo`yicha har xil, ularni qanday kashf etish va qabul qilishga bog`liq.
Bir xil hususiyatlar aniq, ko`rinarli va sanoqli. Bunga shaklning geometrik ko`rinishi, shaklni muhitdagi holati misol bo`la oladi. Boshqalarni esa biz xis qilib tushunamiz, shuning uchun ham ularning mohiyati orqali xarakterlaymiz. Yengillik, tektonik, dinamik uchinchi hususiyat aniqlikdan yana ham uzoqroq, zo`rg`a tasavvur qila oladigan obraz orqali muhimlik va boshqalar.
To`rtinchisiga I.V.Lamtsov oddiy xarakterga mansub hususiyatlarni beradi.
Yagonalik, bir butunlik, tenglik va boshqalar.
Mazkur savolda biz shaklning faqatgina shunday hususiyatlariga ahamiyat qilish kerakki, u shakl bilan kuchning mexanik harakatga bog`liq bo`lishi kerak. Tektonika bu butun tabiiy va arxitekturaviy shakllarning o`ziga xos hususiyatidir chunki ularning har biri o`zida og`irlik olib boradi. Shuning uchun prinsipning harakatini shaklning tektonik muolajasi hisoblanadi.
Tektonizatsiyani o`rganish fan texnika uchun ham juda ham muhim, negaki hozirgi kun arxitekturada hilma xil konstruksiyalar o`rin olmoqda va shu bilan birga industrial ishlab chiqarish usullari mavjud.
Tektonikani tajriba prinsipini alohida e‘tibor berish zarur.
Arxitektor A.X.Burov ta‘kidlaganki ―arxitektorlar eng birinchi tektonistlardir tektonika konstruksiya bilan albatta bog`lanib bir butun bo`la olishi kerak.
Tirik tabiat konstruksiya orqali odamzodga aniq emotsional ta‘sir o`tkazish maqsadini oldiga qo`ymaydi, ammo tabiat yaxshi tektonist shakl tirik tabiatda mexanik qonuniyatlariga teng bo`la olishi kerak va shuni ta‘sirida konstruksiyalash va undan har xil shakllar kashf qilish misol bo`la oladi.
Bu xulosalardan shunday savol kelib chiqadi: tektonika ijodiy uslubmi yoki mavjud qonuniyatlarmi?
Tektonika insoniyat orqali ishlab chiqarilgan tushuncha. Shubhasiz uning kelib chiqishi tabiatga bog`liq bu haqida misr arxitekturasi yunon arxitektura va boshqa ishlar ham dalolat beradi. Shu misollarda arxitektor tektonistlar tirik tabiatdan qanday namuna olganligi ko`rinib turadi.
Biroq bir xil narsalar xanuzgacha noaniq, tabiatdagi forma tektonikasi va ijodiy shakl orasida qanday farq bor. Arxitektor G.B.Voritovning bu haqida fikri shunday: Arxitektura, konstruksiya va qurilish materiallari orasida bo`layotgan harakatni qora qutiga o`xshatadi kirish va chiqishgina muhim bo`lgan. Bu yerda 2 ta hodisa nazarda tutilmoqda, konstruksiya kirishda va chiqishda o`zgarmas bo`lib qoladi va arxitektura qarshilik qilmaydi. Agar chiqishda konstruksiyalarda ushbu narsa o`zgargan bo`lsa va ikkinchi reallik qo`shilgan bo`lsa demak konstruksiya jonlanadi.
Demak arxitekturaviy shakllarning tektonikasi nimaligini yaxshi tushinish uchun arxitekturaning maqsadini san‘at deb ko`ra olish zarur. Aniqroq aytganda bir butun arxitekturaviy ansambl ruhiyatida, uning har bir qismi tenglik qonuniyatiga asoslanishi kerak.
Xuddi shuni davomiyligida turli noaniq natijalar kelib chiqishi mumkin. Bu noaniqlik konstruksiya tektonikasida muammo keltirsada, arxitekturaviy sanoatda muhim, oldinga qo`yilgan maqsadni tadbiq qilib beradi. Demak, bu o`zgarish obstrakt arxitekturani yaratadi.
Bu so`zlardan natijalarni turli tomonlardan va turli bog`liqliklardan yana bir bor analiz qilish kerak.
Injenerlik konstruksiya pog`onasida tektonika mexanik qonuniyat va bir butun konstruktiv shakl sifatida ifodalanadi. Tirik tabiatda esa uning shakllarini arxitektor tomonidan kashf qilinmagan bo`lmaganda tektonika sezilarli darajada qiyinroq, negaki konstruksiya tirik organizmning ichiga kirib ketadi va qiyinroq funksiyalarni bajaradi organizmning funksiyalantirishida hodisalarni bajaradi. Organizmni funksiyalantirishda usti va hodisalar amalga oid: natijada tirik shakl vujudga keldi. Xuddi shunday tartib arxitekturada ham bo`lib. Bu hodisani Ch.Darvin shunday xarakterlagani bejiz emas: Tirik organizmlarning vujudga kelishi ijodiy hodisa.
