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Que es bionics

El lector del Ingeniero del Coronel P. T. "Lo que es Bionics" sabe sobre la nueva rama de la cibernética: bionics, dedicada al estudio de objetos, procesos y fenómenos de agua, cuyo conocimiento se puede utilizar en la última técnica. Entre las industrias, se dice en un folleto, donde se pueden aplicar los datos obtenidos, el radar, la comunicación, el equipo de infrarrojos, las máquinas de computación electrónicas tienen la mayor importancia. El autor demuestra convincentemente que las conclusiones bionáticas pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo de equipos militares: detección, comunicaciones, gestión, equipo de automatización.

El folleto está diseñado para el lector de masas.

La cibernética se está volviendo cada vez más popular: la rama de la ciencia nace en los primeros años después de la Segunda Guerra Mundial. Se dedica a la investigación matemática de los procesos de gestión y comunicación en organismos vivos y dispositivos automáticos. Esta dirección científica surgió en la unión de ciencias precisas, técnicas y biológicas, matemáticas, físicas, ingenieros, biólogos, médicos, lingüistas participó en su creación y desarrollo. Dado que la cibernética para el estudio de la gestión y la estructura de los sistemas de control de los recurios de naturaleza más diferentes a la ayuda de los métodos matemáticos, solo podría desarrollarse sobre la base de toda la cuna en el campo de la teoría de la probabilidad, las ecuaciones diferenciales, la lógica matemática, Teoría de la información.

El primer trabajo en el que se hizo un intento de sistematizar los fundamentos de la cibernética fue el libro de Matemáticas Americanas N. Wiener "Cibernética, administración y comunicación en el animal y la máquina" (1948). Los científicos estadounidenses K. Shannon, A. Rosenblut y otros participaron en el desarrollo de las ideas principales establecidas en este libro.

El desarrollo de las disciplinas matemáticas, que desempeñan un papel importante en los estudios cibernéticos, han hecho una contribución significativa a los maravillosos científicos rusos A. A. MARKOV, A. N. KOLMOGOROV, N. N. BOGOLYUBOV. Incluso antes de la formación final de la cibernética como la ciencia B. A. Kotelnikov realizó estudios profundos de la teoría general de la comunicación, A. ya. Hinchin le dio una estricta interpretación matemática de la teoría de la información.

¿Qué es lo nuevo en el principio de cuestiones de problemas que lleva la cibernética? Considera las tareas de gestión en general, sin ingresar los detalles de un dispositivo en particular de los mecanismos individuales, los nodos, etc. Lo mismo en teoría de la comunicación. Las preguntas se resuelven por la cibernética sin aclaración, a qué tipos de comunicación incluyen, a telégrafo, radio, teléfono o cualquier otro. Como resultado de una formulación de este tipo, la posibilidad de bajo cierto ángulo de visión parece considerar general en los procesos de gestión y comunicaciones en máquinas y organismos, para realizar analogías entre equipos de computación y el cerebro humano.

Todos conocemos tales máquinas técnicas como regulador de velocidad de locomotora, máquinas herramientas, intercambios de telefonía automática, máquinas de control de la rejilla de potencia, máquinas de control de reacción nuclear, estaciones meteorológicas automáticas, autopilots. Las acciones del autómata se pueden programar, como la operación de la máquina de máquinas. Pero hay autómatas capaz de realizar.

Una variedad de tareas dependiendo de las condiciones externas.

. Estos incluyen autopilots instalados en aeronaves modernos y automáticamente, destinados a la retención automática de la nave en el curso directo.

Expliquemos el principio de acción de dichos autógenos en el ejemplo del autor automovilístico (Fig. 1). Bajo la influencia de muchos factores perturbadores (ondas, viento), la nave puede desviarse del curso específico. El elemento sensible es el Gyrocompas: evalúa la magnitud y la dirección de la desviación del curso y en su sensor produce una señal proporcional a esta desviación. Esta señal a través de enlaces intermedios ingresa a dispositivos especiales que producen comandos en forma de voltaje eléctrico, lo que administra el funcionamiento del actuador. Bajo la acción del voltaje aplicado, el motor entra en movimiento y a través de la transmisión mecánica produce un volante de dirección hacia el lado opuesto para cambiar el curso. Después de varias sillas de dirección, el barco sale al curso especificado y todos los elementos de control de la potencia automática ocupan la posición inicial.

Higo. una. Esquema de barco de rublo automático.

Hemos detenido en detalle la acción del autor automático porque es claramente visible en carácter y características de los llamados sistemas de retroalimentación que atraen y cibernética.

