Co je to Bionicics "Perpet

Co je bionika

Čtenář brožury plukovníka. Mezi průmyslová odvětví je uvedena v brožuře, kde získaná data mohou být použita, radar, komunikace, infračervené zařízení, elektronické výpočetní techniky mají největší význam. Autor přesvědčivě dokazuje, že bionika závěry jsou schopny hrát důležitou roli ve vývoji vojenského vybavení - detekce, komunikace, managementu, automatizačního zařízení.

Brožura je určena pro hmotnostní čtečku.

Cybernetics se stává stále populárnější - vědy se narodil v prvních letech po druhé světové válce. Zabývá se matematickým výzkumem procesů řízení a komunikace v živých organismech a automatických zařízeních. Tento vědecký směr vznikl na křižovatce přesných, technických a biologických věd, matematiky, fyziky, inženýrů, biologů, lékařů, lingvisty se zúčastnili jeho vytváření a vývoje. Vzhledem k tomu, Cybernetics pro studium řízení a struktury řídicích systémů nejrůznějších středisek na pomoc matematických metod, mohla by se vyvinout pouze na základě celého rozptylu v oblasti teorie pravděpodobnosti, diferenciálních rovnic, matematické logiky, Informační teorie.

První práce, ve které byl proveden pokus o systematizovat základy kybernetiky, byla kniha americké matematiky N. Wiener "kybernetiky nebo řízení a komunikace ve zvířatech a stroji" (1948). Američtí vědci K. Shannon, A. Rosenblut a další se podíleli na vývoji hlavních myšlenek uvedených v této knize.

Vývoj matematických disciplín, které hrají velkou roli v kybernetických studiích, významně přispěly k nádherným ruským vědcům A. A. Markovi, A. Kolmogorov, N. N. Bogolyubovem. Dokonce před konečnou tvorbou kybernetiky jako vědy B. A. Kotelnikov provedl hluboké studie obecné teorie komunikace, A. Ya. Hinchin dal přísný matematický výklad teorie informací.

Co je nového v principu problematiky problémů nese kybernetika? Zohledňuje hlavní úkoly obecně, aniž by vstupovaly podrobnosti o konkrétním zařízení jednotlivých mechanismů, uzlů atd. Stejná věc v teorii komunikace. Otázky jsou řešeny společností Cybernetics bez objasnění, na jaké typy komunikace zahrnují - na telegraf, rádio, telefon nebo jiné. V důsledku takové formulace se zdá, že možnost v rámci určitého úhlu pohledu se zdá, že obecně zváží v procesech řízení a komunikaci u strojů a organismů, provádět analogie mezi výpočetní techniky a lidským mozkem.

Všichni poznáme takové technické stroje jako regulátor rychlosti lokomotivy, obráběcí stroje, automatické telefonní ústředny, řídicí stroje pro elektrické mřížky, řídicí stroje jaderné reakce, automatické meteorologické stanice, autopiloty. Akce automatu lze naprogramovat, jako je například provoz stroje. Ale jsou tam automaty schopné provádět

Různé úkoly v závislosti na vnějších podmínkách

. Jedná se o autopiloty instalované na moderním letadle a auto-výkon, určené pro automatickou retenci lodi v přímém kurzu.

Vysvětlíme zásadu činnosti takových automatů na příkladu autora autora (obr. 1). Pod vlivem mnoha znepokojujících faktorů (vlny, vítr) se loď může odchýlit od určitého kurzu. Citlivý prvek je Gyrocompas - hodnotí velikost a směr odchylky od kurzu a na jeho senzoru produkuje signál úměrný k této odchylce. Tento signál prostřednictvím mezilehlých odkazů vstupuje do speciálních zařízení, která produkují příkazy ve formě elektrického napětí, spravující provoz servopohonu. Pod působením aplikovaného napětí se motor přichází do pohybu a přes mechanický převod, produkuje volant volantu na stranu opaku pro změnu kurzu. Po několika řízení řízení, loď vyjde na specifikovaný průběh a všechny ovládací prvky automatického výkonu zabírají výchozí polohu.

Obr. jeden. Schéma auto-rublové lodi

Podrobně jsme se zastavili na akci autora autora, protože je jasně viditelná v charakteru a vlastnostech tzv. Systémů zpětné vazby, které přitahují a kybernetika.

Koncepce zpětné vazby

To je považováno za společné pro technologii a biologii. Princip zpětné vazby se používá například v systému, který řídí rovnováhu osoby. Stanovení úlohy inverzních vazeb ve výstavbě a regulaci pohybů živých organismů byla založena na konci dvacátých sovětských vědců.

Na Obr. 2 ukazuje strukturální schéma zpětnovazebního zařízení. Jeho akce se snadno objasňuje na stejném příkladu s automatickou položkou. Ve schématu A (t) -datedu, b (t) - odolný směr. Kanál zpětné vazby na porovnávací prvek se signálem z výstupu je dodáván, a pokud B (t) se liší od určeného směru, signál neshody se vyrábí rovný (t) -b (t), který je zvýšen zesilovač. Ovlivňuje to, aby se snížilo nesoulad na nulu. Když neshoda v nepřítomnosti vnějších vlivů má tendenci k nule, zpětná vazba se nazývá negativní.

Obr. 2. Strukturální schéma zpětné vazby zařízení

Taková zpětná vazba je důležitá nejen pro realizaci různých pohybů živého organismu, ale také pro realizaci fyziologických procesů v něm, pokračovat ve svém životě. Je pravda, že tyto zpětné vazby působí pomalu než zpětná vazba pohybů a pózy.

Je znám jako těsný rámec existence nejvyššího zvířete z hlediska teploty, metabolismu atd. Změna v tělesné teplotě o poloviční stupně je považována za znamení onemocnění a změna teploty Život těla představuje pět stupňů.

Velmi přísné požadavky na osmotický krevní tlak a koncentrace v IT vodíku ionty. Tělo by mělo mít určitý počet leukocytů na ochranu před infekcí, výměna vápníku by měla být tak, aby se kosti nemění a tkáně nejsou kalcinovány.

Mnoho dalších příkladů, které ukazují, že existuje obrovské množství termostatů, automatických regulátorů a dalších zpětnovazebních zařízení v lidském těle.

Budou stačit pro velký chemický podnik.

Srovnání systémů managementu v živém organismu a vanu, vědci byli nuceni být více pozorně "peering" v podstatě těch "zařízení", s jakou zvířata a rostliny vnímají, analyzují, přenášet informace. Údaje o zařízení takových "zařízení" mohou být nesmírně důležité pro rozvoj mnoha nových poboček - komunikace, umístění, automatizace, infračervené vybavení atd. V důsledku toho nastal nový směr vědy, zapojený do studia biologických procesů a zařízení živých organismů za účelem získání nových funkcí pro řešení inženýrských a technických úkolů. Tato nová věda se stala Bionicics. Jeho jméno pochází z řeckého slova Bion, což znamená prvek života (to znamená, že prvek biologického systému).

Mnoho odborníků zvažuje Bioniku s novou pobočkou kybernetiky. V souladu s tím jej definují jako vědu, zkoumání cest a metod elektronického modelování přírodních systémů získávání, zpracování, skladování a přenos informací v živých organismech.

S širším přístupem se rozlišují tři směry bioniky - biologické, technické a teoretické.

Biologická bionika

Zabývá se studiem živých organismů, aby se objasnilo principy základních jevů a procesů v nich.

Technická bionika

Úkol k rekreaci, modelování procesů v přírodě a budování na základě těchto zásadních nových technických systémů a zlepšování starých.

Teoretická bionika

Rozvíjí matematické modely přírodních procesů. Bionicics používat data z biologie, fyziologie, anatomie, biofyziky, neurologie, neurofyziologie, psychologie, psychiatrie, epidemiologie, biochemie, chemie, matematiky, komunikace, letectví a námořních zařízení atd. Nejbližší bionika je v současné době spojena s těmito technickými disciplínami. Stejně jako Elektronika, letectví podnikání, stavba lodí.

Jak široký může existovat řada otázek, ve kterých mají lidé něco naučit se od přírody, show na těchto příkladech. Zájem odborníků způsobil, že Dolphinova schopnost se pohybovat ve vodě bez velkého úsilí při maximálních rychlostech pro takové objemné tělo. Bylo pozorováno, že kolem pohyblivého delfínu se vyskytuje pouze menší inkoustový (laminární) pohyb, neprostupuje se do vírového (turbulentního) pohybu. Zatímco zaplavený ponorka podobná tvaru delfíny, je vysoká turbulence. Překonat rezistenci pouze z tohoto faktoru

9

/

deset

jeho hnací síla.

Studie umožnily stanovit, že tajemství "anti-trailence" delfín je skryt v kůži. Skládá se ze dvou vrstev - vnější, extrémně elastické, tloušťky 1,5 mm a vnitřní, hustý, 4 mm tlustý. Na vnitřní straně vnější vrstvy kůže je obrovský počet pohybů a trubek naplněných měkkými houbami. Výsledkem je, že veškerý vnější kryt delfínu působí jako membrána citlivá na změny vnějšího tlaku a zhášení výskytu proudu přenášením tlaku na kanál naplněný látkou absorbující nárazu.

V USA se tento fenomén nazývá "stabilizace hraničního povrchu s distribuovanou křižovatkou." V příkladu kůže delfínu byl vytvořen gumový skořepina, jehož vnitřní kanály jsou naplněny tekutinou absorbující šok. Použití takové skořápky na torpéda umožnilo snížit turbulenci o 50%. Ve Spojených státech se předpokládá, že takové mušle budou velmi cenné pro pokrytí ponorek, letadel a dalších technických zařízení.

Další poučný příklad. V přednášce "Osud lidstva v atomové éře", číst na světové výstavě v Bruselu, NN Semenov sovětský vědec N. Semenov, mluvil o realizaci přímé transformace chemické energie v blízké budoucnosti, který odkazoval na umělé Svalové aparáty. Co je to? Na základě studie procesů vyskytujících se ve svalech, kde transformace chemické energie do mechanického, vytvořili dva švýcarské specialisté svalový model. Na místě, namísto svalové tkáně se používá látka z rodiny gigantů - kyselina polyakrylová.

Z této kyseliny dělal tenkou pásku. Nalezení do kyselé středy, to je ve stavu náhodně zkroucených řetězců. Stojí za to změnit alkalické médium, protože molekuly kyseliny polyakrylové se stanou nosiči stovek negativních poplatků. Jsou vzájemně odpuzovány, molekula narovná, dokud se netová stuha, když se poplatky ze stejného jména budou maximálně odstraněny. Reverzní výměna média způsobuje kroucení obří molekuly atd. Pokud je molekula připojena k zatížení, pak narovnávání a kroucení, bude fungovat. Takže chemická energie se přímo změní na mechanické. Je možné dosáhnout hmatatelných výsledků. Polyakrylové kabely s průměrem 1 cm je schopen zvednout zatížení až do 100 kg. To je výsledek, který je zajímavý pro technologii.

Zvláště zájem, Bionicics Data jsou prezentovány pro rádiovou elektroniku. Výsledky biorovicových studií pomohou řešit problémy, jako je akumulace a zpracování velkého počtu informací, zvýšení spolehlivosti radiosměrných elektronických systémů, vytvářet nové elektronické stroje, self-hledající (adaptivní) zařízení, dosahují další mikrominiatury zařízení.

Biologická bionika je obzvláště aktivně zkoumána vlastnosti vnímání orgánů - očí a uší, prvky nervového systému, schopnost zvířat, ryb, ptáků a hmyzu k navigaci v okolním prostoru, komunikovat, pohybující se atd.

V současné době je technická bionika pouze v odstavené fázi, ale nyní se snaží vytvořit umělé analogy nervové buňky a metod, které napodobují základní procesy myšlení, jsou vyrobeny v zahraničí. Předpokládá se, že v budoucnu, zařízení napodobující práci nervového systému může přispět k vytvoření bezpilotní kosmické lodi ke studiu planet sluneční soustavy bez nutnosti dálkového ovládání ze Země. Na stejném základě je koncipováno vytváření široké škály bionicových počítačových počítačů.

Ve svých spisech se biologové stále více blíží k reprodukci smyslů nejvíce organizovaných bytostí a osoby s pěti pocity. V této oblasti je příroda drží neomezenou nadřazenost nad výtvory lidských rukou. Nejmodernější elektronické počítačové počítače jsou daleko od možností, které má lidský mozek. Nervový systém člověka současně bere v úvahu nesrovnatelně více faktorů, má větší počet paralelních kanálů informací než jakýkoliv velmi dokonalý elektronický stroj. Pokud si představujete elektronický počítačový počítač s takovým množstvím prvků, jako je mozek, bylo by to stovky milionů časů více. To by bylo věda, aby se naučila, jak vytvořit takové nápadně tenké a spolehlivé prvky pro auta, jako jsou buňky lidského nervového systému!

Neméně cenné pro vytváření paměťových zařízení by bylo prozkoumat schopnost akumulovat a vysílat informace chromozomem, konstrukčním prvkem jádra živočišného nebo rostlinného buněk, hrát důležitou roli v dědičnosti organismů. V chromozomu je deoxyribonukleová kyselina - organická látka, jejíž molekula má obrovské množství možností budování. Odhaduje se, že počet indikovaných kyselin, který je obsažen v jediné buňce lidského těla, může kódovat informace obsažené v textu více než 10 tisíc knih se dvěma stovkami tisíc slov v každém.

Často se zajímá především o vytváření stroje reprodukujících jednotlivé vlastnosti centrálního nervového systému osoby. Jedná se o stroje schopné

Samořezný

, To znamená, že se přizpůsobí změnám pracovních podmínek. V zámořském tisku byl vývoj hlášen například samo-nastavovací autopilot. V závislosti na pracovních podmínkách se jeho výkon změní.

Další vlastnost nervového systému -

schopnost "zjistit"

. Tato vlastnost je reprodukována v "rozpoznávání" stroje. Tyto stroje lze použít k rozpoznání položek na jejich vnějších obrysech, klasifikaci těchto položek a symbolického obrazu. Zařízení, která mohou rozpoznat a zvýraznit signál a naladit, jsou velmi důležité v samoregulačních systémech.

Člověk je známý

Učit se

. Tato schopnost se nyní snaží vydržet a auto. Mělo by zohlednit kumulované zkušenosti a vyvodit závěry do budoucna. Ve vojenském podnikání mohou tyto stroje sloužit k automatickému zlepšení již vytvořených zbraní systémy a jiné účely.

Studium lidského mozku, využití dat z toho, aby vytvořil automaty schopné provádět alespoň část svých funkcí, zjistit pozoruhodné vyhlídky na vývoj nejnovějších oblastí moderní technologie.

Vznik a rozvoj bioniky přispěly k zvýšené potřebě lidstva při zpracování a přenosu obrovských částek informací. Technická základna Čarodějnice - Úspěchy v elektronické výpočetní techniky a mikrominiatura zařízení. Jeho další vývoj, podle zahraničních specialistů, závisí na pozornosti analytických oblastí v neurologii, fyziologii a dalších oblastech biologie, dříve dosud popisující vědomí. Samozřejmě, že školení specialistů, kteří vědí biologii i elektroniku, bude také potřebovat.

Věřící její agresivní kurz, imperialisté Spojených států amerických a tato nová odvětví vědy se snaží používat, aby se připravil na válku. Americký ministerstvo obrany, podle tisku, pečlivě monitoruje vývoj bioniky. Práce v této oblasti vede oddělení leteckého vývoje výzkumného centra amerického letectva. Objednávky pracuje na problematice bioniky a amerického námořnictva. O významu, který je připojen k nové vědě, vedoucím amerického oddělení výzkumu a vývoje generálního letectva, generál Schriver řekl:

"Bionika dá klíč k řešení úkolu zlepšit zbraně a charakteristiky personálů, kteří podávají zbraně." Dále poznamenal, že "bionika přitahuje pozornost amerických odborníků na skutečnost, že používání živých modelů jako klíč k fungování radioelektronických nebo mechanických systémů otevírá nové perspektivy v technice"

.

Mezi biologickými procesy, které se zajímají především o americké specialisty, existuje oba proces vytváření "povahy mikroskopicky malých, ale extrémně citlivých vnímivých prvků."

Pozornost je přitahována k práci nervového systému živých organismů, transformace nervových impulzů, studia akumulace a regenerace informací atd.

Bionics studie prováděné ve Spojených státech se týkají elektrických vlastností živých tkanin a procesů excitace, fyziologie a chemie biologických "hodin", rytmické změny ve výši směnných procesů. Studie v oblasti bionické matematiky jsou také prováděny, "antény" motýlů, migrujícího chování holubů, rybářského spojení, použití voní pro orientaci ve vodních živočichech, analýza vln v uchu musí být studovány. Vyvíjejí se teorie více velikostí informací, matematickou analýzu návrhu výpočetní techniky s 10

9

Kumulativní prvky.

V září 1960 se první národní sympozium v ​​Bionici konal ve Spojených státech pod heslem: "Živé prototypy jsou klíčem k nové techniky." 700 lidí se zúčastnilo: Radioelektronika - 60 procent, fyziků - 10%, Matematici - 10 procent, biologů, biophysicists a biochemistů - 5 procent, psychologů a psychiatrů - 5 procent. 25 Zprávy představily přední vzdělávací instituce a firmy země.