Bu haqida olim N.Dubinin ham: albatta bu betakror hodisa deydi. O`zimiz tomonimizdan konstruksiyaning estetik holatini arxitekturaviy tektonizatsiya deb bejiz nomlamadik. Bu hodisada ikki taraflama harorat vujudga keladi.
3.3 Assimetrik tizimlarni simmetrik faoliyati
Simmetriya tushunchasining zamonaviy ilm fanda ahamiyati.
Me‘morchilik san‘atida simmetriya uning shaklini uyg`unlashtiruvchi vosita sifatida qaraladi. Me‘morchilikning funksiyaviy utilitar va ma‘naviy mazmunini birlikka keltiradigan ―mexanizmlardan‖ biridir.
Simmetriya ko`rinishini tirik tabiat rivojlanish qonunlari asosida har tomonlama tadqiqot qilsak, me‘morchilikning shakllanishida uning joyini va ahamiyatini aniqlashda yordam beradi.
Simmetriya qonunlarining tirik tabiatda va uning me‘morchilikda paydo bo`lishini tahlil qilishdan avval, simmetriya tushunchasining zamonaviy ilm – fanda ahamiyatini tushuna olish kerak.
Tana simmetriyasi uning tashqi holatini o`zgartirmaydigan burilish va aksning o`zaro mos kelishi bilan aniqlanadi, aytish mumkinki, uning o`zi bilan mos kelgan holda.
Bunga qo`shimcha qilib aytish mumkinki, aksni faqatgina burilish jarayonida ko`rib chiqilmaydi, chiziqli joylashish – tuzilishning turli yo`nalishlarida tana translyatsiyasini ko`rish mumkin.
Simmetriyaga geometrik yondashuv.
Mashhur kristollagrof N.N.Sheftel simmetriyani qisqa tavsiflagan, ya‘ni, ―teng bo`laklarning teng joylashishi.
Belgilash mumkinki, simmetriyani shakl geometriyasi aspekti va hodisa simmetriyasini baholash bilan bog`liq holda ko`rib chiqish ham mumkin (bu asosan biologik funksiyalarning tahlili, adabiy va musiqiy asarlar bilan xarakterlanadi).
Umuman geometrik nuqtai nazardan olganda, simmetriya o`zining elementlaridan ya‘ni – o`qidan, tekislikdan va simmetriya markazidan iborat. Har bir element simmetriya to`g`ri keladigan holatdan namoyon bo`ladi, ularni yana aytish mumkinki, simmetriya operatsiyasi deb: markaz – inversiya – markazga bog`liq (i), tekislik – undagi aks (d), o`q n – nchi tartibda – bir yoki bir nechta burilish asosiy o`qning burchakka nisbatan holatiga bog`liq 2  /n (C n ), ko`zguli – burilishli o`q – n – nchi tartibda – bo`rchakning tekislikdagi aksiga burilishi 2  /n, burilishning perpendikulyar o`qi ( S n ).
Ko`zguli – burilishli operatsiya o`zida burilish va aksning kombinatsiyasini hosil qiladi, uni operatsiyaning ―ko`paytiruvchi‖si deb yozish mumkin:
Tanadagi simmetriya markazining ikkinchi ekvivalent tartibining ko`zguli – burilishli o`qi, o`q siljishi va tekislikning nuqtasida yotadi:
Me‘morchilikda simmetriyaning shakllanishi.
Simmetriyani hosil qiluvchi ob‘yekt bitta emas, bir qancha elementlardan iborat (me‘morchilikka tegishli). Ular orasidagi bog`liqlikni keltirib chiqarishimiz mumkin, zamonaviy matematikadan muhim tushuncha – gruppa tushunchasidan foydalangan holda me‘morchilikda simmetriya shakllanishida guruh tushunchalarini qo`llash, me‘morchilik ob‘yektlarini ko`rishdagi simmetrik prinsiplarni tahlil qilishda mutlaqo yangi va chuqur mulohazalarni yuritish va shu bilan birga yangi loyihalarning uyg`unlashuvida yordam beradi. Shu qatorda shuni ham aytish kerakki, tirik tabiat shaklini tadqiq qilish jarayonida, jumladan biologiyada, olingan ma‘lumotlarga tayangan holda ish yuritish kerak.
Guruh – bu bir munosabatga ega elementlar majmuasi hisoblanadi, har qanday 2-ta elementga 3 – element mos keladi. Masalan, 4 va 5 butun sonlariga 9 mos keladi, ularning yig`indisi. Guruhli operatsiyalar elementlar kombinatsiyalanishi bilan bog`liq.
Guruh nazariyasida bunday kombinatsiyalarning 4 ta qoidasi bor:
1. To`g`ri kelish (hosil qilish) qoidasi: a x b = c (a va b elementlar s ni hosil qiladi, 4 va 5 9 ni hosil qiladi).
2. Assotsiativlik qoidasi: (a x b)c = a(b x c), agar a va b elementini olib uni s ga ko`paytirsak, xuddi elementni b va c elementini a ga ko`paytirib ham olishimiz ham mumkin.