Concepto de retroalimentación

Se considera común a la tecnología y la biología. El principio de retroalimentación se usa, por ejemplo, en un sistema que controla el equilibrio de una persona. El papel determinante de los vínculos inversos en la construcción y la regulación de los movimientos de organismos vivos se estableció al final de los años veinte científicos soviéticos.

En la Fig. 2 muestra el diagrama estructural del dispositivo de retroalimentación. Su acción es fácil de aclarar en el mismo ejemplo con el auto-artículo. En el diagrama A (t), un curso, b (t), intensificando hacia la dirección. El canal de retroalimentación al elemento de comparación con la señal de la salida se suministra, y, si B (t) difiere de la dirección especificada, la señal de desajuste se produce igual a A (T) -B (T), que se mejora en El amplificador. Lo afecta a reducir el desajuste a cero. Cuando el desajuste en ausencia de influencias externas tiende a cero, la retroalimentación se llama negativa.

Higo. 2. Diagrama estructural del dispositivo de retroalimentación.

Dicha retroalimentación es importante no solo para la implementación de varios movimientos del organismo vivo, sino también para la implementación de procesos fisiológicos en ella, para continuar su vida misma. Es cierto que estos comentarios actúan lentamente que la retroalimentación de los movimientos y posa.

Se conoce como el marco ajustado de la existencia del animal más alto desde el punto de vista de la temperatura, el metabolismo, etc. El cambio en la temperatura corporal por medio de grados se considera un signo de la enfermedad y el cambio en la temperatura de Cinco grados plantean la vida del cuerpo.

Requisitos muy estrictos para la presión arterial osmótica y la concentración en Iones de hidrógeno. El cuerpo debe tener un cierto número de leucocitos para proteger contra la infección, el intercambio de calcio debe ser de modo que los huesos no se ablanden y los tejidos no se calcinen.

Muchos otros ejemplos que muestran que hay una gran cantidad de termostatos, reguladores automáticos y otros dispositivos de retroalimentación en el cuerpo humano.

Sería suficiente para una gran empresa química.

Comparando los sistemas de gestión en el organismo vivo y el automóvil, los científicos se vieron obligados a "mirar" más estrechamente "mirando" en la esencia de los "dispositivos", con los que los animales y las plantas perciben, analizan, transmiten información. Los datos sobre el dispositivo de dichos "dispositivos" pueden ser extremadamente importantes para el desarrollo de muchas sucursales nuevas: comunicaciones, ubicaciones, automatización, equipos infrarrojos, etc. Como resultado, se produjo una nueva dirección de ciencia, que se involucró en el estudio de los procesos biológicos. y dispositivos de organismos vivos para obtener nuevas características para resolver la ingeniería y las tareas técnicas. Esta nueva rama de la ciencia se ha llamado bionics. Su nombre proviene de la palabra griega bion, lo que significa un elemento de la vida (es decir, el elemento del sistema biológico).

Muchos especialistas consideran bionics con una nueva rama de cibernética. De acuerdo con esto, lo definen como ciencia, explorando los caminos y métodos de modelado electrónico de sistemas naturales de obtención, procesamiento, almacenamiento y transmisión de información en organismos vivos.

Con un enfoque más amplio, tres direcciones de biónicos se distinguen, biológicas, técnicas y teóricas.

Bionics biológico

Está comprometido en el estudio de los organismos vivos para aclarar los principios subyacentes a los fenómenos y procesos en ellos.

Bionics técnico

Pone su tarea a la recreación, modelar procesos de naturaleza y basarse en la base de estos sistemas técnicos y mejorados fundamentalmente nuevos.

Bionics teórico

Desarrolla modelos matemáticos de procesos naturales. Bionics Use los datos de la biología, la fisiología, la anatomía, la biofísica, la neurología, la neurofisiología, la psicología, la psiquiatría, la epidemiología, la bioquímica, la química, las matemáticas, las comunicaciones, la aviación y el equipo marino, etc. El bionics más cercano se está asociando actualmente con tales disciplinas técnicas. Como Electrónica, negocios de aviación, construcción naval.

Qué ancho puede haber una variedad de problemas en los que las personas tienen algo que aprender de la naturaleza, mostrar en tales ejemplos. El interés de los expertos hizo que la capacidad del delfín se mudara en el agua sin mucho esfuerzo a la velocidad máxima para los cuerpos tan voluminosos. Se observó que solo se produce un movimiento de inyección de tinta menor (laminar) alrededor del delfín en movimiento, no pasando al movimiento Vortex (turbulento). Mientras que el submarino inundado similar a la forma delfín, hay una alta turbulencia. Para superar la resistencia solo de este factor se gasta antes.

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su fuerza motriz.