V roce 1961 bylo ve Spojených státech uspořádán druhý sympozium v ​​bionice. Mnoho zpráv se týkalo výsledků výzkumu prováděného letectvem Spojených států a námořnictva. Práce v oblasti vojenského využití bioniky ve Spojených státech pokračovala v roce 1962 s ještě větším rozsahem. Tisk ukázal, že letectvo bylo vedeno 14 vývojem a námořnictvo podporovalo přibližně 30 pracuje v tomto směru.

Američtí specialisté dělají velkou sázku na bioniku, aby vyřešili problémy komunikačního vývoje. Takže před nimi, podle jejich uznání, obtížné úkoly zpracování informací cirkulující v elektronickém systému spojujícím vojenské základy, různé typy zbraní. Obávám se je a problém spolehlivosti, jako je komunikační systém se satelity. V tomto případě se ve Spojených státech považuje za příliš malé ve Spojených státech, musí být zvýšena 100-200 krát. Odborníci očekávají, že studium spolehlivosti živých organismů bude klíčem k řešení tohoto úkolu.

Chutná pozornost v zahraničí a úkol snížit rozměry a hmotnost elektronických zařízení v letectví. Mezitím nejsou sníženy, ale rychle rostou. Takže americký bombardér vydal ve čtyřicátém roce 2000 elektronických dílů na palubě, letadlo 1955 je 50 000 elektronických dílů a na bojovém vozidle 1960 se používá 97 000 elektronických dílů. Proto se letci zajímají o problémy rozměrů, hmotností, palubního výživy. Není náhodou, že se jedná o zástupci amerických zástupců letectví, kteří jsou brouci učení a umělé reprodukce světelných a kompaktních zařízení živých organismů, které vyžadují malou spotřebu energie.

Vzhledem k stále širším vývoji bioniky a větší možnosti se otevřely své úspěchy ve vojenských záležitostech, je důležité, aby širší škála lidí v naší zemi se seznámil s nejdůležitějšími problémy vyřešené novým odvětví vědy. To je zvláště užitečné znát naše vojenské čtenáře.

V současné době vědci řady zemí velmi aktivně zkoumají orgány pěti smyslů (oči, uši, čichu, chuť a tanging) živých organismů. Kromě toho je studována schopnost cítit teplotu, bolest, vibrace, rovnováhu atd.

Vnímání, v podstatě převést jeden typ energie na druhé a mají obrovskou citlivost, větší než odpovídající měniče vytvořené člověkem. Například se ukázalo, že některé ryby jsou velmi citlivé na vůni. Jeden z nich může detekovat přítomnost sypké látky, pokud i roztok roztoku je obsahován pouze 10

-čtrnáct

G.

Je to zájem a tajemství návrhu mikroskopického přijímače ultrazvukových oscilací dostupných v můra, za kterou lopatky loví. Tento přijímač, který vnímá frekvence od 10 do 100 kHz, umožňuje můry odhalit nepřítele zářením svého lokátoru ve vzdálenosti až 30 m.

Nové příležitosti pro infračervenou technologii mohou otevřít studii zvláštního orgánu rasových hadů, což vnímá tepelné záření a reagovat na změnu teploty vyzařujícího tělesa doslova na tisícuní frakci stupně. S tímto tělem, had, který vlastně vidí špatně, může najít svou oběť ve tmě. Taková citlivost pro zajištění tepelných koordinátorů raketových systémů a dalších automatických řídicích zařízení jsou sneni o zahraničních specialistů.

Zvláštní pozornost vědci mnoha zemí prozkoumají orgány pohledu, kterým se přesahuje více než 90% všech informací do těla. Fotoreceptory podléhají neopatrným studiím - nervové buňky, které vnímají podráždění světla, procesy přenosu energie z nich a zpracování vizuálních informací. Přitahuje specialisty a povahu pohybu očí, přehled o oku prostoru a mnohem více.

Oči žáby, mořské zvíře - meč, hmyz jsou intenzivně studovány. Zahraniční odborníci se domnívají, že studium struktury oka, mechanismus pohledu a vlastnosti člověka a živočichů a zvířat může mít prospěch ke zlepšení photo-průzkumných systémů, objasnění mechanismu barevného vidění a řešení dalších technických úkolů.

Neméně obtížný úkol je vývoj umělých orgánů vize. Umělý systém zvonku je postaven umělým systémem, který reprodukuje jeden ze čtyř funkcí očí žáby. Další společnost vybudovala model "detektorů hmyzu" v obraze a podobnosti vizuálního vozidla. Model obsahuje sedm fotobuňky, šest z nich způsobuje podráždění a sedmý brzdění umělého nervu. V nepřítomnosti hmyzu jsou všechny fotobuňky osvětlené rovnoměrně a podráždění a brzdné signály jsou zcela zálohovány. Když se objeví hmyz, centrální fotobuňka je ztmavena, znamená to, že brzdný signál je slabý a podrážděný signál platí pro "nerv".

Vykazuje se také na vývoji elektronického zařízení, které reprodukuje účinek oka krabi podobného podkovy. Toto oko se zajímalo o vědce tím, že má schopnost posílit kontrast obrazů viditelných objektů. Tato vlastnost Crab Eye má být použita k usnadnění analýzy televizních obrazů, stejně jako letecké fotografie, fotky Měsíce atd.

Velmi významné výsledky poskytují podrobnější studii lidských sluchových orgánů. Je známo, že soustředné vinutí ušního skořepiny je podle potřeby pro slyšení, stejně jako druhé oko pro zobrazení, poskytují schopnost definovat vyhlídky - umístění zdroje zvuku. Studie zjistily, že kvůli zakřiveným konvolutům ušního skořepiny se zvuk přichází na ušní bubínku znovu. To vám umožní určit umístění zdroje zvuku.

Mezi možné aplikace tohoto objevu - vytvoření syntetického "venkovního ucha" pro zařízení zachycující podvodní zdroje zvuku. Jeden z vědců ve Spojených státech ukázal tlusté disky se třemi otvory vyvrtané v nich, které, jak ukazoval, plní roli lidského dřezu. Takový perforovaný disk, umístěný pod hlavou mikrofonu, který je zaznamenán, vytváří včas zpoždění, což umožňuje nahrávání při poslechu záznamu pro určení vzdálenosti a směru zvuku.

Podle typu medúzy, sovětští vědci postavili zařízení, které předpovídá aproximaci bouře. Ukazuje se, že i takové nejjednodušší mořské zvíře slyší nedostupné infraslíky, vyplývající z tření vzduchových vln a mít frekvenci 8-13 oscilací za sekundu.

Jellyf má kostru, konec s tekutinovou kouli, ve kterém jsou oblázky plovoucí na konci nervu. První vnímá "hlas" baňky bouře naplněné kapalinou, pak přes oblázky, tento hlas je přenášen nervy. V zařízení, které napodobuje sluchové těleso medúzy (obr. 3), existuje kořen, rezonátor, který přenáší oscilace požadovaných frekvencí, piezodatchik, který tyto oscilace převádí k elektrickým proudovým pulzům. Dále jsou tyto pulsy vylepšeny a měřeny. Takové zařízení umožňuje určit ofenzívu bouře za 15 hodin.

Obr. 3. Schéma zařízení - prediktorová bouře

Od roku 1950 používá jeden z zahraničních odborníků umělé ucho, což je mikrofon speciálního designu. Elektrický proud tekoucí do obvodu mikrofonu vzrušuje končetinu sluchového nervu. To samozřejmě prvního, stále nedokonalého designu, protože ve skutečnosti má sluchový nerv komplexní "informační šifrování". Chcete-li znovu vytvořit uměle, hodně úsilí bude potřebovat spoustu úsilí, zejména specialisty na elektroniku.

V tomto ohledu je v zahraničí intenzivně studováno mechanismem vnímání zvuků osobou pomocí elektronického modelu, který reprodukuje frekvenční vlastnosti ucha. Specialisté se podařilo proniknout do podstaty mnoha jevů, zejména v procesu vnímání TIMBRE.

Specialisté se také snaží vytvořit model, který je podobný lidskému uchu rozlišuje slabé signály na pozadí hluku.

Kromě orgánů vize a sluchu, pozornost specialistů přitahují těleso teplotní citlivosti z kobylků (nachází se na dvanáctém segmentu knírku), u prutů a žraloků, mechanismy pocitu času v Zvířata, ptáky a hmyz. Mechanismy pocitu času se nazývají biologické hodiny. Řídí rytmy života těla a pro jeden rytmus je několik hodin. Studium z nich v hmyzu ukázala, že jsou spojeny se speciálními buňkami v nervových uzlech. Tyto buňky produkují speciální hormony pro kontrolu rytmů životně důležité aktivity.

Výzkum biologických hodinek byl proveden v řadě zahraničních vysokých škol a institucí. Ukázali, že tyto hodinky jsou necitlivé na změnu teploty pouze v určitých rámcích. Když se teplota vydává pro tyto rámy, například při chlazení na 0 °, biologické hodiny se zastaví. Po zvýšení teploty do normálu začnou jít znovu, zaostávat za čas zastavení.

Specialisté v zahraničí se snaží vytvořit elektrický analog biologických hodin. Analog představil generátor, charakter oscilací, z nichž závisí na dopadech na životní prostředí - střídání světla a temnoty, fází Měsíce atd. Toto zařízení podle plánu návrhářů, "musí vyhodit světlo na procesy fungování biologických systémů, když jsou vystaveny periodicky měnícím se podmínkám pro okolní středy.

V atomovém energetickém pavilonu, na výstavě úspěchů SSSR národního hospodářství, pozornost návštěvníků přitahuje manipulátor, který, jak to bylo, prodlužuje ruce operátora a umožňuje mu práci, kde se člověk nemůže umístit jakýmkoliv způsobem. Taková situace může například vzniknout v podniku jaderného průmyslu, kde jsou radioaktivní kontaminační zóny. A tady v místě, kde by měly být provedeny jakékoli operace, manipulátory provozovány na dálku. Mají velký počet stupňů svobody a jsou schopny provozovatele týmy pozorující bezpečné místo, provádět různé operace. Mohou užívat plavidla, přetečené kapaliny, lehký zápas atd.

Pokud jste podrobněji vloženi do zařízení manipulátoru, můžete zjistit, že se jedná o princip akce - páka. Cílem je provádět přísně definovaný počet operací potřebných pro realizaci experimentu. Je však možné vytvořit manipulátor bez pákového systému? A zde pomáhat vědcům mohou přijít znalosti o základech managementu v živém organismu, a zejména biotoki.

Co jsou biotoki a když jsou zjištěny? Elektrické ryby, to znamená, že ryby, v tom, které vysoce potenciální rozdíly vznikají, byly známy lidem dlouho před vytvořením prvního umělého proudu. Samozřejmě, že na obyvateli těchto vzdálených časů byly elektrické vlastnosti ryb zabráněno strachem, protože malá zvířata byla v jejich přítomnosti kvůli elektrickým vypouštěním, léze byly poraženy.

První, kdo zkoumal elektřinu v živém organismu, byl italský Luigi Galvani. V 90. letech století XVIII provedl řadu experimentů s žábou a zjistil, že krátkodobé proudy se vyskytují v neuromuskulární tkáni za určitých podmínek. Elektřina, uzavřel vědec, je v živém organismu.

Alessandro Volta působila proti těmto zjištění, která vytvořila první proudový zdroj později galvanickým prvkem. Moderní věda však potvrzuje správnost závěrů Galvanu. V živém organismu existuje elektřina.

... mořská ryba z rodu Astroscopus má způsob, jak vyrábět potraviny na základě použití elektrické energie. Oči a ústa v této ryby jsou umístěny na zadní straně. Pokud je malý malý samec v zorném poli, dravec je vyráběn na "útok". V době vzhledu smažit se na úrovni oka do elektrických orgánů přichází signál a elektrický výboj je zaslán směrem k smaření. Ohromen muž kapky přímého dravce v ústech.

V současné době více než sto druhů ryb, schopných produkovat elektřinu s poměrně vysokým potenciálním rozdílem. Takže elektrický slot může vytvořit napětí do 70 V. Vypuštění s takovým rozdílem potenciálů je prostředkem ochrany bruslí z útoku nepřátel. Electric SOM, v závislosti na podráždění, je schopen způsobit napětí 80-100 V a více a elektrický úhoř - od 300 do 500 V.

Ryby schopné vytvářet silné elektrické vypouštění se vyskytují především v tropických mořích. Vyrábí elektřinu se svými speciálními elektrickými orgány.

To však neznamená, že pouze některé živé organismy jsou pro elektřinu zvláštní. Jednoduše mají elektrické vlastnosti vyjádřené v silnějším rozsahu. Slabší proudy systematicky vznikají ve všech živých a dokonce i rostlinných organismech. Ve studii proudů v organismech zvaných bioelectric, tito vědci učinili velký příspěvek, jako je Dubois Ramon, I. M. Sechenov a další. Nádherný ruský fyziolog N. E. Vvedensky v roce 1882 udělal biotoky podal svůj hlas: Podařilo se mu slyšet sval a nervy člověka do telefonu. O něco později, náš krajan V. Yu. Chavets založené na zobecnění všech údajů o biotoků přijatých před ním odůvodnil teorii jejich výskytu v živém organismu. Tato teorie byla pak založena na moderních představách o biotoků. Došlo k speciální odvětví fyziologie zabývající se elektrickým procesům v orgánech a tkáních těla.

Jak vysvětlí původ biotoků? V procesu metabolismu mezi organismem a životním prostředím se stovky biochemických reakcí dochází mezi tkání a orgány, jsou vytvořeny elektricky nabité molekuly a atomy nazývané ionty. Pozitivní ionty (kationty) jsou menší ve velikosti, movitější než negativní ionty (anionty). V důsledku toho jsou kationty jednodušší přes buněčné oddíly než anionty, jsou vytvořeny podmínky pro jejich separaci, tj. Tvorba mezi jednotlivými částmi svalové, železné nebo nervové tkáně potenciálního rozdílu. V těle nefungující osoby dosáhne 0,01 V, v těle práce - dosahuje 0,03 V. Když poškození tkáně může potenciální rozdíl dosáhnout 0.06-0.07 V. Úloha vodiče pro proudy vyplývající z přítomnosti potenciálního rozdílu se hraje tkáně s vyšší vodivostí než sousední.

Biotoky jsou tvořeny ve všech orgánech a tkáních. Vznikají a při práci se srdcem, spotřebovávají pak v celém těle. Uvolněné srdce má pozitivní potenciál, zkráceně - negativní.

Zvláště důležitý je připojen ke studiu proudů vytvořených během práce mozku. Rozdíl mezi jejich potenciálem se měří miliony voltů. Mozkové proudy mohou být detekovány impozantem speciálních elektrod na hlavě a připojením je elektronovým zesilovačem (s ziskem v desítkách tisíc). Výsledkem je, že na obrazovce osciloskopu můžete vidět povahu proudů a jejich změn.

Vědci zjistili, že mozkové proudy mají určitý rytmus. Již několik takových rytmů - alfa, beta, gamma a další. Frekvence změn v alfa rytmu (8-12 oscilací za sekundu), je vyšší při beta-rytmu (20-30 oscilace za sekundu) a ještě vyšší při gama rytmusu. Frekvence, což znamená a rytmy závisí na stavu, ve kterém je osoba. Určité narušení mozku je definováno stejnými změnami v Biotokově. Taková závislost povahy proudů ze stavu těla umožňuje vědcům studovat procesy vyskytující se v lidském mozku. A nejen se učit, ale někdy soudit, zda je člověk zdravý, pokud je nemocný, pak a tak dále.

A v roce 1962, biotoky mozku byly použity k pozorování ze Země pro tělo těla astronautů Andrie Nikolaev a Paul Popovič. Pro to museli vědci používat systém biotelemetrie, tj. Přenos na rádiových datech na biotoků. Byl vytvořen speciální vybavení, vyvinuté nejefektivnější způsob, jak řídit Biotokov, prodlužovací systém elektrod.

A 11. srpna 1962, během přípravy A. Nikolaev, headset s malými stříbrnými elektrodami na čele a šíje se na let. Na povrchu elektrod - tenká vrstva speciální pasty. Kompaktuje kontakt elektrod s pokožkou.

Dráty z elektrod jsou shrnuty do miniaturního zesilovače umístěného společně s napájecími zdroji v malém boxu, a to je v kapse traťákem.

Začal se jen historický let a na Zemi, specialisté na vesmírné medicíny již v rukou člověka záznamu lidských biotlocků v interplanetárním prostoru. Stejné záznamy byly prováděny ze strany kosmické lodi East-4, pilotované P. Popovič. Rozluštění tyto záznamy poskytly bohatý vědecký materiál. Získání nejprve v historii vědeckých záznamů biotoků z vesmíru je vynikajícím úspěchem sovětského prostoru medicíny a naší elektroniky.