3. Har bir guruhda 1 ta element bo`lishi kerak, bu guruhning element birligi (E) deyiladi. Bu holatda har bir elementda: a x Ye = Ye x a = a bo`lishi kerak.
4. Qaytarilgan element qaysiki moslik amalga oshadi: a x a 1 = a 1 x Ye.
Me‘morchilikda bu qoidalarga aniqlangan moslashuv bo`lishi kerak. Bular qoidaga ko`ra miqdoriy kattaliklar bilan mos kelishi kerak (maydon, hajm). Shaklga ham bog`liq. Assotsiativlik qoidasini olsak, guruhlashtirishga (takrorlanuvchi) olib keladi. Me‘morchilikda simmetrik operatsiyalar uchun birlamchi element muhim, qaysiki miqdoriy va sifati shakl jihatdan chiziqli modul sifatida shakllanadigan. Qaytarilgan element tushunchasini aytadigan bo`lsak, u me‘morchilikda o`ng va chap simmetriyani namoyon qila oladi.
Har qanday holatda ham agar biz, me‘morchilik simmetriyasida barcha elementlarning mos kelishini ta‘minlamoqchi bo`lsak, qo`yidagilarni tekshirib ko`rishimiz kerak: a) elementlar orasida qaysinisi birlamchi element vazifasida;
b) har bir elementga unga qarshi simmetriya borligi;
v) assotsiativlik va mos kelish qoidasiga amal qilinayotganligi.
Guruh metodi metodologiya va har qanday ta‘sir tartibida muhim. Masalan, agar simmetriyani birlamchi elementini topolmasak, me‘morchilik ob‘yektida uyg`unlashuv yuqolib, aniq bir natijalarga ega bo`lmaymiz, kombinatsiyalashuv yo`qoladi. Bundan tashqari qaytgan elementlarsiz oxirgi natijalarni olib bo`lmaydi (tenglik buziladi), agar assotsiativ guruhchalar bo`lmasa, begona elementlar yig`indisi paydo bo`ladi.
Organik birikmalarda simmetriya va assimmetriyaning uchrashi.
Ma‘lumki, tirik tabiatni asosini tashkil qilgan organik birikmalar (glyukoza, fruktoza va h.k), shu bilan bir qatorda uzum kislotasi erituvchilarda eriganda o`zining optik aktivligini yuqotmaydi. Uzum kislotasi va shakar eritmalarida kristall panjara bo`lmasada, ya‘ni polyarizatsiya tekisligini aylantiruvchi L.Paster juda ham aniqlik va ehtiyotlik bilan ratsemik kislota kristallarini mikroskopda bir biridan ajratdi. Ulardan eritma tayyorlanganda, eritmalar turli xil optik spektrlariga ta‘sir ko`rsatgan.
Qiziqki, kristallar bir xil formulaga ega uzum kislotasini bergan ya‘ni kimyoviy tarkibi bir xil, lekin yorug`lik polyarizatsiya tekisligini biri chapga, biri o`ngga bo`rgan va ular 2 xil biologik va formokologik funksiyaga ega bo`lgan bittasi odam organizmiga tabiiy uzum kislotasi sifatida ta‘sir qilsa, ikkinchisi sintetik – sun‘iy sifatida ta‘sir qilgan. Shu tufayli ratsemik kislotaning 2 ta izomerga ega bo`lgan (assimmetrik) turi kashf qilingan edi.
L.Paster tadqiqotidan kelib chiqib, shuni aytish mumkinki, faqat tirik organizmlarda assimmetrik moddalar bo`lishi mumkin. Lekin ular aslida simmetrik bo`ladi. Uning fikricha bu tajriba o`lik va tirik tabiat kimyosi orasidagi farqini to`la aniqlab bergan.
Ozgina vaqtdan keyin bir – biridan bexabar Jozefle Belg`i Yakob va Gendi Kvant Goff uglerod atomining tashqi qavatida 4 elektron borligi aniqlangan. Shuning uchun S – uglerod tetraedr ko`rinishida bo`ladi, ya‘ni, assimetrik bo`lib uning ko`zgu izomeriyasi bir – biriga mos emas deb ta‘kidlagan.
Agar molekulalar ma‘lum vaqtdan keyin shu holatga o`tsa, masalan erisa mezo shaklga, ya‘ni, o`rtacha shaklga o`tadi. Bu ko`rinish odam tomonidan sezilganda boshqacha ta‘m, maza ta‘sir qilishi mumkin. Odamdagi xemoretseptorlar bu kabi assimetrik moddalarning ta‘siriga turlicha javob qaytaradi. Organizmga kirganda bu moddalardan faqat bittasi so`riladi. Boshqa izomeri esa unga o`xshash aksi bo`lgani uchun yo`qolib ketadi.
Zamonaviy farmokalogiya stereoizomerlarning turli ta‘sirini tushuntirib beradi. Masalan, ko`knoridan olingan nikotin kislotaning chap shakli hisoblanadi. Unga qarama – qarshi shakli (izomeri) dektranikotin deb atalib, u sun‘iy yo`l bilan olinib, toksinlik hususiyati kamroq, faolligi ham kamroq bo`ladi.
