Sinh học

Một nhánh của điều khiển học liên quan đến việc xây dựng các thiết bị và hệ thống kỹ thuật cũng như giải pháp cho các vấn đề kỹ thuật khác nhau dựa trên nghiên cứu hoạt động của các cơ quan và hệ thống trong tự nhiên sống. Trong quá trình phát triển, nhiều đối tượng sinh học khác nhau đã phát triển các thiết bị có hiệu quả đáng kinh ngạc, tiết kiệm và có độ tin cậy cao (các cơ quan, mô), cũng có kích thước tối thiểu.

Do đó, yêu cầu ngày càng tăng về các thông số của hệ thống kỹ thuật (độ chính xác, độ tin cậy, mức tiêu thụ năng lượng thấp, bộ nhớ lớn, kích thước, khả năng tự động thích ứng với các tình huống thay đổi và điều kiện bên ngoài) đã dẫn đến nhu cầu sử dụng động vật và thực vật. làm “nguyên mẫu” trong việc xây dựng hệ thống kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu. Vì vậy, nhiệm vụ của sinh học là nghiên cứu các hệ thống và quy trình sinh học khác nhau để xây dựng các hệ thống kỹ thuật hiệu quả cao và giải quyết các vấn đề kỹ thuật.

Để chuyển khả năng của hệ thống sinh học sang hệ thống kỹ thuật, trước hết cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng về các quá trình sống nhất định và phát triển các phương pháp mô tả toán học và mô hình toán học của các quá trình xảy ra trong các đối tượng sinh học. Kỹ thuật sinh học cũng gắn liền với việc xây dựng mô hình các thành phần của hệ thống sinh học (ví dụ: các cơ quan nhận thức và xử lý thông tin, các thành phần của hệ thần kinh, v.v.).

Các phương pháp sinh học được sử dụng để giải quyết nhiều vấn đề: xây dựng hệ thống định vị quy mô nhỏ và đáng tin cậy; xây dựng thiết bị nhận dạng cho hệ thống nhận thức thông tin; phát triển các phương pháp thu thập, mã hóa, tích lũy và xử lý thông tin; thu nhỏ các bộ phận và khối của thiết bị điện tử; phát triển các thiết bị chuyển hóa năng lượng hóa học, sinh hóa thành năng lượng cơ học; xây dựng các thiết bị điện sinh học khác nhau (ví dụ, chân tay giả); phát triển hệ thống thông tin liên lạc dưới nước và các thiết bị di chuyển dưới nước, v.v.

Theo đó, trong lĩnh vực sinh học, một vị trí rộng lớn được chiếm giữ bởi các nghiên cứu về các hệ thống tương tự nhưng tiên tiến hơn ở động vật: “ăng-ten” ở bướm và bướm đêm, giao tiếp siêu âm ở cá và động vật biển, hệ thống định vị ở chim, cũng như cơ chế của đồng hồ sinh học. , vị trí siêu âm của dơi, đặc điểm di chuyển của cá và động vật biển, v.v.

Các chuyên gia thuộc nhiều ngành nghề khác nhau làm việc trong lĩnh vực sinh học - kỹ sư, bác sĩ, nhà tâm lý học, nhà sinh lý học, nhà sinh học, nhà toán học, nhà vật lý, nhà hóa học, v.v. Chỉ với sự hợp tác chung của nhiều chuyên gia thì mới có thể giải quyết thành công các vấn đề mà sinh học phải đối mặt.

Bionics chỉ mới ở giai đoạn phát triển ban đầu. Tuy nhiên, có khá nhiều ví dụ về nghiên cứu thành công. Do đó, máy đo tốc độ mặt đất cho máy bay đã được thiết kế tương tự như thiết bị mặt của mắt côn trùng, thiết bị ổn định máy bay, thiết bị điều hướng Mặt trời khi có mây và nhiều thiết bị khác. Đồng thời, những tiến bộ trong lĩnh vực sinh học đã giúp chúng ta có thể hiểu sâu hơn về nhiều quá trình sinh học, từ đó có thể sử dụng chúng trong việc chế tạo nhiều thiết bị kỹ thuật.

Bionics - như một hiện tượng mới trong kiến ​​trúc: lịch sử nguồn gốc

Bionics (từ tiếng Hy Lạp “bion” - sinh vật sống, “aenos” - bàn tay) là một hướng đi mới trong kiến ​​​​trúc, dựa trên việc áp dụng các nguyên tắc của hệ thống và cấu trúc sinh học trong xây dựng và thiết kế. Ý tưởng của cô luôn bắt kịp thời đại và sử dụng công nghệ tiên tiến để tạo ra những dự án độc đáo và sáng tạo. Nhưng sinh học là ai? Xu hướng này xuất hiện từ khi nào và nó ảnh hưởng như thế nào đến kiến ​​trúc ngày nay?

Lịch sử và lý thuyết Bionics bắt nguồn từ những năm 70 của thế kỷ trước, khi các kỹ sư sinh học bắt đầu nghiên cứu tính chất của các hệ thống sinh học như cánh dơi, mai rùa, cánh chim và các hệ thống khác để tìm ra giải pháp mới về công nghệ và khoa học. Trong những nghiên cứu này, người ta đã phát hiện ra những đặc tính bất thường của cấu trúc sinh học giúp nó có thể vượt qua trọng lực và phát triển tốc độ cao.

Sau đó, những nguyên tắc này đã được các nhà khoa học khác áp dụng để tạo ra một hướng đi mới trong kiến ​​trúc. Các nhà sinh học tin rằng thiên nhiên mang đến cho chúng ta nhiều đổi mới và giải pháp thú vị có thể sử dụng trong cuộc sống. Họ tin rằng các hệ thống sinh học sẽ trở thành nguồn cảm hứng và cơ sở cho các cuộc thảo luận về kiến ​​trúc mới của tương lai. Nhà sinh học Arne Steiner, người được coi là cơ sở