Studie biotetů v mozku kosmonautu umožňuje získat představu o fyziologickém stavu centrálního nervového systému jako celku a umožňuje posoudit své reakce na různé vlivy spojené s vícenidenními kosmickými lety. Úvod do programu pozorování astronautů zaznamenávat své mozkové biotoky sledované cíle vyšetřování nervového psychického stavu lidského těla během prodlouženého pobytu ve stavu beztíže. Metoda studia biotypů mozku do určité míry také umožňuje kontrolovat stav spánku a bdělosti, únavy a excitace.

Kosmonauty byly studovány na vzdálenosti nejen biotoky mozku, ale také elektrickou aktivitu srdečního svalstva, kožních galvanických reakcí. Kontrola nad elektrickou aktivitou srdečního svalu dává představu o stavu kardiovaskulárního systému. To bylo také použito v předchozích letech, což umožnilo porovnat získané údaje.

Studium kožních galvanických reakcí také slouží jako úkol studovat stav centrálního nervového systému. Pod koženými galvanickými reakcemi je chápán komplexní komplex bioelektrické aktivity kůže v důsledku otoků biotoků a jeho elektrické (ohmické) odolnosti. V důsledku excitace vyšších vegetativních center se mění v elektrickém odolnosti kůže. To znamená, že může být posuzována na podráždění bolesti, emocionální stresu atd.

Při pozorování astronautů ze Země byla použita registrace očních pohybů, založená na zachycení potenciálního rozdílu mezi pozitivně nabitou oční bulvy a negativně obviněnou s vnitřními odděleními (sítnice a pláštěm). Současně, v některých případech byly také schopny oslavovat biotoky očních svalů.

Všechny tyto změny byly určeny k získání objektivních informací o porušování vestibulárních přístrojů kosmonautů (přístroje, znalosti "rovnováhy lidského těla). Skutečností je, že s těmito porušením existují nedobrovolné rytmické pohyby oční bulvy, vyznačující se určitým rozsahem a frekvencí. Kromě pozorování porušování vestibulárního přístroje poskytuje způsob registrace očních pohybů určitou představu o motorické aktivitě kosmonautu.

Vzhledem k tomu, že proudy tvořené v mozku jsou proměnné, způsobují elektromagnetické pole v okolním médiu, samozřejmě mnohem slabší než tato pole, která vytvářejí antény rozhlasových stanic. Nicméně, elektromagnetické pole mozku může být zachyceno. Například, například se nám podařilo vzít "mozek" vlny ve vzdálenosti několika metrů. Současně, povaha vln, jak bylo předpokládáno, závisí na tom, co se v současné době angažuje v osobě. A to zřejmě přinese také velkou výhodu pro vědu, zejména medicínu.

Již v zámořském tisku se široká diskuse rozložila kolem telepatie - přenos myšlenek na dálku. Francouzský časopis, například popsal, že experimentování duševního spojení mezi lidmi by byl popsán, z nichž jeden byl na břehu, druhý - na odstranění 2000 km od břehu na palubě nukleární ponorky Nautilus. V určených sezeních, muž na břehu bylo odhadnout karty, o kterých si člověk v plavci. Shoda okolností, která by dosáhla 70 procent.

Jak spolehlivě je tato zpráva obtížná soudit. Ale skutečnost, že použití fyzického oboru mozkových vědců již považuje za vážně, nepochybně.

Ale zpět do biofurů. Koneckonců jsme o nich začali mluvit v souvislosti s možností jejich aplikace na zlepšení řídicích nástrojů na dálku, a zejména manipulátory páky. Ukazuje se, že je to velmi skutečná věc.

Pojďme, čtenáře, mentálně přesunout přechod z pavilonu atomového energetického pavilonu výstavy výstavy národního hospodářství v pavilonu Akademie věd SSSR. Zde je BIOTA Manipulátor. Má hodně společného s pákou, ale mezi biotokem je také základní rozdíl. K tomu je náramek položen na ruku obsluhy, jehož elektrody jsou úzce v kontaktu s pokožkou na místě předloktí. Je to v tomto místě, které svaly způsobují ohýbání a rozšíření prstů mužských rukou. Od náramku se drát táhne k umělému štětce - manipulátoru. Začněte operátora ohýbání ruky a umělá ruka začne přesně stejný pohyb. Toho je dosaženo kvůli skutečnosti, že biotoky vznikající ve svalu jsou zachyceny náramkem, zvyšují a váží se na umělou ruku.

Na Obr. 4 (nahoře) zobrazující blokové schéma bioelektrické kontroly. Obsahuje aktuální kolektor, zesilovač, měniče, výkonný orgán (manipulátor). Převodník je navržen tak, aby určil, který pohyb má v úmyslu provádět operátora, a dát příslušný puls manipulátoru. Na Obr. 4 (níže) ukazuje schéma hydroelektrického pohonu umělé ruky biotechnického manipulátoru.

Obr. čtyři. Bioelektrický manipulátor a jeho hydroelektrický pohon

Jak nastane proces bioelektrického řízení? Chcete-li to lépe pochopit, musíme si pamatovat, jak se informace provádějí z nervových buněk do mozku osoby a objednávek od ní se svalem. Hlavní roli v tom hraje procesy nervového vzrušení. Nervové buňky (receptory), když je podráždění ovlivňuje, "reagují" signály. A tady je zákon: vše nebo nic. To znamená, že pokud se podráždění nedosáhne určité prahové hodnoty, nezpůsobuje vzrušení nervové buněk. Jakmile překročí tuto hodnotu, impulsy procházejí nervovým vláknem. Tyto impulsy jsou zasílány do mozku, informace o podávání zpráv: "Hot", "tichý", "hlasité", "bílá", "červená", atd.

Objednávky svalů k působení jsou také přenášeny ve formě specifických impulzů. Tyto impulsy na nervové síti přicházejí, například ve svalech, které řídí pohyby ruky štětce. Pulsy následují jeden po druhém s určitou frekvencí, což je vyšší, silnější lado kartáč. Frekvence dosáhne desítek a stovky pulzů za sekundu a jejich amplituda zůstává nezměněna, protože je určena síly podráždění, ale vlastnosti nervu.

A tak jsme se rozhodli používat biotoky vznikající ve svalech k ovládání umělé ruky. Zde budeme čekat na takové potíže jako malá síla signálů, přítomnost velkého počtu biotokov, ze kterého se zajímají podněty. To je pro to a jsou uvedeny v bioelektrickém schématu manipulátoru, zesilovači a konverzní jednotce, tuhnutí inteligence operátora.

Bioelektrický manipulátor je tedy řídicí systém, ve kterém "Program" nastavuje živý organismus a funguje jeho externí technické zařízení. Může existovat systém bioelektrického řízení jiného druhu? Ano. Můžete určit program ve formě elektrických pulzů pomocí technického zařízení a živý organismus provede tento program. Takový systém je například v zařízení pro léčbu elektrické energie. Elektrické impulsy generované generátorem ovlivňují mozek, způsobují brzdění nervových buněk, tělo spánku dochází v těle.

Taková otázka vzniká: zda není možné zajistit, aby bioelektrický manipulátor nejen komprimoval a stiskl umělou ruku, ale také reprodukovány další funkce ruky člověka? Samozřejmě je možné, ale někdy je technicky vhodné reprodukovat pouze určité pohyby rukou, ne příliš komplikující design manipulátoru.

Je třeba poznamenat, že umělá ruka může mnohokrát zajistit úsilí více než ruku člověka. To nebrání tomu, že biotoky jsou slabé. Koneckonců, působí jako řídicí signál a může "příkaz" nesmírně silnějšími zdroji energie.

Bioelektrický manipulátor je jen prvním krokem ve vývoji tohoto nového systému řízení. Předpokládá se široká vyhlídka na využití biotoků různých svalů, zejména srdečního svalu, svalů, které kontrolují pohyby dýchání atd. Již založené v naší zemi rentgenový kontrolní systém na úkor biotoku srdečního svalu. To umožňuje dostat obrázek srdce kdykoliv o jeho snížení.

Radiace rádiových vln se svalem lidského těla probíhá. V americkém tisku, například přítomnost záření na frekvenci 150 kHz a výše. Toto záření se děje, když je sval napjatý a funguje. Kromě toho různé svaly emitují odlišně, menší silnější než ty velké. Hudební svaly jsou zvláště silně záření. Forma všech těchto záření je ostré vrcholy.

Vědci agresivních bloků NATO se snaží používat biotky především k vytvoření vojenských zařízení.

Francouzský časopis "Xyansevi" v prosinci 1961 napsal o použití biotoků jako zesilovače svalové energie. Lékaři Ellis a Schnedermeer vyvinul systém, který dává příležitost zvýšit elektrolynografický potenciál svalů šestkrát. Vnímání tohoto potenciálu s použitím kovových kotoučů přilehlých k pokožce v místě největšího přílivu nervové energie na kůži, disky vyberte biotiony a umožňují je použít k napájení malého motoru.

Tvrdohlavý je zaznamenán na možnost využití tohoto otvoru pro vojenské účely. "Servosoldat" bude schopen nosit těžké vybavení a pohybovat se mnohem rychleji než obyčejní lidé. Takový voják se bude moci pohybovat a letadly na svalovou energii.

Nyní věda studuje schopnost používat management Boot Biotok. To by znamenalo, že biotoky mozku by velení prací stroje, technické zařízení by jednaly podle příkazů lidské myšlenky.

Studie procesů v přírodě je schopna poskytovat technologii nejen bioelektrické kontroly na dálku, ale také zdroje elektřiny na základě použití rozkladu a oxidace organických látek vedoucích k výrobě elektřiny. Je známo, například, že elektřina je tvořena ve spodní vrstvě oceánu, zdá se, že je to gigantická palivová buňka. Princip provozu takového prvku je reprodukován na OBR. Pět.

Obr. Pět.

Schéma biochemického palivového článku

Jak je vidět z obrázku, palivová buňka se skládá ze dvou sekcí oddělených poloprazené příčky. Uvnitř sekcí - inertních katod. Sekce anody obsahuje "palivo" - směs mořské vody s organickými látkami, jakož i katalyzátorem bakteriálních buněk. Mořská voda s kyslíkem je umístěna do katodové sekce. Když je prvek pracovat, jako ve spodní vrstvě oceánu se palivo oxiduje a energie se uvolňuje, která je dodávána jako elektrický proud do vnějšího řetězce.

Výhody takového prvku jsou nízké náklady, protože používá "zdarma" produkty. Pokud jde o čas prací, může být nekonečně velké, pokud v katodovém úseku představit živé řasy s přidáním anorganických solí potřebných pro jejich výkon a osvětlit prvek slunečním světlem. Vytiskne Zprávy o takové prvky amerického námořnictva.

V dalším "biochemickém zdroji pro urychlení procesu rozpadu a oxidace se používá jiný typ bakterií, díky kterým jsou reakce urychleny o milionkrát.

Prvek má napětí 0,5-1 V. Vzhledem k tomu, že mohou být použity bakterie odpadních vod, zejména bakterie ze střev osoby, lze otevřít teoretická možnost vytváření systémů s uzavřeným cyklem pro kosmické mušle. V USA se v tomto směru provádí výzkum.

Studium elektrických jevů v přírodě obohacuje elektrotechniku ​​s novým arzenálem fondů.

Velký zájem BIRCH se projevuje v přírodě živých organismů orientovaných v jejich pohybu, určují překážky, nezaměnitelně najít správný směr ve velmi dlouhých cestách. Značný přínos návrhářů navigačních zařízení přinesly například podrobnou studii některých orgánů orientace hmyzu v letu.

... Pozornost přírodovědců již dlouho přitahuje dvěma přívěsy zpoza křídel ve dvojitém hmyzu, mající tvar hadříku připojeného k tenkému polštině. Jedná se o buzz, který v letu nepřetržitě vibruje. Vnější konec každého z nich se pohybuje podél trajektorie oblouku. Trend směrem k takovému pohybu je zachován a při změně směru letu. To vytváří nádivání zvířete, pro kterou mozek hmyzu definuje změnu směru a dává týmovým svalům, kontrolu nad pohybem křídel.

Princip tohoto zařízení byl používán projektáři při vytváření nového typu gyroskopu. Je známo, že gyroskop-nepostradatelný citlivý prvek všech systémů řízení systémů řízení, včetně lodí, letadel, raket. Podle touhy bzučení v jeho konstrukci vibrační tenké desky. Ukázalo se, že takový gyroskop má mnohem citlivější než obvyklý. Jeho hlavní výhodou je však nižší expozice vlivu vysokých zrychlení. Stát se "duší", například takové zařízení, jako ukazatel agregátů, našel aplikován na moderní vysokorychlostní letadlo.

Zde je další příklad úspěšné aplikace bionics dat. Je to jeho data, že bylo možné vytvořit "nebe kompas polarizovaného světla", tj. Zařízení schopné lokalizovat rovinu polarizace pro určení umístění světelného zdroje. Udělal kompas v obraze a podobu oka mouchy nebo včely. Je známo, že samostatné prvky sférických očí těchto hmyzu (ommatidů) jsou rozděleny do osmi částí umístěných jako hvězdičku. Stupeň přenosu polarizovaného světla je v závislosti na směru, ze kterého přijde. Ne náhodně pro oči, například, včely různé oblasti oblohy budou mít nerovnoměrný jas. Na tomto základě určuje jeho umístění směrem ke slunci, i když je skryté mraky. Podobně, nebeský kompas polarizovaného světla může být použit v zásilce pro orientaci polohy zářil, bez ohledu na počasí.

Na základě akce Ommatidia bylo vytvořeno v zahraničí a další zařízení. Je známo, že existuje několik obrazů předmětu. Pomáhá sledovat pohybující se objekt, protože důsledně vstupuje do zorného pole o každém Ivymidium. Na této vlastnosti může hmyz určit rychlost předmětu.

Oční zařízení hmyzu sloužilo jako prototyp nového zařízení pro okamžité měření rychlosti letadla. Zařízení se ukázalo levné, malé. Informuje pozorovatele o rychlosti letadla nebo jiného těla překračujícího zorné pole.

Výše uvedené příklady ukazují možnosti bioniky ke zlepšení navigační technologie, ale nedávají žádný důvod argumentovat, že všechny procesy v přírodě jsou začátky a zůstávají pouze sbírat ovoce. Ve skutečnosti, Bionics mají spoustu nevyřešených problémů, zejména ve studiu metod a zařízení, která umožňují zvířatům navigovat v různých podmínkách a zejména při migraci.

Různé zástupci živočišného světa - jeřáby, netopýry, akné - překonat vzdálenosti mnoha tisíc kilometrů a vždy přijdou na místo jejich reprodukce. Dokonce i takový nízkorychlostní bytost, jako želva, může překonat dlouhé vzdálenosti, přísně odolávat požadovaný směr. Každé tři roky, mořské želvy, překonání cesty pěti s více než tisíci kilometrů, se shromažďují na určitém místě pro pokládku vajec.

Odborníci navrhl, že migrace je vysvětlena hledáním teplých hran. Ale ukázalo se, například petrel, například od Antarktida na severní pól. Takže toto vysvětlení nestačí.

S ohledemnějším studiem procesu migrace si všimli, že let ptáků ovlivňuje, takže mluvit, "astronomická situace". Bylo možné instalovat do planetária, kde byly hvězdy reprodukovány a pozorování nočního letu roucha. Skutečnost, že v letu někteří ptáci jsou zaměřeni na hvězdy, možná vysvětluje skutečnost, že v noci letí nad mraky, ve výšce mnoha tisíc metrů.

Jak se tato orientace provádí - říct, dokud není nemožné. Některé nepřímé rady na povaze procesů jsou však již tam. Bylo zjištěno, že rádiové vlny emitované vysílačům lokátorů a připojených stanic zasahují s "zařízeními" orientací ptáků v letu na plnění jejich funkcí. To znamená, že systém navigace ptáků je založen na používání elektromagnetických oscilací.

Je známo, jak moc jsou nyní získány astronavigační systémy v řízení raket v letadle a zásilce. Jak by bylo důležité pro metody bioniky vysvětlit tuto schopnost zvířat, studovat a technicky reprodukovat takový úžasný orgán.

Znalost moderních radarových technik nemůže takovou skutečnost, ale zájem. Dva američtí vědci se rozhodli prozkoumat otázku toho, jak muži motýl "malá noční páv" (Saturnia Pavonia) najít ženu ve vzdálenosti 10 km. Bylo rozhodnuto uzavřít samici pod sklem. Motýli muži stále létali na ženu. Nic nedalo umístění samic pro kovovou mřížku. Pouze obrazovka, která nepřenáší infračervené paprsky, jak to bylo, zcela izolované motýli různých pohlaví od sebe navzájem. Američtí vědci bezpečně dospěli k závěru, že muži mají, jak to bylo, "lokátor infračervených paprsků". Možná, že další výzkum tento počáteční závěr zjistí. Není však pochyb o tom, že taková malá malá zařízení pro detekci předmětů na vzdálenostech v desítkách kilometrů si zaslouží nejtěžší pozornost.

Výzkum výzkumu amerického námořnictva vede "biologický navigační systém" holubů. Vědci se snaží odhalit tajemství toho, jak jsou holuhy zaměřeny na neznámý terén a najít cestu k domovu. Chcete-li tyto ptáky v průběhu svého letu pozorovat, je aplikován zcela nový systém. Je založen na recepci signálů miniaturního rádiového vysílače, posílení na zadní straně holuba.