Organizmdagi barcha uglerod faqat bitta ko`zgu izomeri shaklida bo`ladi. Agar ikkinchi shakl yuzaga kelsa, u qandaydir birikma tarkibida bo`lishi mumkin.
Biologik faol moddalarning ko`zguli analoglarining tirik organizmga ta‘siri ham to`la o`rganilmagan. Tirik organizm tarkibidagi faol moddalar, vitaminlar, fermentlar, garmonlar, mediatorlar va boshqalar kelib chiqishiga ko`ra assimmetrik hisoblanadi.
Simmetriya muammosi faqat molekulyar asosda emas, balki xujayraviy asosda ham tushuntirilib berilishi mumkin. Har bir tirik organizmda aniq xromosoma soni bo`lib, uning har biri DNK ning 1-ta spiralini tashkil qiladi. DNK spirali ham assimetriya va o`ng muljalli bo`lib, har bir spiral 4 nukleotiddan tashkil topgan bo`lib, genetik kodni hosil qiladi. DNK spiralidagi bu nukleotidlar naslni belgilaydi. 1962 yil Djeyms Dg`yun Uotson (AKSh), Fransis Garri Kominton Krik va Moris Xg`yu Frederik Uilkins (Angliya) Nobelg` mukofotini DNK strukturasini ochib berishganligi uchun olishgan. Ular buni o`rganishda DNK ning assimmetrik orientatsiyasini aniqlashgan.
Yuqoridagilardan kelib chiqib aytish mumkinki, ko`zguli simmetriya – bu bor bo`lib, vaqtincha holatda tirik organizmda uchrab turadi.
Ko`zguli simmetriya – tenglikning xususiy holati. U energiya hosil bo`lishi, yig`ilishining natijasi. Assimmetriya esa – tirik organizm faolligi va dinamizmi uchun sarf bo`ladigan energiya sarflanishi.
Simmetriya va assimetriyaning tabiatda uchrashi.
Simmetriya va assimmetriya bir – birisiz bo`lmaydi. Ya‘ni bir – birini to`ldirib turadi. Assimmetriya va simmetriyaga tabiatda misol bu – mitoz (xujayra bo`linishi). Xromosoma bo`linishida assimmetrik jarayonlar orqali ko`zguli – simmetriya shaklida boradi. Bundan tashqari o`simlikning gelio va fototropizmasi ham bunga misol bo`ladi. Ya‘ni, o`simlikning quyoshli tomoniga o`sishi bilan shimol tomondagi holati, o`simlikning yer usti poyasi va ildizi ham assimmetrik holat.
O`simliklar orqali vintli shaklni ham tushuntirish mumkin. Ma‘lumki, vintli shaklni ko`zguli aks bilan bog`lab bo`lmaydi. Vintli shakl va 2-ta shaklda – o`ng vint– soat strelkasiga qarab va chap vint o`ng vintning ko`zgudagi aksi.
Assimmetriya fenomeni hayvonlarda ham uchraydi. Masalan, mollyuskalar chig`anog`i spiral assimetriyaga misol. Bilamizki, ular chig`anog`ini ham o`nga ham chapga aylantira olishadi. Bundan tashqari odam qo`llari – bittasi o`ngda, ikkinchisi chapda. Ularning tuzilishi bir xil, ammo 2 xil tomonga harakat qiladi. Bir tomonining dominanti ustun. Odamlarda o`ng tomonga orientatsiya ustun. Masalan, o`ng ko`z, eshitish apparati, qon bosimini aytish mumkin. Odamda o`ng tomoni bilan sezuvchanlik yuqori bo`ladi.
Yuqorida keltirilganlardan, tirik tabiatda assimmetriyani tushunib olish mumkin.
Biz ko`zguli simmetriya va assimmetriyani ko`rib chiqdik. Ammo bundan tashqari aylanali simmetriya, tashuvchi simmetriya, mozaik simmetriya, spiral simmetriya turlari bor. Masalan, mozaik simmetriyani olsak, bu ari ini, tirik
organizmning xujayra tuzilishiga o`xshab ketadi. Bular ham bir xil tuzilishga ega bo`lib, polyarizatsiyasi turlicha bo`ladi.
Simmetriya va assimmetriya me‘morchilikda ham ko`p uchraydi.
Arxitektor M.Ya.Ginzburg ―Стиль и эпоха‖ kitobida ikkala simmetriya ham tenglikda deb aytgan. Zamonaviy inshoot – bu simmetrik sferik po`st bo`lib, o`zida ―xaotik‖ tarxlanishni yashiradi. Lekin uning tashqi shakli doim simmetrik qoladi.
Oldin aytilgandek, simmetriya – bu tenglik tushunchasi. Tarozilarda doim 2-ta palla bo`ladi, ular simmetriya o`qiga ilingan bo`ladi.