Los estudios permitieron establecer que el secreto del delfín "anti-remolque" está oculto en su piel. Consta de dos capas, un espesor externo, extremadamente elástico, 1,5 mm, y un espesor interno, denso, de 4 mm. En el interior de la capa exterior de la piel, hay una gran cantidad de movimientos y tubos llenos de suave esponjosa. Como resultado, toda la cubierta exterior del delfín actúa como un diafragma sensible a los cambios en la presión externa y que apaga la aparición de un chorro que transmite presión al canal lleno de la sustancia absorbente de choque.

En los EE. UU., Este fenómeno se llamaba "estabilización de la superficie de los límites con una unión distribuida". En el ejemplo de la piel del delfín, se creó una cáscara de goma, cuyos canales internos se llenan con líquido que absorben golpes. El uso de tal concha en el torpedo hizo posible reducir la turbulencia en un 50 por ciento. En los Estados Unidos, se cree que tales conchas serán muy valiosas para cubrir submarinos, aviones y otros dispositivos técnicos.

Otro ejemplo instructivo. En la conferencia "El destino de la humanidad en la era atómica", lee en la exposición mundial en Bruselas, el científico soviético de NN Semenov N. Semenov, hablando sobre la implementación de la transformación directa de la energía química en un futuro cercano, se refirió a los artificiales. Aparatos musculares. ¿Qué es? Sobre la base del estudio de los procesos que se producen en los músculos donde la transformación de la energía química en mecánica, dos especialistas suizos crearon un modelo muscular. En su lugar, en lugar de tejido muscular, se utiliza una sustancia de la familia de gigantes: ácido poliacrílico.

De este ácido hizo una cinta de película delgada. Encontrar en un miércoles agrio, está en un estado de cadenas torcidas al azar. Vale la pena cambiar un medio alcalino, ya que las moléculas de ácido poliacrílico se convierten en portadores de cientos de cargas negativas. Se repelen mutuamente, la molécula se endereza hasta que toma la forma de la cinta cuando los cargos del mismo nombre se eliminarán al máximo entre sí. El reemplazo inverso del medio causa la torsión de la molécula gigante, etc. Si la molécula está conectada a la carga, entonces, enderezándose y torciendo, funcionará. Así que la energía química se convierte directamente en mecánica. Es posible lograr resultados tangibles. El cable de ácido poliacrílico con un diámetro de 1 cm puede levantar la carga que pesa hasta 100 kg. Este es el resultado que es interesante para la tecnología.

De particular interés, los datos bionics se presentan para la electrónica de radio. Los resultados de los estudios biiónicos ayudarán a resolver problemas, como la acumulación y el procesamiento de una gran cantidad de información, aumentar la confiabilidad de los sistemas radio-electrónicos, crear nuevas máquinas electrónicas, dispositivos de búsqueda automática (adaptable), logran más medicamentos para el equipo.

El biónico biológico está explorando particularmente las propiedades de las autoridades de la percepción: los ojos y los oídos, los elementos del sistema nervioso, la capacidad de los animales, los peces, las aves e insectos para navegar en el espacio circundante, comunicarse, en movimiento, etc.

Actualmente, el bionics técnico solo está en la etapa infrardada, pero ahora intenta crear análogos artificiales de la célula nerviosa y los métodos que imiten los procesos elementales de pensamiento se hacen en el extranjero. Se cree que en el futuro, el dispositivo que imita el trabajo del sistema nervioso puede contribuir a la creación de la nave espacial no tripulada para estudiar los planetas del sistema solar sin la necesidad de control remoto de la Tierra. Sobre la misma base, se concibe la creación de una amplia gama de máquinas informáticas biónicas.

En sus escritos, los biólogos se acercan cada vez más a la reproducción de los sentidos de los seres vivos más altamente organizados y una persona con sus cinco sentimientos. En esta área, la naturaleza sostiene una superioridad no aislada sobre las creaciones de las manos humanas. Las máquinas informáticas electrónicas más avanzadas están lejos de las posibilidades que tiene el cerebro humano. El sistema nervioso del hombre tiene en cuenta simultáneamente incomparablemente más factores, tiene un mayor número de canales paralelos de información que cualquier máquina electrónica muy perfecta. Si imagina una máquina de computación electrónica con tales elementos, como el cerebro, sería cientos de millones de veces más. ¡Eso sería ciencia para aprender a crear elementos tan sorprendentemente delgados y confiables para los automóviles, como las células del sistema nervioso humano!