Rádiový vysílač pracuje v rozmezí vlnové vlny (frekvence 140 MHz). Je sestaven výhradně na polovodičů a váží 66,8 g. Zdroje proudu jsou baterie Mercury, které poskytují 20 hodin nepřetržitého provozu. Anténa - promoce, délka 101,6 cm. Takže to není zaměňováno v ocasním peří, významná část je oblečená ve skleněných vláken.

Podél odhadované trasy se holub nachází přijímací stanice pro nahrávání směru jeho pohybu. Přijímače mohou přijímat signály z "rádio-" holuba z libovolného směru na vzdálenosti přes 33 km. Zvýšený holub, v přísně definovaném čase a bod, který je aplikován na kartu. Během jednoho letu holubů v okrese Philadelphia bylo provedeno pozorování na 33 km.

Kromě směru letu bylo rozhodnuto sledovat změny v externím prostředí a odpovědi těla těla. Zájem o vědce a krevní tlak a holub dýchání. V důsledku toho doufají, že odhalí tajemství biologické navigace a na tomto základě vytvořit malé navigační a detekční systémy.

Studie nejsou omezeny na holuby, je plánováno prozkoumat "zkušenost" ptáků jako albatrosse. Je také určeno na uspořádání studií pohybů hnědých delfínů, velrybů, žraloků, mořských želv, to znamená, že tato zvířata, která jsou v blízkosti vodního povrchu téměř po celou dobu, která usnadňuje jejich sledování.

Je známo, že při vysvětlení principu radaru se obvykle týká těkavých myší, které snadno rozlišují mezi překážkami v letu, vyzařující zvukové vlny a odrážejí signály. Ukázalo se však, že nejen princip činnosti umístění aparátu myší je zájmu, ale také jeho zařízení a vlastnosti. Vědci navázali, že toto zařízení má větší přesnost, než je vytvořeno lidským rádiem a hydrokonvandátory. Ukázalo se, že netopýři jednoho z druhu snadno detekují drát s průměrem menším než 0,3 mm, a to navzdory skutečnosti, že samozřejmě poskytuje extrémně slabý odražený signál.

Je také charakteristická, že přesnost objevování překážky je dosaženo i s hlukem, jejichž intenzita je mnohonásobně vyšší než intenzita přijatého signálu. Podle anglického vědce L. Kay, echolokační přístroje těkavých myší úspěšně působí i s intenzitou signálu na intenzitu hluku pozadí, rovná 35 (v logaritmických jednotkách decibelu).

Ukázalo se také, že různé typy těkavých myší, echolokační zařízení jsou uspořádány odlišně a pro orientaci se používají různé signály. Obyčejné hmyzožravé myši dělají ultrazvuk s frekvenční modulací. Jejich frekvence se liší od 90 do 40 kHz během pořadí několika milisekund (od 10 do 0,5 milisekund).

Na Obr. 6 ukazuje signály emitované insektorální myši zaznamenanou na fólii s různými metodami. Signály byly zachyceny kapacitním mikrofonem a byly přiváděny do diskriminátora, tj. Detektor kmitočtových oscilací modulovaných. Výstupní napětí rovného proudu bylo přímo úměrné frekvenci vstupních signálů a nezávislo na jejich amplitudě.

Obr. 6. Nahrávání na fólii signálů emitovaných insektivinální myší

Jak funguje "lokátor" zákona o insectan myši? V důsledku toho letí s otevřenými ústy, pole vyzařované signály překrývá úhel 90 °. Myšlenka směr, podle specialistů, myši přijímá v důsledku porovnání signálů přijatých ušima, které jsou zvýšeny během letu jako přijímání antén. Potvrzení tohoto stanoviska je, že stojí za to jednat o jedno ucho těkavé myši, protože zcela ztratí orientaci.

Literatura poznamenává, že uchopení pálce je uspořádáno asi stejně jako u lidí, ale rozsah přijatých frekvencí je širší - od 30 Hz do 100 kHz.

Proces detekce objektů insecivinal BAT není stále zcela zjištěno a je studován. Pokud jde o objekty na odstranění na 1-1,2 m, předpokládá se, že myš může rozlišovat signály od několika z nich. Jak je znázorněno na Obr. 7, přidání vyzařovaných pulzů modulovaných frekvencí a odrazenými signály poskytuje signály rozdílové frekvence Δf, který bude úměrný vzdálenosti k objektu. Délka rozdílu frekvenční signály je také funkce vzdálenosti.

Obr. 7. Přidání vyzařovaných pulzů modulovaných frekvencí a odrazenými signály a přijímacími signály úměrné vzdálenosti k objektu

Předpokládalo se, že na vzdálenostech, velké 1,2 m, přesnost detekce předmětů s myší by se musel snížit. Chování myší však neotvrzuje, přesnost zůstává nezměněna.

Chcete-li vysvětlit tento fenomén, následující hypotéza je předložena dopředu. Myš může vyzařovat oscilace, které nejsou detekovány stávajícím zařízením. Nebo měřit směr k objektu se používá metoda frekvenční modulace. Objekty vpravo a vlevo jsou vytvořeny v různých uších různých frekvencích úderů. Rozdíl ve frekvencích úderů je úměrný rohu a nezávisí na dálce.

Další typ těkavých myší - řádek - se používá pro orientaci čistých tónů frekvence přibližně 80 kHz ve formě trvání konstantní amplitudy pulsu v průměru přibližně 60 milisekund. Pomocí vysokorychlostního záznamu zařízení na magnetické pásky bylo možné získat charakteristiky signálů emitovaných myším-memphače. Jak je vidět z Obr. 8, na konci pulsu se výrazně změní frekvenci. Snižuje se podle lineárního zákona s rychlostí 10-20 kHz / s pro 2 milisekundy. Tato změna frekvence se podobá signálům běžných myší insectivore.

Obr. 8. Psaní na magnetickou pásku signálů emitovaných myším

Externě, chování v letu myší těchto dvou druhů je jiné. Obyčejné - rovné pevné uši, v blízkosti podkovů - nepřetržité pohyby hlavy a vibrační uši. Je charakteristická, že uzavření jednoho ucha nebrání tomu, aby se středem věku zamezilo. Ale poškození svalů, ovládající pohyb uší, zbavuje jeho schopnost létat.

Předpokládá se, že pomocí pohybu uší, myš moduluje přijaté odražené signály a porovnává je s emitovaným. Batings jsou tvořeny, synchronní s pohybem uší i v klidu a v případě pevných předmětů. Ve stejné době, my myš určuje vzdálenost k objektům pomocí Dopplerova efektu. Tento efekt spočívá v měnící se frekvenci, jako je zvuk, v závislosti na pohybu (konvergence nebo odstranění) zdroje s ohledem na pozorovatele.

Zároveň se navrhuje, že v procesech "lokátorů" myší obou druhů existují velké podobnosti. V tomto závěru je přítomnost sekce s proměnnou frekvencí na konci pulsu emitovaná myším-diafomem tlačí.

Nejsme za účelem poskytnutí podrobností o zařízení a procesu působení "lokátorů" těchto živých bytostí, aby se stal jedním z pohledu a dát všechny body nad "a". Příklad opět hovoří o užitečnosti studie echolokačního zařízení živého světa. To je důležité nejen rozvíjet nové principy radaru, zlepšení struktur radaru, ale také zajistit jejich práci v podmínkách interference.

V Massachusetts Institute of Technology (USA) se zkoumají metody interpretace dat "používaných těkavým myším. Profesionálové mají zájem o to, jak se tato zvířata pokrytá srsti rozlišují mezi píkazy a proniká výkřiky jiných těkavých myší jejich odráží signály. Pro výzkum byl proveden speciální komplexní zařízení - ultrazvukové kmitočty, mikrofony atd. Předpokládá se, že taková studie může být užitečná při vývoji ochrany radarových systémů z rušení.

Obr. devět.

Schematické znázornění procesu studia Dolphin HydrolyCationation Apparatus

Pro hydrolyciaci je velmi cenné pro studie hydrolykačního zařízení hnědého delfíny (obr. 9). Vědci zjistili, že delfíni emitují zvuky dvou narození. Pro komunikaci, Dolphins zveřejní

Série kliknutí zvuku ve frekvenčním rozsahu od 10 do 400 Hz. Zvuky emitované delfíny za účelem detekce různých objektů v mořské vodě v rozmezí od 750 do 300 000 Hz a jsou publikovány různými částmi tělesa delfínů.

Bylo zjištěno, že delfíni reagují na 80.000 Hz. Je také poznamenal, že delfínový hydrolytický přístroj přesahuje stávající hydrolyzátory nejen přesností, ale také rozsahem. A tady, stejně jako v mnoha jiných případech, musíme stále "dohnat" v přírodě.

První studie již ukázaly, že hydrolyzační přístroje umožňuje delfínu nejen pro detekci ryb, které jí slouží k jídlu, ale také k rozlišení jejich plemene ve vzdálenosti 3 km. Současně je stupeň řádné detekce 98-100%. Během experimentů se Dolphin nikdy nepokoušel chytit ryby oddělené od něj se skleněnou bariérou a v 98 případech od 100 plavil přes otevřený otvor v mřížce, a ne otvorem, uzavřen průhlednou deskou.

Kromě delfínů má uhlovodíkové zařízení morčata. Pomocí tohoto aparátu se ocitnou kořist. Dokonce i v blátivé vodě, morčata detekují kus jídla o velikosti 2,5 mm na vzdálenost 15 m. Hydroletor morčete působí na frekvenci 196 kHz.

V jednom ze univerzit Spojených států je pečlivě zkoumána schopnost žraloka oběti. Je založen na vnímání zvuků a vibrací. Mechanismus hojení žraloka má být upraven tak, aby vytvořil řízené zbraně.

Vědci předpokládají, že tropické ryby jsou schopny vyrábět elektromagnetické vlny, emitovat je a používat k detekci všech položek. Taková ryba, zejména je mormirus-nile jízdní dráha nebo vrstvy vody. Má zvláštní "generátor" nízkofrekvenčních elektromagnetických oscilací umístěných v ocase. Vyprázdněn dlouhostrannou elektromagnetickou energií, se šíří ve vesmíru, se odráží od překážek. Odrazové signály jsou zachyceny speciálními rybářskými těly umístěnými na základně páteře ploutve. Tato ryba detekuje přítomnost sítě, "vidí" drcení sestoupil do vody, "cítí" aproximaci magnetu. Studium tohoto "lokátora" může otevřít vědce k nových skutečnostech spojených se zachycením a používáním elektromagnetických emisí, charakteristických pro jeden stupeň nebo druhá pro všechna zvířata a obohacují vědu a techniku ​​s novými principy pro projektování zařízení, zejména pro umístění ve vodě.

V úvodu knihy jsme hovořili o majetku živých organismů, abychom udrželi určitý stav s významnou změnou vnějších podmínek. Bylo to o regulaci tělesné teploty, krevního tlaku atd. Vlastnost udržování určitých vlastností při změně vnějších podmínek se nazývá

Homeostáza

a regulační systémy v těle -

domovský

.

Homeostatické systémy s velkým množstvím externích poruch jsou schopny udržovat konstantní hodnotu nastavitelné hodnoty. Při přizpůsobování se měnícím se podmínkám vyskytují místní změny, které neporušují integritu celého systému. V drtivé většině v těle je skutečný soubor vzájemně propojených systémů: tolik hodnot, které jsou současně podporovány v určitých mezích.

Od homeostatických systémů v živém organismu, věda nyní trvá krok směrem k self-passing systémy řízení v technice. Před jejich zvážením podrobně se opět vrátíte do jednodušších automatických řídicích systémů.

Extrémně distribuován v technice systému automatické zpětné vazby. Jak již bylo uvedeno výše, na výstupu objektu automatického řízení je odečteno od výstupní nastavitelné hodnoty zadané hodnoty. Rozměry odchylky generuje regulátor řídicí signál, který snižuje odchylku na nulu.

Pro kontrolu složitějších a méně studovaných objektů však byly požadovány systémy, které by mohly nejen odstranit známou odchylku nastavitelné hodnoty ze zadaného, ​​ale také řešit složitější úkoly, automaticky vyhledávat takové změny v samotném systému, aby se dosáhlo požadovaného systému výsledek.

Self-ladění v zásadě znamená schopnost systému vyřešit problém regulace při různých rušivých účincích, často ani předpokládaného konstruktoru. Je dosaženo pomocí zařízení, která mohou průběžně sledovat vlastnosti systému, a tak ovlivnit jeho parametry, aby se vlastnosti přinesly optimální (nejvyšší, nejlepší).

Zvažte pro začátek nejjednodušší systémy přizpůsobení - Extreme Systems Systems. Musí najít a udržovat takovou hodnotu nastavitelné hodnoty, ve které je dosaženo nejmenší nebo největší z možných hodnot (nazývá se extrémní) specifická charakteristika režimu. Extrémní hodnota může být přičítána minimální spotřebě energie, palivu, maximální účinnosti a tak dále.

Aby bylo možné lépe představit principu fungování systému samočinného přizpůsobení, plakal příkladem regulace přívodu paliva do leteckých motorů. Správný systém je nastaven: poskytovat nejekonomičtější let. Jak víte, lze to dosáhnout v každé výšce vytvořením optimálního režimu: určitou rychlost, počet otáček motoru, specifické výdaje. Se změnou výšky se tyto vlastnosti změní. Samočinný systém pomocí dat z řídicích zařízení by měl automaticky určit optimální hodnoty nastavitelných parametrů, které by poskytovaly nejekonomičtější let.

Komplexnější úkol udržováním nejvyššího režimu v případech, kdy některé nebo dokonce všechny instalace podmínky nejsou monitorovány a předem nejsou známy nejen do stupně, ale také směr vlivu těchto podmínek na účinnost režimu. V tomto případě se používají automatické vyhledávací systémy.

Vyhledáváním ovládacího zařízení samo-nastavovacího systému analyzuje výsledky vzorku, pokusí se změnit strukturu systému a její jednotlivé parametry. Chcete-li to provést, počítačová zařízení jsou zavedena do systémů, které mohou "zapamatovat" data provádět logické operace. Ukazuje se, že systém je schopen přijmout "logická" řešení, přizpůsobit se změně vnějšího prostředí.

Automatický vyhledávací systém má vlastní předchůdci v přírodě. V této souvislosti je možné označit proces vývoje formy, tzv. Přirozený výběrový mechanismus. Jako "vzorky", různé formy živých organismů, které jsou generovány v přírodě, z nichž přežijí nejvíce upravené. Dědičností, potomci jsou přenášeny těmito rysy, které poskytují větší vitalitu. Řídící miliardy organismů, příroda tvořila vysoce rozvinuté druhy živých bytostí.

Dialogické vyhledávání se provádí v automatickém zařízení, které se snaží různé možnosti, mění vlastnosti a dokonce i strukturu řídicího zařízení, takže systém, který chcete zlepšit, získal nejvyšší vlastnosti.

Jaké jsou principy pro nalezení extrémních hodnot v samostatných systémech? Mohou být vyhledávány pomocí různých pohybů regulačního orgánu. Existuje například způsob použití malých posunutí (oscilace) regulačního orgánu v jedné a na druhé straně své průměrné polohy. Použití speciálních zařízení, je možné analyzovat výsledky a určit směr pohybu regulačního tělesa.

Na Obr. 10 znázorňuje závislost parametru systému ψ (například účinnost účinnosti) z pohybu regulačního orgánu X. Poloha regulačního orgánu se mění pod vlivem poruch sinusové formy s frekvencí Ω. Nechte regulační orgán se nejprve přesunout do bodu 1 harmonogramu. Současně sinusová oscilace s frekvencí ω, znázorněným v bodě 1. Pokud během druhého pohybu bude nastavovací těleso spadat do bodu 2, pak se výstup objeví signál malé amplitudy a dvakrát frekvence. Konečně, když se při vstupu do frekvence ω zobrazí frekvence ω, ale v antifázu s oscilací v bodě 1. Diskriminátor může zvýraznit maximum, které mají dané v tabulce. 1 Program nebo "logika", práce. Obvykle se označuje jako algoritmus řídicího zařízení.

Obr. 10. Automatické vyhledávání pomocí sinusových oscilací s frekvencí ω. Dopad takových oscilací bude prokázat výstupní oscilaci indikátoru ψ znázorněno na bodech 1, 2, 3

Chcete-li implementovat takovou "logiku" práce systému, musíte mít fázový citlivý usměrňovač (diskriminátor), jehož příkazy by měly elektromotor a zase by otevřely ventily, posunuty klapky nebo jiné regulační zařízení.