Tartib – bu teng joylashtirish, teng tarqatish, teng bo`laklash. Hozirgi simmetriya ham, tektonika, masshtablik ham tartibga misol bo`lolmaydi. Lekin o`zida uyg`unlashuvni saqlaydi. Uyg`unlashuv esa – o`zida tenglik, tartib, tektonikani mujassamlashtiradi.
Me‘morchilikda o`q tengligiga bog`liq simmetriya turlari bor.
Ko`zguli - simmetriya: o`zining har ikkala tomoni bir xil masofada tursa, to`g`ri shakllar – kvadrat, to`g`ri to`rtburchak, oltiburchak, kub, tetraedr. Bu shakllar o`qning o`ng va chapidan bir xil uzoqlikda joylashgan. Ko`zguli – simmetriya – o`qning ikkala tomonini bir xilligi. Ularning tuzilishi bir shaklning boshqasiga nisbatan 180 0 burilishi.
Ko`zguli assimmetriya 2 xil bo`ladi:
1) bir o`qli;
2) ikki o`qli.
Me‘morchilikda ko`zguli simmetriyaning buzilishi ko`p uchraydi.
Tirik tabiatda ko`p o`qli sistemalar kam. Masalan, o`simlik tarmoqlanishi.
3.4. Spiral va burama egrilar
Matematikada spiral - bu markazga yaqinlashgan yoki uzoqlashgan holatda, markaziy nuqtasi yoki o`qini o`rab boradigan egri shakldir.
Boshlang`ich shartga va polyusdan harakatlanayotgan nuqtagacha bo`lgan masofaning o`lchash qonunidan kelib chiqib, spiral egriliklar bir necha turga
bo`linadi: Arximed spirali, evolyuvent atrofining giperbola va logarifm spirali, klotioda va boshqalar. Bir xil geografik spiral bilan bo`lgan o`xshashliklar to`rtinchi darajali egriliklarni aniqlaydi, Paskal ulitkasi va kardioida bular jumlasidan.
Fizik munosabatda spiral bu ikki kuchning qo`shilishi: yerga tortish kuchi va markazdan qochma kuch.
Arximed spirali bu chiziq - ya‘ni harakatlanayotgan nuqta atrofida aylanayotgan chiziq bo`ylab harakatlanadigan nuqta. [1,2]
Arximedning spiralidan farqli ravishda logarifmik spiral - o`tilgan masofaning tezligiga proporsional ravishda polyusga yaqinlashib yoki undan uzoqlashib bir xil o`lchamda tekislik bo`ylab harakatlanayotgan nuqta. Lagorifmik spiralda qayilishning burchagi polyusdan nuqtagacha bo`lgan masofaga proporsional emas, balki shu masofaning logarifmiga proporsional. Bu spiral, bir xil burchakdagi polyusdan o`tadigan barcha tekisliklarni kesib o`tadi. Shuning uchun ham u ba‘zida «tekisburchakli spiral» deb nomlanadi.
Arximed spirali: r (Ɵ) = a + b Ɵ;
Ferma spirali: r (Ɵ) = Ɵ1/2 ;
Giperbolik spiral: r (Ɵ) = a / Ɵ;
Logarifmik spiral: r (Ɵ) = aebƟ.
Dekard o`zi 1638 yilda kashf qilgan lagorifmik spiralning birinchi tadqiqotchisi bo`lgan. Unga bog`liq bo`lmagan holla Torichelli uning maydonini o`lchash hamda spiral aylanasining tekislanish usullarini o`ylab topgan.
Torichelli bu spirali «geometrik spiral» deb nomlagan. 17 asrning oxiriga kelib Yakob Bernulli bu «g`aroyib spiralning» hususiyatlarini kashf qilgan.
«Logarifmik spiral» nomi (qutbiy radiuslar orasidagi burchak ularning munosabatiga proporsional) 1704 yilda Varinon tomonidan berilgan. Lagorifmik spiral ko`pgina tadqiqotlarning predmeti bo`lgan, ular hozirgi kunda ham o`rganilmoqda.
Yuqorida ko`rsatilganidek, spiral bu o`ziga xos tabiatning har xil tizimlari strukturasining morfologik standartidir. Bundan misol qilib molekula dezoksiribonuklein kislotasini keltirishimiz mumkun.