Obr. jedenáct. Schéma řídicího zařízení na základě principu zapamatování největším ukazatele ψ

Dalším způsobem hledání nejvyšších charakteristik je použití úložných vlastností. Výše uvedené byly považovány za procesy akumulace a údržbu informací, které se vyskytují analogií pomocí informací mozku, jeho paměť. V tomto případě lze použít diagram zobrazený na obrázku. 11. Elektrické napětí (indikátor ψ) je dodáváno do katodové katody elektrody. Nechte velikost ψ změn, jak je znázorněno na Obr. 10, od bodu 1 do bodů 2 a 3. Když ψ dosáhne maximální hodnoty, skladovací kondenzátor s poplatky, "pamatovat" je hodnota. Když se napětí začne snížit, je dioda uzamčena. Sčítání zesilovač porovnávající napětí v katodovém řetězci lampy a střídače dává relé příkaz. To funguje a způsobuje motor a za ním a regulátorem se pohybovat v opačném směru. Opět platí, že maximum bude předáno, a jakmile hodnota ψ začne spadnout, relé bude nutit regulátor zpět. V systému se tedy dojde výkyvy kolem největší hodnoty a průměrná poloha regulačního orgánu bude odpovídat této hodnotě.

Obr. 12. Graf závislosti systémového indikátoru ψ při pohybu regulačního orgánu X během cyklického hledání v systémovém typu

S zapamatováním je připojeno cyklické vyhledávání v systémech typu stupňů. V tomto případě je nutné zapamatovat počáteční hodnotu výstupního signálu ψ, změny v poloze regulátoru ΔH, novou hodnotu výstupní hodnoty ψ + Δψ. Na grafu Obr. 12 znázorňuje závislost ukazatele systému ψ na pohyb regulátoru X. Nechte počáteční polohu regulačního orgánu v bodě O. Provádí se zkušební krok Δх. Při přesunutí do bodu 1 se indikátor systému zvyšuje, stane se + Δψ. V počáteční poloze v bodě 2 se sníží hodnota f v rámci zkušebního kroku v bodě 3. Podepištěním Δψ můžete určit směr pohybu regulačního orgánu. Způsob hledání se nazývá cyklická, protože krok Δх je dán speciálním spínačem cyklicky ve stejných intervalech a směr tohoto kroku a hodnota se nezměněna. Algoritmus ("logika") provozu řídicího zařízení může být reprezentován jako tabulka. 2.

Chcete-li implementovat výše uvedenou "logiku", lze použít schéma obsahující předmět regulace, generátor hodin a řídicího zařízení. Ovládací zařízení má zase paměťové zařízení, pohybující se tělo pohybu motoru a zařízení pro určení, kde přesunout toto tělo pro vyhledávání nejvyšší hodnoty (obr. 13).

Obr. třináct. Schematický diagram řídicího zařízení typu

Schéma začíná pracovat, když je zapnutý generátor kontaktní trasy

1

a k.

2

. Je provedeno testovací krok Δх, změna ve výstupní hodnotě (ψ + Δψ) je zapamatována. Poté jsou klíče uzavřeny

3

a k.

4

. Na výstupu bude uvolněna velikost odchylky výstupní hodnoty ze zadané hodnoty. Tato odchylka se přivádí do motoru, který přesune klapku nebo ventil tak, aby se přiblíží k nejvyšší poloze. Když je tato poloha předána, do motoru je napájeno záporné napětí a začne otáčet v opačném směru. Jak je vidět ze schématu, takové automatické zařízení není nic jiného než specializované výpočetní zařízení.

Pokud přidáte specializované výpočetní zařízení A a další výpočetní zařízení k obvyklému automatickému řídicímu obvodu, pak se můžete rozhodnout, například úkolem výběru takového režimu, ve kterém by řídicí objekt a regulátoři konzumují minimální palivo a elektřinu. Takové samo-nastavitelné systémy (obr. 14) mohou být velmi cenné nejen pro udržení pohybu, jako jsou rakety, podle požadované trajektorie, ale také k přechodu na jiné trajektorie, v případě potřeby z hlediska ekonomických výdajů Zdroje paliva a energie.

Obr. 14. Schéma samořízeného systému automatického vyhledávání nejvyššího režimu provozu

Dodatečné výpočetní zařízení v součtu údajů o počtu spotřebovaných paliva nebo energie a určuje průměrnou hodnotu po určitou dobu. Tato hodnota je dodávána do zařízení A, nazvaný Optimalizátor, který automaticky vyhledá nejvyšší (optimální) režim, ve kterém bude minimum energie vynaloženo.

Extrémní automatické řídicí systémy mohou být široce používány ve vojenské a námořní technologii. Tyto systémy jsou schopny pomoci, například minimalizovat chybu nebo chybu systému vedení raket, cílové označení, řešení problému splnění projektilu, aby bylo zajištěno, že nejrychleji vedou k účinku moderních raketových jaderných zbraní. Takové systémy mohou udržet maximální účinnost energetických instalací lodí a elektráren pro elektrárny, které poskytují režim pro dosažení maximálního rozsahu letu, plavání atd.

Příkladem samočinného systému je automatický systém pro identifikaci a výběr pulzních signálů proti šumu pozadí (obr. 15). Má self-podporovaný filtr, s jakým systémem je konfigurován ve formě příchozího signálu.

Obr. patnáct. Flow diagram zařízení automatických signálů zařízení

Filtrační obvod obsahuje úložné zařízení, krátkodobé akumulační schéma a srovnávací zařízení. Akumulace dat ve formě křivky vstupního signálu při přijímání dojde v úložném zařízení. Zvláštní zařízení porovnává data z položky filtru a výstupu krátkodobého akumulačního schématu. Když se na vstupu zobrazí řada signálů stejného formuláře, je upevněna v paměťovém zařízení. Pak od všech náhodných signálních filtrů budou pulsy s formulářem křivky uvolněny a přeskočeny a vynechány, které "pamatují" filtr.

Porovnávací zařízení detekuje opakovatelnost tvaru pulsu, aby bylo možné přesně reprodukovat tento formulář v paměťovém zařízení.

S vymizením oblíbeného signálu se systém přichází na rovnováhu, dokud se neobjeví nový signál, jehož formulář se opakuje. V paměžním zařízení se nahromadilo obnovení signálů.

Jak je srovnání formy signálu a ten, který "si pamatuje" filtr? Toto srovnání se provádí v několika různých bodech umístěných na obálce pulsu. Počet takových bodů se nazývá "Počet měření" systému.

Na Obr. 16 ukazuje blokové schéma experimentálního systému s deseti rozměrem navrženými jedním z zahraničních firem. Zpožděná linka, která hraje roli krátkodobého akumulačního systému, má deset kohoutků. Skladovací zařízení obsahuje deset kondenzátorů tažených odporem. V souvislosti existuje deset multiplikátorů.

Obr. šestnáct. Blokové schéma experimentálního systému s deseti rozměrem

Napětí ze zpoždění a buňky zapamatování je vloženo do násobitele, který poskytuje výrobku výstupu těchto dvou napětí. Signály ze všech multiplikátorů Fold a celkový signál se přivádí do detektoru. To také odhaluje, jak totožný s formami signálů. Toho je dosaženo porovnáním celkového signálu s tím, že "si pamatuje" filtr, tzv. Referenční signál. Pokud je první rovna druhé nebo více z ní, detektor odemkne aritmetický blok detekčního systému.

S pomocí deseti dalších kondenzátorů je rozšířen signál "Copy". To znamená, že na začátku porovnávacího procesu vytváří schéma přesnější pevný signál do porovnávacího zařízení. Pokud signál zcela nezadal signál, ale existuje pouze jedna složka, systém je stále "přizpůsobit". Existuje znak propasti, protože referenční signál klesne na nulu. Když se zobrazí nový signál, systém je připraven k akci. To znamená, že je schopen "rozluštit" kódované signály s periodicky měnícími se kódy. Pro signály s komplexnější formou potřebujete větší počet měření.

Samočíselné systémy jsou široce používány v zahraničí při vývoji autopilota pro letadla a rakety, jakož i v konstrukci automatických řídicích systémů pro Rocketo-letadla a kosmická loď.

Je známo, že letadlo se ukáže, že se výrazně změní v závislosti na změně hmotnosti a konfigurace, rychlosti, atmosférické hustoty, cílového manévru a typu trajektorie. Samočinný systém, který se používá pro autopilot, musí být založen na letových podmínkách, změnit své parametry tak, aby navzdory těmto změnám uchovávejte požadovanou kvalitu práce.

Například takový ukazatel okolních podmínek jako teploty. Let bude muset měřit teplotu těchto částí kosmické lodi, které jsou nejvíce náchylné k vytápění, například u vchodu do hustých vrstev atmosféry. Podle výsledků těchto měření by systém měl nastavit trajektorii tak, aby loď nenásila oblast, kde čeká na nadměrné vytápění.

Chcete-li lépe porozumět principu samočinného nastavení regulace letadlem, můžete odkazovat na akci pilota v letu. Mít kontrolní knoflík, on mírně narušuje letu letadla, což umožňuje cítit vlastnosti stroje a dosáhnout optimálního (nejlepšího) řízení, a to i přes změnu vlastností letadla, když je výška nastavena nebo změna rychlosti letu .

Zvažte jeden ze vzorků samořízeného autopilota, aplikovaného, ​​zejména na americkém bojovník (obr. 17). Hlavní částí autopilota je multivibrátor - elektrický oscilační generátor, z nichž forma je odlišná od sinusoidní. Provádí funkce vysokorychlostního relé. Pokud letadlo ušetří zadanou polohu, multivibrátor, přepínání na jeden ze dvou stabilních stavů, produkuje krátké elektrické pulsy naproti polaritě a rovné v moci. Frekvence je pohybuje od 4 do 6 Hz. Tyto pulsy jsou shrnuty na psací stroj řízení a přirozeně provádí oscilace v blízkosti neutrální polohy. Průměrná poloha volantu zůstává konstantní, i když se sama o sobě pohybuje 0,1 ° při frekvenci pulzů. Letadlo také zavedlo oscilace, zcela neviditelné pro pilota.

Obr. 17. Schéma samočinného autopilota

Se změnou v poloze letadla bude signál odpovídajícího gyroskopu nutí multivibrátor, aby se v jedné stabilní poloze delší než v druhé. Takže impulsy jedné polarity budou působit na řídicím stroji po delší dobu než pulsy opačné polarity. Volant se odpovídajícím způsobem otáčí a rovina se vrátí do určené polohy.

A proč je ideální model? Signál neshody vstupuje do multivibrátoru nejen z gyroskopu, ale také z tohoto modelu. Představuje něco jako filtr a imituje chování dokonalého letadla v reakci na určité rozhořčení. Takže schéma s tímto modelem "hodinky", protože skutečné letadlo se vrátí do původní polohy. Pokud se chová jako ideální letadlo, nebude z modelu žádný signál. Pokud existuje rozdíl, například mezi úhlovými rychlostmi skutečných letadel a ideálním modelem, bude multivibrátor dostane odpovídající signál a je nutí jednotku měnit průměrnou polohu volantu.

A co dělá automatický modulátor amplitudy? Neustále řídí účinnost rovinného řízení a automaticky kompenzuje účinek výšky a rychlosti letu pro jejich účinnost. Je známo, že pro

Různé letadlo Účinnost volantu se sníží různými způsoby se zvýšením rychlosti, výšky a snížení hustoty vzduchu. Tento automatický modulátor například změní hodnotu odmítnutí volantu (amplituda) tak, že účinek výšky nemá vliv na jejich účinnost. Zároveň se vyrovnává se svým úkolem, ani "s vědomím" předvádějí specifické vlastnosti tohoto letadla.

Samořízený autopilot, podle zahraničních specialistů, má mnoho výhod obyčejně. Nejen, že díky své aplikaci je možné urychlit vývoj automatického řízení pro nové typy letadel a raket a ostře snížit letové zkoušky, které jsou potřebné k tomu, aby odpovídaly vlastnostem konvenčního řídicího systému a nových letadel nebo projektil. Ale případ je, že samo-nastavovací autopilot je jednodušší a spolehlivý. Jeho rozměry a hmotnost 50% jsou menší a spolehlivost je dvakrát vyšší než obvykle.

Při vývoji různých typů a zbraní systémy v zahraničí jsou také vytvořeny jejich fyzické vysokorychlostní modely. V takovém modelu "Enter" poruchy charakteristiky skutečných objektů. Speciální systém vytváří řešení pro řešení, to znamená, že se pohybuje s obrovskou rychlostí možných způsobů, jak eliminovat škodlivé vlivy, závady pro získání požadovaného režimu. Trvá to nejvoruší řešení a dává jej používat v reálném objektu.

Nový směr při použití samořízených systémů je vytvoření automatických regulátorů v oblasti letectví a raketové technologie. Jsou určeny k automatizaci procesů kontroly všech typů komplexních leteckých zařízení a rakety, včetně radarových a navigačních zařízení, hydraulických a pneumatických zařízení, poradenských prostředků. Návrháři elektronických kalibračních zařízení, jako při vytváření jiných automatů, začaly analýzou lidských akcí, které provádějí kontrolu nad státem letadla nebo projektilu.

Co dělá kontrola technik? On, zapamatuje se na požadavky návodu k obsluze, přenáší postupně přepínače do pracovní polohy, odstraňuje odečty přístroje a je s nimi kontrolována jako specifikovaná. V případě vyplacení dat opravuje poruchu a musí rozhodnout, co dělat, aby vedlo techniku ​​v dobrém stavu. Kontroluje všechny prvky a stanoví, která odpor, kondenzátor nebo lampa je viníkem abnormálního provozu elektrického obvodu.

Výkon stejných funkcí může být přiřazen zařízení. V zahraničí, vytvořené, například automatické zařízení, které vedeno programem zaznamenaným na pásku, přepne na zkušební zařízení a odečty přístroje s požadovanými pokyny. Poté se vydá signál řešení, což znamená, zda má parametr test v přípustných limitech. Pokud hardware obsahuje, budete potřebovat dlouho, aby se zahřál, stroj se zapne a vrátí se k němu, když vstoupí do provozního režimu.

Chcete-li vyhledat vadný prvek, stroj navazuje na "logiku". Vyrábí kombinaci několika měření. Chcete-li to provést, stroj poskytuje prvek "paměť". On "si pamatuje" jeden nebo řada mezivrstvých řešení je srovnává k nalezení příčiny chyby.

Vytvořený ověřovací systém není určen k detekci samostatného vadného odporu nebo lampy. Tento systém detekuje poruchu do malého bloku, který se snadno nahradí v konvenčním letišti. Jakmile je porucha detekována, stroj vybere jeden z jeho 500 mikrogramů a navrhuje jej na obrazovce, kde je dána oprava zařízení. Stroj zároveň vybere speciální kartu a dává jej operátorovi. Film a kartu ukazují, že prvek selhal, čas potřebný k odstranění poruchy, nástrojů a nástrojů, které je třeba použít, což a jak to udělat, atd. Tak, automatické vysokorychlostní zařízení může nejen najít poruchu, Ale také odborníkům informace, které by jinak musel hledat v různých pokynech, popisech a schématech.

V současné době jsou podle zahraničního tisku vyvinuty elektronické kontroly pro specifické vzorky zařízení a univerzální. Existuje například stroj pro detekci závad ve velmi složitém bomberovacím navigačním systému. Byly vytvořeny instalace pro ověření správného provozu poradenských systémů řízených skořápek.

O výkonu univerzálního systému může být posuzován provozem stroje, navržen tak, aby testoval 1200 různých napájení v letadle. Kontrola každého takového schématu funguje za méně než jednu minutu.

Další automatickou kontrolu byla vytvořena pro testování rádiových elektronických zařízení bombardéru amerických námořních sil. Informováním této instalace Avayishn Pec časopis označuje, že umožňuje čtyři hodiny kontrolovat celý komplex zařízení bombardéry, včetně navigačních přístrojů bombardovacích, komunikačních a radarových, identifikačních a regulačních systémů letu, radarové výškoměry, výpočtu zařízení a výkonu dodávky. Je indikován, že s pomocí běžných fondů taková inspekce požadovaná s velkým počtem nejméně 35 hodin.

Instalace se skládá ze tří bloků umístěných na vozíky. Hlavní jednotka obsahuje programovací zařízení, systém samočinného testování instalace, který zastaví jeho provoz, když dojde k vnitřní poruše, měřicí zařízení různých charakteristik, indikátorů a záznamových zařízení. V ostatních dvou blokech obsahuje generátory, které napodobují signály, které se vyskytují v řetězcích rádiových elektronických zařízení letadla v letu.

Univerzální systémy byly vyvinuty pro automatické kontrolu připravenosti zvládnutelných skořápek. Blokové schéma takového systému je znázorněn na Obr. 18.

Obr. 18. Blokové schéma všeobecného automatického kontrolního systému

Jak funguje tento systém? Kontrola se vyskytuje podle předem určeného programu, podle kterého z programového rejstříku signálů zadejte konvertor. Odtud ve formě impulsů se sčítají k testovacímu objektu. Signály z excitačních generátorů zahrnují kontrolované řetězy. Signály odezvy spadají do převodníku reverzního signálu a test se automaticky ukončí. Odstraňování problémů začíná.