3.5. Tabiat va arxitekturada tarmoqlanish jarayoni
Tabiat sistemalarining o`ziga fundamental morfologik xarakteristikasi – tarmoqlanish bo`ladi. Shoxlangan shakllar buramasimon har bir strukturaga oid darajalarida molekulalaridan boshlanib, burama gallaktikalarga o`xshash kosmologik sistemalarigacha uchrab turadi. Turli zamonlarga talab beradigan yetarli darajadagi to`liq va aniq tarmoqlanish ta‘rifi hozircha yo`q. Ushbu hodisaning birmuncha muhim fazilatlari o`tgan asrning yetmishinchi yillarida ifodalangan. Ushbu ifodalanish (shakllanish) ikkita jihatga ega: birinchisi – tarmoqlanish jarayoni deb hisoblanadi, ikiinchisi - tarmoqlanish ushbu jarayonining natijasi. Bu jarayonning yakunida bir turdagi hususiyatga ega bo`ladigan, elementlardan tashkil etadigan ko`p tarmoqli sistema paydo bo`ladi. Shunday qilib, tarmoqlanish – makon va zamon jarayoni. Tarmoqlanishga olib keladigan jarayon, staxastik qonuniy va tasodifiy fazilatlarga ega bo`ladigan jarayon. Morfologiya orqali ushbu jarayonni o`rganish, ularning parametrik hususiyatini tadqiqoti arxitektura uchun yuksak qiziqish uyg`otadi. O`ylashimizcha, ushbu muammoning yechimini arxitekturaviy bionikada topishimiz mumkin. Uning yechimi shaharning transport kommunikatsiyalarining optimizatsiyasi (takomillashtirishi)dagi muhim rolini o`ynash mumkin. Undan tashqari, tirik tabiatda kuzatiladigan tarmoqlanish jarayonlarining analoglari yuk ko`taruvchi konstruksiyalar, po`stloq qobig`lar, qiyofa o`zgaradigan konstruksiyalar ishlashda qo`llanishi mumkin. Tarmoqlanish hodisalarini boshlang`ich faol qiziqishi 40-yillarda boshlanadi. 40 yillar oxiri, 50 yillar boshlanishiga matematikaning tarmoqlanish teoriyasi boshlanishiga qarashli bo`lsa ham, ayrim savollari 19-asrning oxirgi choragida Galton va Vatson degan olimlar bilan ko`rib chiqilgan (shuning uchun tarmoqlanish protsessi diskret vaqti bilan ba‘zida Galton – Vatson jarayoni deb ataladi). Populyatsiyadagi ko`payish biologik jarayoni, tarmoqlanish jarayonlari modellarining chegarasidan chiqmaydi (yangi zarrachalar paydo bo`lishi, hozirgi paytda mavjud bo`lgan zarrachalar bilan ta‘minlanadi).
Hammasidan yorqin tarmoqlanish ifodalangan tabiiy ob‘yektlarni ko`rib chiqamiz. Oldin kuzatishimizcha tarmoqlanish shakllari molekulyar tuzilishiga juda ham mos. Jumladan; DNK molekulaning periodik tuzilishi elementini tarmoqlanish shakli deb hisoblash mumkin.
O`ta keng ravishda tarmoqlanish shakli kristallar dunyosida yakka kristall shaklida ko`rsatilgan. Uning cho`qqisidan shoxlar – bir xil shakldagi zanjirchalar, ammo o`xshash kristallardan miqyos bo`yicha kichikroq. Ipsimon kremniy kristallarining tarmoqlanish shakllari juda ham qiziq, ular aralashma eritkich tarzida – oltin yordami bilan chuqur vakuumida o`sishadi.
Oynadagi muzning naqshi tarmoqlanish jarayonini tasvirlaydi. Nerv xujayralari bir qarashda murakkablashib ketgan paylarga o`xshaydi.
Lekin o`sish jarayonida, shaharning trasport tarmog`iga o`xshash, tartibli tuzilish ko`rinadi. Yaxshiroq kattalashtirilganda nerv xujayralari ekzotik suv o`tlariga o`xshab ketadi. Tirik tabiatda tarmoqlanish dengiz organizmlarida yaxshi ko`rsatilgan. Geologik tartibining tarmoqlanishi darz paydo bo`lish jarayoni tog` paydo bo`lishi bu hammasi – tabiatda aniq ko`rinib turadigan holat. Yulduzlar yo`lidagi portlash jarayoni shuningdek tumanlarning shoxsimon paydo bo`lishiga olib keladi. O`simliklar dunyosidagi shoxlangan va tarmoq otgan tuzilishlarining turli tumanligi jud ham katta.
Tarmoqlanish – ko`pincha o`simliklarning prinsip jihatdan eng muhim fazilati. Tarmoqlanish tufayli o`simlik atrofidagi muhit bilan yaqinlashish yuzasini kengaytiradi. Tarmoqlanishning turli shakllari o`simliklarga imkoniyat yaratadi. Ko`p hollarda aynan tarmoqlanish yordami bilan o`simliklarning vegetativ badani, yoki tashqi formasi tuziladi.
O`simliklar olamining tasviri o`simliklarning tarmoqlanishi sababli, o`ziga xos fazilatga ega desak mubolag`a bo`lmaydi. Ko`pincha holatlarda o`simliklarning tarmoqlanishi lokal markazida to`planadi. Ko`p xujayrali organizmlarda (ular esa shoxlangan o`simliklar orasida ko`proqdir) yangi metomerlar (metomer – Yunoncha badan bo`linishi) hujayralarning bo`linish markazlari bilan bog`langan. Eng primitiv o`sishni diffuz rivojlanishlik deb hisoblash kerak, bu rivojlanishda hujayralarning bo`linishda bo`shliq orqali lokallashtirilgan, bu yerda o`simliklarning har bir hujayrasi o`zi bo`linishi mumkin. Metomer tartibining rivojlanishi struktura paydo bo`lishiga olib keladi. Ushbu struktura fazoga oid tizilish deb atalib, «Metamar tushunchasining morfologik modeli» deb belgilanishi mumkin. Ushbu tuzilishning modeli, tarmoqlanish tiplarining klassifikatsiyasini aks ettiradi. Arxitektura tizimining analizida ham uni ishlatish mumkin.
«Kuz» va «Sanchqi» degan morfologik modellar ancha rivojlangan. «Kuz» modeli yasama metomarning yon tomonidan joylanishi tufayli paydo bo`ladi. Ushbu tiplarning tuzilishi asosiy o`qga ega bo`lib, mexanik suyanchiq bilan ta‘minlanib, bir tarafga uzoq vaqt o`sishga yordam beradi. «Sanchqi» uchta tarz orqali paydo bo`lishi mumkin. Uning ichidagi ikkita tarzi shoxlarning o`ng taraf joylanishi bilan bog`liq.
Fazoga oid tizimda ildizlarning tarmoq otishi «Sanchqi» (v) tipi katta yuzaning o`sayotgan cho`qqilarini saqlab qolish bilan tutashgan bo`shliqni to`ldirishga yordam beradi. «Rozetka» ham tarqalgan model bo`lib, suv o`simliklarida, lishayniklarda uchrab turadi. «Kurakcha» modelida har bitta shoxlar ishlab chiqarishga oid yoki bir-biriga nisbatan ozmi-ko`pmi bir xil vaziyatni egallaydi, shuning uchun yon tomonidagi metomerlar orasida paydo bo`luvchi farq minimallashtirilgan.
«Bog`lam» model qoidada bir qancha metomerlar paydo bo`luvchi metomerlardan rivojlanib, ularning asoslari juda ham yaqinlashgan, paydo bo`lish metomerlarning burchakka oid masofasi esa uzoqlashgan. Shuning uchun paydo bo`luvchi metomerlar ishlab chiqaruvchi bog`lamda bir tomonga qaratilgan bo`lib joylashgan. Ushbu model ko`pincha qurilmaydi. Metomerlarning shakl va vazifa orqali differensatsiyalash uchun imkoniyat yaratadi. Tarmoqlanish shakllari hayvonot olamida keng tarzda ko`rsatilgan. Hayvonlar skeleti aslini olganda, shoxlangan konstruktik tizimni o`zi bilan ko`rsatadi. Shaharsozlikda harakatlangan oqimlarning: yo`lovchilar, avtotransport, metro, trolleybuslar va h.k. loyihalashtirish zaruriyati tufayli tarmoqlanish prinsiplari katta ahamiyatga ega. Tarixiy tarmoqlanish tendensiyasini eski shaharlarda, jumladan Moskva, Toshkentda uchratishimiz mumkin.
Shahar ichidagi oqimlarning yo`nalishi, ob‘yektiv qonunlarga asoslangan tabiiy ob‘yektlarning muammolar yechimini o`zlashtirishimiz mumkin:
– shakl tarmoqlanishlar, bo`shliq tarmoqlanishlarni hisobga olganda;
–energiyani sarflashlarini taqsimlash nuqtai nazarga qaraganda tarmoqlanishlarning optimal zichligi;
– markazdan periferiya tomon qaratilgan tezlik tarmoqlanish.
Tarmoqlanish jarayonlari ba‘zi tizimda buramasimonlar bilan aralashib ketgan. Masalan: mollyuska chig`anoqlarining turtib chiqqan burama joylari ba‘zida shoxlanib ketgan.
3.6. Jonli tabiat va arxitekturada oltin qirqim
1.Oltin qirqim haqida umumiy ma‟lumot:
Arxitekturadagi uyg`unlik, estetika, texnologiyani standartlashtirish, funksional va morfologik munosabatlardagi ratsional miqdor choralarini izlash bilan uzviy bog`liq.
Bunday choralarni mavjudligi haqidagi intuitiv tasavvurlar, sivilizatsiya vujudga kelgan davrdan boshlab har bir insonga ma‘lum bo`lib kelmoqda. Jonli tabiat shakllarining turli tumanligi aniq ritmlar va ritmsizlik, simmetriya va assimetriya, statika va dinamikada namoyon bo`ladi. Ob‘yektlarning qat‘iy qoidalarga rioya qiladigan konfiguratsiyalari bilan bir qatorda, tasodifiy, tartibsiz shakllar ham kuzatiladi. Shu bilan birga butun tabiat ―asar‖larining aqlga sig`maydigan darajada ko`pligiga qaramay, ikkita bosh morfologik prinsip: spirallashtirish va tarmoqlanish prinsiplarining mavjudligi hayratlanarli emasmi?! Bu prinsiplar uzoq yillardan buyon taqlid va ilmiy analizning manbasi bo`lib xizmat qilayotgan tabiiy paydo bo`lishlar, organizmlarning ritm va proporsiyalarini keltirib chiqaradi.