V jednom ze vzorků ověřovacího zařízení je testovací program zaznamenán na magnetickou pásku. Zadávání signálů se provádí vysokorychlostním zařízením, které vnímá s magnetickou páskou 400 signálů za sekundu. Skladovací zařízení je vyrobeno ve formě magnetického bubnu a má kapacitu 500 000 jednotek informací. Ukazatelem spolehlivosti výsledku testu je aplikován, který ve formě dvoumístného čísla (od 0 do 98) ukazuje, jak dlouho je povolena odchylka měření z přípustné hodnoty. Kontrolní data se zobrazují vizuálně na perforované pásky nebo ve formě tabulek. Použití automatického systému umožňuje zkontrolovat jednu minutu, která byla obvykle vyžadována několik hodin.

Vysokorychlostní automatická řídicí zařízení kontrolují rostoucí množství různých letectví a raketové technologie. Je vytvořen například zařízení ve vztahu k různým typům letectví rádiové komunikační a rádiové navigační zařízení, systémy požární ochrany a motory, identifikační systémy, šum-ochranná zařízení a další.

Obr. 19. Automatická letecká zkušební stanice umístěná v přívěsu

Na Obr. 19 ukazuje automatickou zkušební jednotku umístěnou v přívěsu. Jednou z nejobtížnějších problémů se považuje za rozvoj systémů schopných porovnávat signály měnící se časem, a vzít v úvahu přípustné odchylky, také v závislosti na čase. Není méně obtížné vytvořit zařízení, která umožňují bez účasti lidí ke kontrole hydraulických a pneumatických letadel a navíc zkontrolovat motory v klidu.

Rozvoj v zahraničí Automatické řídicí systémy v oblasti letectví a raketové technologie ukazuje, že automatizace na základě využití úspěchů rádiové elektroniky a dalších oblastí vědy a technologie pokrývá nejen oblast boje o použití prostředky ozbrojeného boje, ale také jejich příprava bitva.

To však neznamená, že by se lidé zúčastnili služby a využívání vojenského vybavení a zbraní. Počet osob zapojených do údržby zařízení je rozhodně klesající. Ale člověk se stále ukazuje, že je to nutné jako tvůrce automobilů a velitele, který má obrovské znalosti a zkušenosti schopné používat schopnosti stroje. Z přípravy a vlastnosti osoby v konečném důsledku závisí na úspěchu v bitvě.

Popis principu provozu a zařízení elektronických počítačových počítačů je v současné době věnován obrovskému počtu knih a brožur. Neopakujeme jejich obsah, připomínáme pouze, že obecné schéma elektronického výpočtového stroje zahrnuje takové nepostradatelné komponenty jako zařízení pro školení a děrování vnímání, na kterých program provozu strojů, úvodní zařízení, provozní a dlouhodobý "Memory", aritmetické zařízení lze použít, zařízení a ovládací panel, výstupní a tiskové zařízení (obr. 20).

Obr. dvacet. Hlavní části elektronického výpočetní techniky

Hlavní nosič signálu v E-stroje, jak je známý, elektrický proud. Slouží zde ve formě impulzů, které mají velmi malou dobu trvání (asi miliardu dolarů v sekundě). Vzhledem k tomu, elektronické lampy nebo polovodiče se používají ve schématu stroje, které mají velmi menší setrvačnost, doba reakce diagramu je velmi malá, stovky tisíc méně než u mechanických a elektromechanických zařízení. To vše určuje vysokou rychlost stroje. Existuje více než kdysi publikovaná čísla mluví o jeho fenomenálním výkonu.

Elektronický stroj je schopen provádět výpočty při obrovské rychlosti - pořadí milionů aritmetických operací za sekundu s 10-15-bitovými čísly. Za pár minut práce bude dělat více než kalkulačka pro celý život. Ve stejné době, práce mnoha počítačů není snadná, ale nevznikají zásadně nové příležitosti. Stroj je schopen provádět nejen matematické operace obrovského objemu a rozsahu, ale také logických operací.

Ale jsou elektronické výpočetní techniky, které biomasy nepotřebují v této oblasti? Ne, to není nemožné říci, a výsledky výzkumných vědců studujících a přijímají informace v živém organismu, a zejména dílo nervového systému a mozku, jsou velmi cenné.

Výsledky výzkumu v oblasti bioniky se již při vývoji programů pro elektronické výpočetní techniky objevily. Na základě pozorování toho, jak se osoba přichází na řešení zvláštních úkolů, a podle toho byl vytvořen tzv. Eurestický program, simulace tohoto procesu u lidí. Pochází z Euristestové metody nalezení pravdy stanovením předních otázek. Při použití takového programu se stroj úspěšně ukázal jako 38 z 52 vět.

Nyní se obrátíme na proces přenosu informací. Už jsme říkali, že signál je napěťový puls. Čísla v něm jsou zaznamenána v binárním systému, ve kterém jsou dvě základem čísla. Jakékoli číslo je napsáno kombinací nul a jednotek. V záložce. 3 má porovnání záznamu čísel v desetinných a binárních číslech.

Nula a jednotka znamená buď nepřítomnost nebo přítomnost elektrického napětí pulsu. V přenosu těchto pulzů a skládá se z elementárního aktu elektronického stroje. U vchodu do stroje se používá řetězec tzv. Spoušť. Podstata jejich zařízení je, že obsahují dvě elektronické lampy zahrnuté tak, aby systém má pouze dva stabilní stavy: v nepřítomnosti proudu v jedné lampě a v nepřítomnosti proudu do druhé. První stát lze považovat za vhodnou nulu, druhý. Užívání řetězce spouštěčů, můžete "vypálit" číslo v binárním systému, takový řetěz se nazývá rejstřík. Pokud se rejstřík již zaznamenává číslo a další je odeslán na něj, pak můžete dostat částku. Zařízení, které slouží k tomuto účelu, se nazývá Adder. Čísla jsou přenášena z jednoho uzlu stroje na druhou vodiči ve formě elektrických pulzů.

Bez jít do detailů práce stroje, obrátíme se na to, co si je vědomo přenosu informací v nervovém systému. Za prvé, ukážeme nepochybnou nadřazenost zařízení tohoto druhu v živých organismech před technickou. Specialisté se nějakým způsobem rozhodli porovnávat kódování a šířku pásma (frekvenční pásmo přenášené bez zkreslení) mozku a televizního systému. Pro posouzení těchto vlastností vzal obvyklý sen. Vyhodnocení počtu personálu a prvků, jak se obvykle provádí proti telekastu, odborníci obdrželi astronomickou částku pro šířku pásma 10

dvacet

-deset

23.

Hz. Protože horní hranice pásu ve fyziologických procesech není vyšší než 100 Hz a počet paralelních kanálů nemůže překročit 10

9

-deset

deset

Předpokládá se, že metoda kódování informací v mozku v obrovském množství ekonomičtější než v moderní televizi. Jak bych obohatil techniku, včetně elektronické automatizace počítání, útlum této metody kódování.

Jaké jsou signály vysílají různé informace v živém organismu? Jak bylo uvedeno výše, je to impulsy nervového vzrušení.

Přesněji řečeno, přenos podráždění na nervových vláknech je elektrochemický proces, ke kterému dochází v důsledku energie akumulované v samotném vláknu. Energie spotřebovaná nervem na pulsu je doplněna později během výkonu nervu. Všechny zprávy jsou přenášeny podél nervu v binární abecedě: buď nerv je sám nebo vzrušený. Při různých stupních excitace dochází ke zvýšení frekvence impulzů. Při přenosu non-nervové zprávy se zabýváme frekvenčním modulacím pulsu, která byla v nedávné době rozšířena v komunikační techniku.

Hraje se role zesilovačů příchozích signálů v nervovém systému pro jejich další přenos

Neurony

. Nyní přitahují velkou pozornost vědců.

Obr. 21.

Schematické znázornění neuronu

Neuron obsahuje buněčné tělo (obr. 21). Stromové procesy -

Dendriti.

- Záznamy, pro které jsou podrážděné impulsy sčítány do těla bedny. Výstup Slouží

Akson.

.

Jaká je velikost neuronu? Jeho tělo má rozměry menší než 0,1 mm. Délka dendritů je od frakce milimetrů na desítky centimetrů, jejich průměr je kolem setiny laloku milimetru. Počet procesů může dosáhnout několika desítek a dokonce stovek. Axony mohou být délkou milimetru na jednu a půl metru.

V přenosu nervových vláken excitace je role skvělá

Sinapov

, tj. Excitační přechodná místa z jedné nervové buňky do druhé. Synapsy jsou nadšeni pouze jedním směrem, od konce axonu jednoho neuronu na dendrity a buněčné těleso jiného neuronu. Proto jsou vlákna obecně prováděna impulsy pouze v jednom směru: buď od středu k obvodu nebo z obvodu do středu (centripetrické nervy).

Obr. 22.

Presenové neurony (A) a post-onappecovy neurony (b)

Na Obr. 22 jsou zobrazeny

Presenas

Neurony označené písmenem A a

Poslainapsy.

Neurons - V. Synapty mohou být z jednoho do několika set. Existují zejména mnoho motorických neuronů míchy. Přenesou impulsy související s kontrolou pohybů těla.

V lidském mozku, který vědci jsou zvláště trvale snaží simulovat, existuje 10-15 miliard neuronů. Ale není to jen záležitost množství, ale ve své výjimečné složitosti a rozmanitosti funkcí.

"Moderní věda," známý sovětský vědec P. K. Anokhin v jednom z článků, "jasně ukázal, že samotná nervová buňka a její skořápka jsou celým světem různých chemických a fyziologických útvarů.

Nejtenčí metody výzkumu E přes pomoc elektronických zařízení bylo zjištěno, že stovky a někdy tisíce kontaktů, které každá nervová buňka má pouze začátek tohoto překvapivého procesu na molekulární úrovni, což těleso ve velikosti 20 tisíců milimetrů Získat nekonečný počet syntetických procesů. - "Osobní podíl" účasti buněk na činnosti celého mozku. "

Nervózní buňka je tedy nepravděpodobná, že bude považována za základní detail: toto, konvenčně řečeno, již "uzel" "strojový mozek" s komplexním komplexem funkcí odrážejících různé typy činností těla. Odtud můžete pochopit, jak obtížné uměle reprodukovat takovou buňku mozku.

Pracuje na vytvoření analogu neuronu jsou věnovány hlavní části výzkumu v oblasti bioniky v zahraničí. Neuron, jak již poznamenal, konvertor s binárním výstupem, to znamená, že nepřítomnost nebo přítomnost signálu. Vzrušující nebo inhibiční impuls může být dodáván do neuronu biologického organismu. První volá "spoušť" neuronu, pokud hodnota energie akumulované neuronem po určitou dobu překročí některé, jak se říká prahová hodnota. Pokud je amplituda pulsu malá, neuron nebude "pracovat". Pokud však několik slabých signálů působí důsledně, jehož energie, jejíž celkem překročí prahovou hodnotu, pak neuron "spouštěče". To znamená, že má majetek dočasného a prostorového součtu. Na výstupu z neuronu jsou vytvořeny pulsy standardní velikosti a trvání.

Sekvenční nebo dočasné shrnutí odkazují na takové excitaci neuronu, když jsou menší prahy podráždění následovány dostatečně krátké časové úseky. Prostorový součet spočívá současně sčítání dvou nebo více synapsí individuálních podráždění, slabší než prahové hodnoty. V součtu mohou způsobit excitaci neuronu.

Schematicky můžete zobrazovat model neuronu, jak je znázorněno na Obr. 23. Má mnoho vstupů, kde jsou signály přijaty.

1

, R.

2

a tak dále. Působí prostřednictvím synaptických kontaktů

1

, S.

2

V těchto kontaktech je zpoždění v příchozího signálu v době, kdy je speciální látka vylučována, což zvyšuje vzrušení neuronu a usnadňuje buněčnou reakci na následné impulsy.

Obr. 23. Schéma modelu neuronu

Dopad na tělo neuronu je určen množstvím nárazů ze všech vstupů a signálů, které působí dříve. Spuštění neuronu dochází, pokud efekt překročí prahovou hodnotu K. Potom standardní signál R. je přijímán do výstupu neuronu.

Je zajímavé, že ihned po vystavení vzrušujícího pulsu se prahová úroveň neuronu prudce zvyšuje do nekonečna. Takže žádný nově nadcházející signál neudělá "pracovat". Takový stav je obvykle zachován pro několik milisekund. Prahová úroveň se pak sníží.

Pokud jde o brzdný impuls, je to zakázaný signál, který znemožňuje "spouštět" neuron z pulzů jiných vstupů.

V řadě zahraničních zemí probíhají intenzivní práce na umělé reprodukci neuronů. Ve Spojených státech se například v této práci účastní řadu výzkumných institucí, vzdělávacích institucí a firem. V nejjednodušších protějšcích neuronu používají pouze jedno polovodičové zařízení. Ve složitějších modelech vezměte několik polovodičových zařízení.

Analogu neuronu obsahujících čtyři polovodičové nástroje má charakteristiky blízké jejich biologické sobrázy. Tento analog může excitovat až 100 dalších zařízení bez významné změny tvaru a velikosti výstupního signálu. Navrhovaný design byl použit pro reprodukci funkce oka, kde byl jako citlivý prvek používán fotorezistance Selenium-kadmium (fotobuňky, jejichž odolnost se mění pod vlivem viditelného světla).

Velký účinek poskytl sloučeninu polovodičových zařízení na principu synaptických sloučenin v nervových tkáních. Bylo možné napodobit účinek těchto tkání jako druh filtrů, které vysílají pouze určité informace.

Pro simulaci neuronů se používají magnetické feritové jádra, schémata speciálních generátorů (multivibrátory) a dalších zařízení.

Model neuron s multivibrátorem je znázorněn na Obr. 24. Semiconductorová zařízení T Hlavní roli

2

a t.

3

. V ustáleném stavu t

2

uzamčeno, protože negativní napětí je předloženo

6

. Polovodičové zařízení T.

3

, Naopak je v oddělovacím stavu. V tomto případě se ukázalo, že potenciál v bodě je pozitivní (+ 20 V) a v bodě B je také pozitivní, ale nižší velikost.

Obr. 24. Model Neuron pomocí multivibrátoru na polovodičů

Pokud se vyskytuje polovodičové zařízení

2

a zamykání T.

3

Potenciál bodu A prudce klesá a potenciál bodu B se zvyšuje. V důsledku toho je kladný napěťový impulz dodáván do excitačního výnosu a na výstupu brzdění je negativní. Trvání pulsu závisí na volbě hodnot odolnosti r

m

a kapacitní kondenzátor s

m

. Změna velikosti kontejnerů s

2

a S.

3

Systém můžete upravit vracet systém do ustáleného stavu. Hodnota záporného napětí dodávaného do polovodičového zařízení t

2

S odporem R.

6

Je stanovena prahová hodnota aktivace neuronu.

Je možné v tomto schématu dočasnou a prostorovou souhrnnou charakteristiku neuronu? Ano, možná. Pro tento účel se podávají vstupní řetězce obsahující r

1

S

1

a polovodičové zařízení t

1

. Prostorový součet je simulován krmením signálů do paralelních vstupů, dočasné - akumulace energie v kondenzátoru s

1

. Pulty k vstupu analogu neuronu byly krmeny určitou amplitudou a trvání jednoho milisekundu. Byli náhodně distribuováni v čase. Výstup byl získán standardní signál s napětím 15 V a stejné trvanlivosti jako vstupní signál.

Takový diagram vám umožňuje reprodukovat mnoho charakteristik neuronu, kromě jeho přizpůsobení schopnosti, to znamená, že se změní v meze spouštění v závislosti na velikosti vstupních signálů.

Model jednoho z vzorků neuronu na magnetickém prvku je znázorněn na Obr. 25. Proud prvního vinutí multi-člen jádra vytváří hlavní průtok f, rozdělení do dvou proudů f

1

a f.

2

Kde jsou otvory (zobrazeny v dolní části obrázku). Jádro je magnetizováno na nasycení.

Obr. 25. Neuronový model na magnetickém prvku

Ve druhém vinutí přichází aktuální vstupní signály. Pokud jsou v množství větší než určitá prahová hodnota, pak ve vnějších částech jádra, kde jsou otvory, změna ve směru magnetického toku f

2

.

Třetí vinutí je napájeno střídavým proudem, čtvrtým je výstupem modelu neuronu. Jak signál jdou na výstup? Pokud není ve druhém vinutí žádný signál, čtvrtina nevyvolává E. s., Protože v jednom polovině období se magnetotrifikační síla shoduje s proudem

1

, v další polovině - s proudem f

2

. Jádro je nasycený a zvýšení průtoku nebude ani v žádném případě. Druhá věc je, když je signál přijat na druhém vinutí. Pak f.

1

a f.

2

shodovat se směrem. A i když v jednom pololetí nebudou moci zvýšit, ale sníží se do dalšího pololetí. A jakákoliv změna magnetického pole je spojena s vedením v vodiči v této oblasti, elektromotorickou silou. K tomu dochází výstupní signál ve čtvrtém vinutí.

Při simulaci komplexních nervových vazeb lze použít další otvory magnetického jádra.

Jakou hodnotu to má pro technologii? Ukazuje se, velmi velký. Mezi další úkoly zlepšování elektronických strojů studie procesu přenosu informací do neuronů umožňuje zvýšit otázku zajištění vysoké spolehlivosti těchto strojů. Je známo, že při řešení některých úkolů musí být elektronický výpočetní stroj proveden například více než deset milionů multiplications. Vzhledem k tomu, že stroj se používá ve stroji, vynásobí třicet číslicových čísel. Všechny musí udělat 10

deset

Elementárními akty. Že tyto výpočty poskytly bezchybný výsledek, pravděpodobnost chyby by měla být menší než 10

-deset

. Pro zajištění takové pozice i s nejmodernějšími rádiovými elektronickými nástroji (tranzistory, ferity atd.) Není zatím možné. To může být vždy ve schématu jedna nespolehlivá položka, která způsobí chybu. Jak se dostat z této pozice? Jak vytvořit spolehlivé auto z nedostatečně spolehlivých někdy podrobností?

A vědci si pamatovali mechanismus pro přenos informací do neuronů. Specialisté odůvodnění. Samostatné předměty stroje mohou provádět dva nezávislé chyby od sebe: Nepředložte impuls, když je požadován, a odešlete jej, když není potřeba. Proto je žádoucí mít zařízení, které by bylo zapojeno do obnovy počátečních dat. Toto zařízení musí být připojeno k množině vstupních obvodů spínacích orgánů. Takový systém není nic jiného než reprodukovat proces přenosu informací s neurony. Jak jsme viděli z Obr. 22, in-neurony Synapsy jsou zakončení náhodných spojených bočních transferů A-neuronů.

Bylo zaznamenáno výše, že neuron s velmi vysokou pravděpodobností je nadšený pouze tehdy, když pulsy dostávají určitý počet synapsí. Z tohoto důvodu závěr: Nemůžete mít jeden, ale několik, například tři, paralelní pracovní stroje. Jsou připojeny k mixéru, kde jsou stanoveny alespoň dva ze tří výsledků výpočtu a další operace jsou založeny na shodných výsledcích. Takže "většina hlasů" zřizuje, zvážit spolehlivou pro další práci. Tímto způsobem můžete vybudovat stroje, ve kterých může být pravděpodobnost chyby být prudce snížena.

Směšovač v tomto případě provádí funkce neuronu. Proto vědci nyní aktivně zkoumají otázku, jak mohou být automatické stroje postaveny z neuronů. Neurony sami jsou hlubší. Teorie neuronových strojů otevírá dostatečné příležitosti ke zlepšení elektronických výpočetních strojů, zvýšení jejich spolehlivosti, zlepšení spínání, zlepšení jejich "paměti" na desítky časů. Je charakteristická, že na prvním sympoziu ve Spojených státech v Bionici, většina zpráv byla věnována reprodukci funkcí nervových buněk (neuronů), samostudí a samozvláštivých strojů. V USA se řada firem rozvíjí elektrické analogy neuronů, aby bylo možné sbírat schémata, které mají vysokou rychlost zpracování informací a "samoorganizace".

Nyní o "paměti" elektronických počítačových počítačů. Výše, na obr. 20, patříme mezi nepostradatelné části stroje včetně provozní a dlouhodobé "paměti". Taková separace "paměti" dochází, protože je technicky obtížné v jediném zařízení k realizaci požadavků rychlosti a vysoké kapacity. Provozní skladovací zařízení má proto malou kapacitu, ale poskytuje rychlé nahrávání a vyhodnocování. V dlouhodobém skladovacím zařízení je nutný více času pro čtení, ale jeho kapacita je velmi vysoká.

Jaká jsou technická zařízení "paměti"?

Proces "mamorizace" může být záznam binárních čísel na magnetické pásku nebo buben potažený magnetickou stuhou. Vzhledem k tomu, že číslo v binárním systému je kódován 1 a 0, tj. Přítomnost nebo nepřítomnost elektrického napětí impulsu, poté, když je proud prošel cívkou s jádrem, umístěným v blízkosti pásky nebo bubnu, jsou magnetizovány a uloženo impuls. Můžete opravit pulsy ve formě elektrických nábojů na dielektrikum. Tato dielektrika může sloužit jako obrazovka elektronového paprsku, podobně jako ty, které se používají v běžných televizorech. Point Poplatky tvořené bandou elektronů označují jednotky čísel a skladovány po poměrně dlouhou dobu.

K dispozici je také ultrazvuková "zapamatování" systémy zpoždění. Obsahují trubku naplněnou kapalinou (často rtuť). Napětí se aplikuje na piezoelektrický materiál umístěný v kontaktu s trubkou. Pod působením napětí v piezoelektrickém materiálu, dojde k mechanickému tlaku, což způsobuje ultrazvukovou vlnu v kapalině. Přesune se z jednoho konce trubky do druhého, kde je výstupní deska z piezoelektrického materiálu. Převádí ultrazvuk znovu do elektrického impulsu. Čas průchodu ultrazvukové vlny (a pohybuje se poměrně pomalu) a je zde doba zpoždění pulsu. Vzhledem k tomu, že tekutina pokračuje ve svých oscilacích a dále, časová paměť "může být mnohokrát velký než období primárního pohybu vlny.

Další "mamorizační" metody mohou být také aplikovány, například s pomocí feritových jader atd.

Aby nedošlo k zmírnění nezapomenutelných čísel, jsou přiřazeny jejich přesné adresy v e-počítači. Pokud jsou zaznamenány na obrazovce trubice elektronového paprsku, adresa čísla je určena počtem trubky, struny a sloupu. V případě magnetického záznamu je adresa číslo magnetické pásky a stopy na něm. Podobně čísla jsou umístěna na počtu řádků zpoždění a impulsu, kolísají v nich.

Speciální spínací zařízení jsou samozřejmě aplikovány pro nalezení adresy. Rychlejší je možné najít číslo na obrazovce trubice elektronového paprsku, pro to stačí specifikovat požadovaný potenciální systém řízení nosníku. Nejdelší musí očekávat přístup požadovaného čísla při nahrávání magnetické pásky PA.

Popisujeme činnost paměti E-Machine s ultrazvukovým zpožděním. Čísla, "zapamatována" tímto způsobem jsou průběžně cirkulují v uzavřeném kruhu. Průchod čísel je zaznamenán pulzním čítačem. Pokud potřebujete zvážit číslo, adresa místa je uložena do registru, odkud je třeba přijmout. Zvláštní zařízení "monitory" odpovídat číslům v přepážce a v registru adres, pouze pak je číslo prošeno výstupními kanály. Nahrávání také označuje adresu místa, kde by mělo být zaznamenáno nové číslo, a staré číslo je zapomenuté ".

Podrobně jsme podrobně popsali cirkulaci "paměti" v diagramu se zpožděním řádek, protože v něm, na předpokladech odborníků, mnoho společného s působením lidské paměti. Předpokládá se, že paměť u lidí se provádí cirkulací nervózní excitace uzavřenou dráhou sestávající z nervových vláken a buněk. Přívržence těchto pohledů, jako by již byly objeveny neuronové struktury podobné uzavřeným smyčkám v tkáních receptorových nervů.

Maďarský vědec doktor technických věd je méně pravděpodobné, že Taryan, spousta otázek neuronové automatizace, tvrdí, že pokud by vybudoval "neurální síť" z umělých neuronů, dalo by to "paměť" výjimečnou kvalitou. Ona by překročila vše v mnoha řádech, které mohou být použity v moderních počítacích strojích.

Existuje však jiný názor na mechanismus působení paměti osoby: jako by jsme povinni vlastnostem molekul proteinů dostupných v buňkách. Změní pořadí atomů, které dává obrovské množství stavů charakterizovaných chemickými vlastnostmi a schopné projevit se ve fyziologických funkcích buňky. Hypotéza, že základem paměti je restrukturalizace atomů proteinových molekul, je cenná v tom, že vysvětluje přítomnost paměti v nejjednodušších organismech, která nepředpokládá památku obou cirkulace nervové excitace.

Osoba si vybere z informací o sdružení paměti s obrazy skutečných objektů. Analogie s tímto procesem jsou založeny asociativní úložné zařízení. V těchto zařízeních je vyhledávání dat učiněno nejen na adrese, ale podle známek samotných informací. Řada typů asociativních nezapomenutelných zařízení již byla vytvořena, kde jsou zaznamenány známky informací na děrovaných mapách, magnetických prvcích atd. Další zlepšení těchto zařízení je přivede k jejich nejpozoruhodnějšímu skladovacímu mechanismu - lidské paměti.

Bionicics Data umožňují nejen zlepšit díly zařízení a organizační principy elektronického účetního automatizace, ale také vytvářet stroje, které by se chovaly více biologicky, to znamená "inteligentní" než naše moderní auta.

V USA se skupina specialistů vedl Dr. Frank Rosenblate, je vyvíjen novou teorií, na základě které můžete vytvořit elektronické zařízení, které reprodukuje aktivitu mozku a do značné míry vysvětluje proces lidské paměti. Pomocí této teorie bylo možné vytvořit model e-stroj, který je podle autorů schopen klasifikovat, vnímat a symbolicky zobrazovat okolní podmínky, a také zohlednit zcela nové a nepředvídané změny v životním prostředí a dělat bez zásahu operátora.

Elektronický výpočetní stroj se seznámí s americkými prací, jak je známo, přísně podle programu vypracovaného osobou, a je nutné vzniknout potřebu nepředvídaného rozhodnutí, jak to zastaví. Nové zařízení má své vlastní "těly" vnímání zvuku, světel podobných lidským smyslům. V srdci "orgánů" vnímání leží dobře známá elektronická a elektromagnetická zařízení. Samozřejmě, že nejsou schopni plně plnit to, co lidské smysly dělají, ale umožňují výrazně rozšířit kruh informací, které je přístrojem obvykle vnímán.

Vlastnostem práce je nové auto větší než jiné, blíží se k funkcím mozku. Vnímá informace, klasifikuje to a zobrazuje koncept. Většina prvků "paměti" v něm jsou připojeny náhodné, stejně jako mozek. Je známo, že fyziologové věří, že sloučeniny mezi asociacemi nebo "myšlení", buňky mozku jsou organizovány, zřejmě náhodou. Po obdržení informací v novém stroji není individuální prvek, ve kterém se určitý vypouštění informací akumuluje a zároveň většina prvků.

Skupina vedená Rosenblatem tak probíhala především ze skutečnosti, že funkce paměti jsou náhodně distribuovány v prvcích sdružení. Takže pamětní buňky stroje jsou rozloženy náhodně. Jejich sloučeniny však rozhodně nejsou změněny libovolně v procesu jeho práce. Příprava vozu schopného vnímání jevů reality, vědci věřili, že jakékoli promyšlené tělo bylo schopno pochopit okolní situaci v procesu učení a akumulaci zkušeností, a nedostává tuto vlastnostní dědictví. Proto byly všechny skladovací buňky před začleněním a začátkem "školení" zcela neutrální.

Na Obr. 26 ukazuje procesy vnímání vizuálních zobrazení A - Man a B - Nový stroj nazvaný

Vnímání

(Ze slova "vnímání" - vnímání).

Obr. 26. Procesy vnímání vizuálních zobrazení: muž (předpoklad); B - Elektronický výpočetní stroj - Vnímor Obr. 27. Hlavní části elektronického výpočetní techniky - Percepton

Obr. 27 Přehrává hlavní části tohoto vozu zapojeného do reprodukce vizuálních obrazů. "Chcete-li vidět" Objektiv pomáhá zaostřovat se na "sítnice" 400 miniaturních fotobuňek. Každý takový obraz vzrušuje řadu fotobolek, tato excitace je přenášena do sdružení buněk, z nichž celkový počet dosáhne 512. Značka v "paměti" zůstává v důsledku skutečnosti, že úložné prvky, které vedou signál, aby zapnuli Reaktivní zařízení ji mohou zvýšit. Nicméně, čelí novému dojem, auto, jako je člověk, nejprve dělá chyby. Ale trasy v "paměti" jsou postupně stanoveny a podle teorie pravděpodobností je možné zajistit, aby některé vzrušenosti znamenaly stejnou reakci. To znamená, že auto získalo určitý "koncept" ve vztahu k podmínkám obklopujícím. Je prakticky nutné provést 15 pokusů, po kterých auto dává 100% správných odpovědí.

Provozovatel může "učit" auto, aby přišel na požadované závěry. To je usnadněno přítomností zpětné vazby. Ze reakčních zařízení se signály zpětné vazby přicházejí do skladovacích buněk, které způsobily jejich začlenění. Tyto signály zvyšují "výkon" úložných buněk, to znamená, že je to "odměna" pro skupinu, která způsobila reakci zařízení k akci.

Auto má ruční ovládání pro rozvoj nezbytných pojmů. Pro správnou odpověď je stroj "odměněn" (účinnost odpovídajících buněk) a "trestá" pro chybu (jejich účinnost je snížena).

Je třeba poznamenat, že "Teach" nová matematika je stejně obtížná jako osoba. Proto elektronický výpočetní stroj v provedení účtu má stejnou výhodu nad Perceptron, jako před osobou.

Co se opravdu "naučilo" nejjednodušší model nového auta? Bez jakékoli pomoci pomoci přesně stanoví umístění geometrických čísel vpravo a vlevo od jeho "zorného pole". Ukázala se, že je schopna "naučit se" rozlišovat písmena abecedy. Předpokládá se, že vnímor bude schopen rozpoznat lidskou řeč a otočit se do signálů, správu, pojďme říci, nápisy. Stroj je schopen překlady z jednoho jazyka do druhého, výběr literatury, pohledu patentů. Ve vojenském případě je vhodné použít jeho použití v pokynech řízených mušlí, letadel. Zde to může udělat mnohem snazší učinit rozhodovací proces, který je nyní plně svěřen lidem. Je považováno za pravděpodobné, že bude pravděpodobně aplikovat stroje nového typu příjmu vzduchu, protože jsou schopny hlásit nepředvídané údaje, odhalit změny v situaci atd.

Při vyhodnocování schopnosti stroje rozpoznat obrázky, to bylo "ukázáno" velký počet fotografií lodí v moři, raketové rostliny, letadla. Ukázalo se, že správný "vyškolený" stroj je schopen rozlišovat mezi jednotlivými cíli, stejně jako objekty, které jsou obklopeny jinými ve formě objektů. Například, již na prvním modelu stroje, správnost rozpoznávání hangárů a kapánek dosáhla 100 procent, letadlo v CAPONIER je 92 procenta, letadla mimo útočiště - 94%.

Není náhodou, že americké námořnictvo se zajímalo o vytvoření vzorku auta s tisíci skladovacími buňkami. Předpokládá se, že takové auto nepřekročí velikost obvyklé tabulky. Pravda, zatímco zapamatování buněk jsou velmi složité a silnice. Proto je nejdůležitější, návrháři platí vývoj kompaktních, levných a spolehlivých skladovacích buněk. Podle nejnovějších příspěvků již byl postaven druhý vzorek perceptron. Obsahuje 20krát více paměťových prvků a složitějšího vztahu vztahu než první model. Americká armáda má v úmyslu použít tento pokročilý vnímání v blízké budoucnosti, aby se automaticky rozlučila výsledky přívodu vzduchu - leteckých fotografií a identifikačních cílů pro ně.

S využitím umělých neuronů jsou auta již vytvořena s schopnostmi uznání, dokonale dokonalejší než první vjemy. Již vytvořený, například stroj na různých elektronických neuronech -

Arthrone.

. Tento elektronický neuron je složitější jinými analogy. Má 16 států a zpoždění majetku. Jedná se o extrémně citlivý prvek, který má dva vstupy a jeden výstup. Vstupní a výstupní signály mají digitální formulář. Rozdíl stroje na arthrons z prvního vnímání je, že cesty projetí signálu mezi citlivými prvky a arthrons mění nepřetržitě náhodně, zatímco v procesu "učení" budou nalezeny optimální cesty. Ale i po "učení", auto se snadno vrátí do stupně náhodného průchodu signálu.

Hlavním mechanismem, se kterými je takový stroj učení ", je čtyři vysokorychlostní spínače. Porovnávají přijatý signál s prahovou hodnotou, určete, otevřete spínač nebo odejděte uzavřen. V prvním případě signál do arthronu neprochází ve druhém průchodu. Schéma zpětné vazby a zde poskytuje "povzbuzení" nebo "trest", snižování nebo zvýšení prahové úrovně přepínače.

Stroj na arthrons, podle zahraničního tisku, lze použít k automatickému řízení bezpilotního vesmírného letadla, přispěje k vytvoření vysokorychlostních velitelských vozidel pro sídlo vojenských jednotek, které usnadňují řešení velitele. Stroj může úspěšně spravovat zařízení pracující za nebezpečných podmínek.

Tisk je také hlášen na vytvoření jiného analogu neuronu pro logická zařízení. To -

neuristor.

. To může provádět všechny logické operace stávajících elektronických počítačových počítačů a dokonce i některé z funkcí, které ještě neřeknou. Podle diagramu se jedná o kanál obsahující termistorový pás a distribuovaný kontejner. Distribuují signály - elektrické výboje procházející konstantní rychlostí a amplitudou. Po vypuštění se přístroj nějakou dobu stane imunitou a nepodporuje výboje. Po určité době obnovuje výkon. Logická zařízení na neuristátoři jsou charakteristické pro skutečnost, že zařízení a připojovací vodiče jsou jedním celým číslem.