Mashhur arxitektor I.V.Joltovskiy shunday degan edi: ―Tabiiy shakllarning asosiy bo`linishlari o`zida bu kuchlarning u yoki bu o`zaro ta‘sirini namoyon etadi. (tortishish va inersiya). Bu o`zaro ta‘sir kuchlarining yaqqol namunasi – proporsiyalardir. Qismlarning butunlikka va bir-biriga bo`lgan munosabati, tabiiy o`sishning turli vaziyatlarini, uning tortishish va inersiya bilan kurashishining turli bosqichlari, organizmning turli davrlari: yosh niholning shiddat bilan cho`qqiga intilishi, gullash davrining ajoyib muvozanati, so`lish davrining charchog`i, yetilgan mevaning og`irligini namoyon etadi. Rassom qo`lidan yaralgan proporsiyalar o`lik matematik sholastika emas, balki organik moddalar va tirik hayotni o`rganish va kuzatish jarayonida yig`ilgan, ifoda etishning kuchli vositasi bo`lishi kerak.
Albatta, nafaqat tirik tabiat, balki insonning butun hayoti, jamiyat protsesslari, texnologiya va qurilish ishlab chiqarish, qurilish masshtablaridan o`sha davrdagi odamlarning psixologiyasi yordamida tuzatilgan arxitekturaviy shakllarning proporsiyalari vujudga keladi.
Proporsiyalar, ya‘ni garmonik matematik munosabatlar haqidagi ilk muhokamalar qachon vujudga kelganligini aniq aytish qiyin. Bu haqdagi qiziq ma‘lumotlar, vengriyalik filolog va matematika fanining tarixchisi bo`lgan A.Saboning ―Grek matematikasining boshlanishi‖ kitobida keltirib o`tilgan. U proporsiyalarni o`rganishdagi barcha muhim terminlarning kelib chiqishi musiqiy-teoretik ahamiyat kasb etganligi isbotlangan deb hisoblaydi. Proporsiyalar haqidagi asosiy ma‘lumotlar Bobil va Xinduiylik ilmida mavjud bo`lganligi haqida hech qanday shubxa yo`q.
San‘at va tabiatshunoslik rivojlanishining tarixiy tajribasi shuni ko`rsatadiki, halq san‘atidagi kabi, arxitekturaning eng yaxshi asarlarida va jonli tabiatning kuzatilgan ob‘yektlarida ham mantiqan tugatilgan, ma‘lum qoidalarga asoslanib qurilgan mutanosiblik kuzatiladi. Eng qiziq va muhim, ko`z bilan yaxshi qabul qilinuvchi mutanosibliklardan biri oltin qirqim proporsiyasi hisoblanadi.
Oltin qirqim‖ tushunchasi. Odamzot o`zini o`rab turgan narsalarni, buyumlarni ularning shakli orqali anglaydi. Qaysidir bir buyumni shaklga qiziqish hayotning o`zi bilan taqozo etiladi, yoki shaklning go`zalligi bilan ham bu qiziqish uyg`otgan bo`lishi mumkindir. Shaklning tuzilishida ―oltin qirqim‖ va ―simmetriya‖ goyalari mujassamlashgan bo`lsa, bu shakl uni qabul qiluvchilarda-ko`ruvchilarda uyg`unlik va chiroy tuyg`ularini uyg`otadi. Yagona bir shakl yoki borliqni o`zi ham alohida-alohida bir shakllardan-qismlardan iborat, har-xil o`lchamli qismlar bir biriga nisbattan turlicha vaziyatda-holatlarda joylashgan bo`ladi va o`z navbatida alohida qismlar majmuasi-birligi borliqqa-yagona bir shaklga nisbattan o`ziga xos bir holatda joylashgan bo`ladi. ―Oltin qirqim‖ iborasining manosi – butun bir narsani-shaklni mukammaligi va shu butunni tashkil qiluvchi qismlarning mukammaligi, funkionallikni va strukturalikni yuksak namoyon bo`lishi, bu ham fanga, ham texnikaga xattoki tabiatga ham tegishlidir. Hali buyuk uyg`onish davrida musavvirlar har bir asarning o`ziga xos nuqtalari borligini ta‘kidlab o`tishgan, ularning fikricha bu nuqtalar odamning nigohini jamlovchi nuqtalar ekan, ularni ko`rish nuqtasi deb ham atashgan. Shu bilan birga asarning qaysi shaklda bo`lishi va u qaysi tekislikda yotishi umuman ahamiyatsiz. Bunday nuqtalar hammasi bo`lib to`rtta va ularning joylashish joyi 3/8 va 5/8 nisbatta, asarning yuza hosil qiluvchi qirralaridan. Ushbu kashfiyot musavvirlarda suratning ―oltin qirqimi‖ degan nomni oldi. SHuning uchun biror bir rasmning asosiy qismiga nigohni jalb etish uchun, shu asosiy qism va nigoh markazini birlashtirish kerak.
Oltin qirqim bu – kesmasi shunday bir - teng bo`lmagan qismlarga ajratishki, qichik qismlar katta-yagona qirqimga qanday nisbatta bo`lsa, kisimlar-qirqimlar ham yagona kesimga shunday nisbatta bo`lishi kerak;
а : b = b : c yoki c : b = b : a.