Jedna zahraniční firma navrhla samogramovací stroj, který nezávisle zvolí optimální přístup k řešení problému. Je navržen tak, aby rozpoznal signály hydrolyzátoru.

Před použitím je stroj "vyškolen." Na děrované stuze paměťového bloku jsou napsány signály hydrolektoru a signálu echo vytvořené lodí. Pokud se stroj něco zaměňuje, proces porovnání se opakuje, dokud nedosáhne správné odpovědi. "Vyškolení" tímto způsobem může stroj analyzovat podmořské umístění signály lépe než operátor.

Jeden z amerických firem postavil bionický učení stroj pro rychlou identifikaci a klasifikaci trojrozměrných objektů, které mají tvar koule, kostky, pyramidy a elipsoid. Tato kvalita, podle specialistů USA je velmi cenná při prohlížení, analýze, výběr fotografií na průzkumných satelitech před jejich přenosem na Zemi. A nejen v tomto případě, ale také při rozpoznání startů spuštění skořápek nebo skořápek ze strany letadel nebo satelitů, stejně jako detekce raketových hlavic mezi falešnými cíli.

Takový bionický stroj se skládá z objektivu, 400 fotobuňek, fotokalovacích zesilovačů, asociačního paměťového bloku, skládající se ze 400 jednoduchých logických schémat, odezvy logických zařízení a digitálních logických zařízení označujících formu pozorovaného objektu. Výstup každého zesilovače je připojen (náhodným zákonem) se vstupy devět logických obvodů paměťového bloku.

Jak funguje takový bionický stroj? Když je optický obraz určen pro fotobuňky, signály z nich po amplifikaci jdou do logických obvodů asociativní "paměti", odtud do dvou logických zařízení odezvy. Zde je proces učení auta. Na vstupu zařízení odezvy jsou signály "zváženy", tj. V závislosti na tom, zda je přítomnost tohoto signálu řádně rozpoznána, je buď zvýšena nebo oslabena. To je dosaženo z důvodu poklesu odporu na vstupu logických obvodů odezvy.

Modelů neuronů vytvářejí celé sítě, které jsou určeny k simulaci určitých funkcí nervového systému. Jsou konstruovány sítě, mění jejich parametry v souladu se změnami v povaze podráždění, jakož i síť určenou pro zapamatování dat a schopných "učení".

Ve druhém sympoziu v Bionice bylo hlášeno, že studijní stroj na neurální síti 102 memistorů byl vytvořen v USA.

Memistory

- Jedná se o kapalné prvky, konstrukčně zdobené ve formě malých plastových cév v jedné třetině krychlového centimálu. Plavidla jsou naplněna elektrolytu a mají elektrody. Účinek prvků je založen na změně odolnosti od 3 do 100 ohmů. Síť takového memistoru imituje práci lidského vizuálního tělesa při rozpoznávání snímků. Na základě tohoto auta se předpokládá, že vytvoří zařízení pro řešení složitých navigačních problémů, předpovědi počasí atd.

Spojené státy také vyvíjí stroj určený k rozpoznání řeči a tisku textu s hlasem. Specialisté se také zabývají problematikou konverze sady čísel do lidského hlasu zaznamenaného na magnetické pásky. Tento hlas je zaveden do elektronického výpočetní techniky a vytváří matematickou analýzu zvuků. A pak z čísel přijatých opět znovu vytvořených (syntetizovaných), lidská řeč je také zaznamenána na magnetickém filmu. Taková analýza a syntéza řeči budou velmi cenná pro zúžení komunikačních kanálů.

Velký význam pro komunikaci ve zvláštních případech bojového využívání vojenského vybavení, jako je letadlo, bude mít transformaci spektra pro řečové spektrum frekvencí do mechanických oscilací. Tyto mechanické oscilace budou vnímány v uchu a lidské kůži.

Skutečností je, že v létajícím letadle, hluk zasahuje s přijímáním zvukových signálů sluchadly orgány. Kůže náchylná k frekvencům, devětkrát nižší než frekvence vnímané u ucha (1000-4000 Hz). Proto, když jsme transformovali zvukové frekvence do mechanických oscilací, operátoři mohli určit některé zvuky pomocí prstů umístěných na vibrátoru. Kromě snížení účinku hluku má tento přenos větší tajemství.

Výzkum v oblasti vyškolených a samostatných strojů se provádí v SSSR. Jak slavný sovětský vědec V. M. Gluškov uvedl v jednom z jeho výkonů, v počítačovém centru Akademie věd Ukrajinského SSR (nyní se nazývá Cybernetics Institute) Elektronické auto "trénované" význam frází v ruštině. Program byl k dispozici: stroj uvádí řadu smysluplných frází; Pak, v procesu kontroly, to správně tříděn smysluplné fráze od nesmysly, a to nejen pro tyto fráze, které se naučila v procesu učení, ale také pro cizince fráze.

Při modelování na stroji procesu "učení", význam frází v ruštině mohl být napodoben různými typy "školení" - z nahých chutí do něhy k hastnému zobecnění a nezvratné fantazii.

Jeden z pracovníků Institutu automatizace a telemechaniky Akademie věd SSSR byl předložen hypotézou kompaktnosti, což umožňuje vysvětlit proces učení a uměle reprodukovat. V současné době je hypotéza kompaktnosti kontrolována pro zvířata.

Chcete-li pochopit význam hypotézy kompaktnosti, představte si rovinu rozdělené do buněk a dokončeno "p" -photoselements, které napodobují "přijímače" světelného podráždění-receptorů (obr. 28, vlevo).

Obr. 28. Schéma procesu "učení" strojů identifikujících dopis A

Pokud je obrázek navržen pro tuto kinovou fotokopii, pak jsou vzrušeni určité fotobuňky. Stav celé fotografické stěny lze charakterizovat jeden bod, jak se říká, v receptoru prostoru (obr. 28, vpravo). Tento bod je vrchol jedné krychle. Dopis A bude odpovídat v závislosti na psaní jedné skupiny bodů, dopis B je další skupinou bodů v recepčním prostoru. Vědci naznačují, že lidský mozek v některých ohledech tvoří oblasti v prostoru receptoru odpovídající jednomu nebo jinému obrazu.

Hypotéza kompaktnosti může být formulována následujícím způsobem: Osoba vnímá mnoho různých vizuálních pocitů jako jeden obraz, je-li množina bodů, které odpovídá tomuto pocitu, v prostoru receptoru je v určitém smyslu být kompaktní sada. Úkolem "učení" stroje, tedy provést v prostoru povrchů oddělujících jednu oblast od druhého, a to znamená schopnost rozlišit obrazy. V procesu "učení" se stroj "pamatuje" poloha bodů odpovídajících písmen A, B atd. V prostoru receptoru. V důsledku toho, když se stroj zobrazí písmeno, určuje, kde je bod charakterizován zobrazeným obrázkem a v závislosti na tomto "reaguje", což je dopis.

Na základě této hypotézy byl vyvinut program implementovaný na digitálních strojích. A ukázalo se, že stroje jsou velmi snadné "učit se" k rozpoznání pěti číslic: 0, 1, 2, 3 a 5 (vzhledem k tomu, že obrázek 4 je podobný obrázku 1, nebylo použito v první experimenty).

V průběhu tréninku byl stroj zobrazen 40 vybraných čísel a uvedeno podmíněný kód, který čísla. Pak ukázali zbývající 160 možností pro každou číslici, která nebyla pozorována před strojem. Musela je rozpoznat. A to z 800 případů povoleno pouze ... čtyři nepřesnosti.

Za první úspěšné experimenty sovětských vědců následovali nové. Na malém vzdělávacím materiálu, auto naučeno "rozpoznat všech deset číslic. Je nyní studována možnost rozpoznání stroje všech písmen abecedy a dokonce i portréty.

Sovětští vědci věří, že v blízké budoucnosti bude auto schopno trénovat nejen rozpoznávání obrazů, ale také trénovat je složitější procesy. Taková auta v budoucnosti mohou při provádění nejtěžších operací nahradit osobu. Například budou schopni posoudit zvuk pracovní jednotky o své provozuschopnosti nebo poslechu tepu, diagnostikovat. Je zajímavé, že stroje mohou být stejné jako stejné, a pak je se specializovat, "učení" do nějakého druhu "řemesla".

Skutečný člen Akademie věd Ukrajinského SSR V. Glushkov tvrdí, například, že elektronický počítačový počítač, ošetřující nějaký experimentální materiál, může otevřít nový zákon o přírodě, absolutně neznámý kompilátor programu. Samozřejmě je to přirozenější říci, že odpovídající právo je otevřeno se strojem s programátorem, ale když vědec něco otevírá, autorství se nevztahuje na ty, kteří ho učili.

Samostatné stroje jsou dalším vývojem systémů s automatickou adaptací, která byla projednána v předchozí kapitole. Samostatná učení zařízení akumulují zkušenosti s řízením a zvyšují jejich "kvalifikaci". Zároveň jsou schopni provést takové funkce, které nebyly v nich položeny. Je to o tom, že pokud návrhář položil schopnost zlepšit a učit se v autě, pak implementace této schopnosti, stroj sám o sobě najde nejlepší strukturu a zákony chování, které mohou být pro návrháře neočekávány. Tímto způsobem může být proveden proces zlepšování kulometů na způsobu živých forem, který posouvá nejpozoruhodnější výsledky.

Na závěr bych chtěl opět zdůraznit komunitu zákonů managementu v technice a volně žijících živočichů. Tato myšlenka je základním kamenem kybernetiky. Studium řídících procesů v živých organismech je nesmírně důležitá pro rozvoj technologií, zejména automatizace.

Management, jako cílený dopad, předpokládá přítomnost cíle. Takový cíl může být pouze v živém organismu. Díky tvůrčím génice osoby se objevila automata, ve které jsou cílené dopady spáchány bez přímé účasti živých organismů. Cílem těchto strojů investoval své tvůrce - osobu.

Řídicí proces ve stroji nebo živém organismu se skládá ze tří částí: Studium řízeného objektu, rozvoj strategie řízení, realizovat vybranou strategii. Nahoře jsme hovořili o stážistů a soběstačných strojích: mohou přijmout jeden z provozních operací, a to studium spravovaného objektu. Druhou částí procesu je vypracovat strategii pro řízení - lze provádět také automatické vyhledávací systémy. Třetí operací je implementaci přijaté strategie řízení - provádí technická zařízení, jehož úkol je možný rychleji a přesněji nastavit vybrané režimy provozu. Je důležité zajistit největší efektivitu řízení.

Podle specialistů Institutu automatizace a telemechaniky Akademie věd SSSR probíhají některé procesy řízení v živých organismech v souladu se zásadami optimálního managementu. Zaměstnanci Ústavu spolu s biology a lékaři zkontrolují jejich předpoklady o životních zařízeních. Zavedení stále dokonalých strojů se nezmenšuje, ale zvyšuje roli osoby v aplikaci moderních technických prostředků. Patří do království automatizace právem na místo velitele, který má konečné rozhodnutí. To je zvláště vyslovováno ve vojenském podnikání, kde je také rychlá implementace automatizace a telemechaniky.

S ohledem na výše uvedené je jasné, že je jasnější, proč při řešení manažerských úkolů, nejen technické strany případu jsou zohledněny, ale také psychologické a fyziologické faktory spojené s účastí osoby v řízení procesy. Taková práce v SSSR provádí odborníci na automatizaci ve společenství s psychology a fyziology.

Řešení těchto složitých úkolů se nazývá bionika. Není náhodou, že jeden sovětský vědec figurivně nazývaný automatickou kontrolou dřeva, krmení šťávy současných praktických automatizačních úkolů, s vrcholem, který odchází do oblasti nejúspěšnějších problémů nejvyšší nervové činnosti osoby. Není pochyb o tom, že vývoj této plodné oblasti umožní dosáhnout nového úspěchu při vytváření a zlepšování techniky komunistické společnosti, která je nezbytná jak pro rozkvěty produktivních sil vlastnictví a ochrany jeho bezpečnosti jakékoli zásahy zvenčí.

1. N. Wiener. Kybernetika nebo kontrola a komunikace ve zvířatech a vanu. M., Ed. "Sovětské rádio", 1958.2. I. A. Poletayev. Signál. M, Ed. "Sovětské rádio", 1958.3. V. A. Trapeznikov. Kybernetika a automatické řízení. Časopis "Příroda", duben 1962.4. S. A. Doga Novsky. Automatické samostatné systémy. M., Ed. "Znalosti", 1961.5. L. P. K R A Y Z M e R. Bionika. M., Gosnergoisdat, 1962.6. Méně než Taryan. Problémy s kybernetiky. Časopis "Příroda", červen 1959.7. Letecký týden, 7. července 1958.8. Rakety a rakety, 29. června a 6. července 1959.9 . Elektronika, 23. září 1960.13. Život, 28. srpna 1961.14. Bionics Symposium, 1960, 1961.

Stáhněte si knihu: NPBVI-ASTASHENKOV-P_T_-CHTO-Takeoe-Bionika-1963.djvu [1,65 MB] (pád: 63)

P. T. Astashenkivoyed Různé ministr obrany SSSRMOSKVA -1963

Jméno vědy "Bionicics" je známý pro mnoho - to se setkává se stále více. Nicméně, představit si přesně to, co to je, ne všechny. Co je tedy tento směr?

Slovo "bionika" je tvořena z řecké bion - prvek života nebo bydlení. Tato věda je v podstatě něco hranice mezi biologií a technologií. Řeší inženýrské úkoly založené na analýze struktury a životnosti organismů. Tento směr je těsně spojen s několika vědeckými trendy, jako je fyzika, chemie, biologie, kybernetika a inženýrství (elektronika, navigace, komunikace, námořní případ).

Myšlenka používat znalosti z volně žijících živočichů vyřešit různé inženýrské úkoly odkazuje na autory Leonardo da Vinci . Živý příklad takového pokusu vybudovat letadlo tak, aby vlny s křídly jako ptáci.

S rozvojem technologie, zájem o divokou zvěř ještě více zintenzivnější z hlediska určování obecnosti všech věcí s inženýrským manipulacím a prací. Oficiálně, věda o bionice vznikla v roce 1960, kdy mluvila v této souvislosti na prvním sympoziu v Dyntonu (USA).

Co dělá Bionics studie?

Mezi hlavní zájmy bioniky patří studie nervového systému člověka a zvířat, stejně jako modelování nových buněk (znamená neurony a neuronové spojení), které mohou být v budoucnu použito ke zlepšení výpočetní techniky a vývoj nových prvků technologie. Také tato věda má zájem o studium smyslů a dalších lidských vnímání systémů pro následný vývoj nových senzorů a systémů pro detekci objektů. Kromě toho, v bionice, zvláštní pozornost je věnována studiu principů orientace, umístění a navigace u zvířat, aby tyto zásady v technice zavedly. A studium biochemických rysů lidí a zvířat sledují výzkumné pracovníky praktikující bionikum, aby tyto zásady zavedly ve vývoji technologií.

Vědci tak obdivují skutečnost, že systémy živých bytostí miniatury. Například prvky nervového systému v množství několika milionů zabírají celkem několika decimetrů oblasti mozku. Samozřejmě tedy touha znovu vytvořit takový zručný systém v technice, která poskytne výhodu lidí v inženýrské managementu. Zajímají se o výzkumné pracovníky a ekonomiku práce - lidský mozek v procesu aktivní práce spotřebovává jen několik wattů. Podle odborníků, studium spolehlivosti nervového systému jim dá klíč k vytvoření vysoce kvalitních technik, které budou nejspolehlivější co nejspolehlivější. To vše a mnohem více starostí vědců.

Druhy vědy

Vědci přidělují několik typů bioniky:

  • Biologický, který se zabývá studiem biologických procesů v přírodě.
  • Teoretická bionika, která staví matematické výpočty a vzorce na základě těchto údajů.
  • Technická bionika, která využívají tyto výpočty a pozorování k řešení různých inženýrských úkolů a vytváření zařízení.

Na základě základní vědy je přidělen samostatný směr - neurobionika. Existují verze, že tento vědecký směr se stal základem pro rozvoj umělé inteligence.

Přírodní příklady inventů založených na biologii

Odborníci si všimnou, že nejjednodušší a jasný příklad se nazývá závěsy. Akce založená na skutečnosti, že jedna část návrhu se točí kolem druhé, se používá v mořských mušlích. Používají ho k řízení svých dřezů, abyste je mohli v případě potřeby otevřít nebo zavřít.

Také všichni lidé jsou obeznámeni s takovým předmětem jako pinzety. To je považováno za přirozený analog, ostrý a lepidlo zobáku veretnian. Dokonce i obyčejné přísavky, které se používají jako příloha pro různé domácí spotřebiče nebo pastu na boty pracovníků v dřezu výškových oken, a ty jsou vypůjčeny z přírody. Boty jsou vybaveny takovými přísavkami, nohami Quix, díky které lze bezpečně držet na kluzkých listech rostlin. Mimochodem, přísavky jsou oba v chobotnicích, které je používají pro úzký kontakt se svými oběťmi.

Добавить комментарий