No menos valioso para crear dispositivos de almacenamiento sería explorar la capacidad de acumular y transmitir información por cromosoma, elemento estructural del núcleo animal o célula vegetal, desempeñando un papel importante en la herencia de los organismos. En el cromosoma hay un ácido desoxirribonucleico, una sustancia orgánica, cuya molécula tiene una gran cantidad de opciones de construcción. Se estima que el número de ácido indicado, que está contenido en una sola célula del cuerpo humano, puede codificar la información contenida en el texto de más de 10 mil libros con doscientas mil palabras en cada una.

La biiónica está particularmente interesada en crear máquinas que reproducen las propiedades individuales del sistema nervioso central de la persona. Estas son máquinas máquinas capaces.

Auto-seguimiento

, Es decir, adaptarse a las condiciones de trabajo cambiantes. En la impresión en el extranjero, se ha informado el desarrollo, por ejemplo, autopiloto autoajustable. Dependiendo de las condiciones de trabajo, se cambia su rendimiento.

Otra propiedad del sistema nervioso -

Posibilidad de "descubrir"

. Esta propiedad se reproduce en máquinas de máquinas "reconocer". Dichas máquinas se pueden usar para reconocer los artículos en sus contornos externos, la clasificación de estos elementos y una imagen simbólica. Los dispositivos que pueden reconocer y resaltar la señal y sintonizar son muy importantes en los sistemas de autorregulación.

El hombre es conocido por

aprender

. Esta habilidad ahora está tratando de soportar y el auto. Debe tener en cuenta la experiencia acumulada y sacar conclusiones para el futuro. En los negocios militares, tales máquinas pueden servir para mejorar automáticamente los sistemas de armas ya creados y otros fines.

El estudio del cerebro humano, el uso de datos de esto para crear autómatas capaz de realizar al menos parte de sus funciones, descubrir prospectos notables para el desarrollo de las últimas áreas de la tecnología moderna.

Por lo tanto, la aparición y el desarrollo de biónicos contribuyeron a la mayor necesidad de la humanidad en el procesamiento y la transferencia de enormes cantidades de información. Base técnica biiónica: logros en equipos de computación electrónica y microminiatura de equipos. Su mayor desarrollo, según especialistas extranjeros, depende de la atención a las áreas analíticas en neurología, fisiología y otras áreas de biología, las antiguas ciencias principalmente descriptivas. Por supuesto, la capacitación de especialistas que conocen la biología y la electrónica también necesitarán.

Los fieles de su curso agresivo, los imperialistas de los Estados Unidos de América y esta nueva rama de la ciencia buscan usar para prepararse para la guerra. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos, de acuerdo con la impresión, supervisa cuidadosamente el desarrollo de biónicos. Las obras en esta área lidera el desarrollo del Departamento de Aviación del Centro de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Los pedidos trabajan sobre los problemas de Bionics y la Marina de los Estados Unidos. En el significado que se adjunta a la nueva ciencia, el jefe del Departamento de Investigación y Desarrollo Americano de la Fuerza Aérea General, General Schriver dijo:

"Bionics dará la clave para resolver la tarea de mejorar las armas y características del personal que sirve armas". A continuación, señaló que "Bionics atrae la atención de los expertos estadounidenses al hecho de que el uso de modelos vivos como clave para el funcionamiento de los sistemas radio-electrónicos o mecánicos abre nuevas perspectivas en la técnica"

.

Entre los procesos biológicos que estén especialmente interesados ​​en los especialistas estadounidenses, hay tanto el proceso de crear "naturaleza de elementos perceptivos microscópicamente pequeños, sino de percepción extremadamente sensible".

Se atrae la atención al trabajo del sistema nervioso de los organismos vivos, la transformación de los impulsos nerviosos, el estudio de la acumulación y la recuperación de la información, etc.

Los estudios bionics realizados en los Estados Unidos se relacionan con las características eléctricas de las telas de vida y los procesos de excitación, fisiología y química del "reloj" biológico, cambios rítmicos en la tasa de procesos de intercambio. También se realizan estudios en el campo de las matemáticas biónicas, las "antenas" de mariposas, comportamiento migratorio de palomas, conexión de peces, el uso de olor a orientación en animales acuáticos, se debe estudiar el análisis de las olas en el oído. Se está desarrollando la teoría de la información de varios tamaños, un análisis matemático del diseño de una máquina informática que tiene 10

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Elementos acumulativos.

En septiembre de 1960, el primer simposio nacional en Bionics se celebró en los Estados Unidos bajo el lema: "Los prototipos en vivo son la clave para la nueva técnica". 700 personas participaron en él: radioelectrónica - 60 por ciento, físicos, 10 por ciento, matemáticos, 10 por ciento, biólogos, biofísicos y bioquímicos, 5 por ciento, psicólogos y psiquiatras, 5 por ciento. 25 informes presentaron instituciones educativas líderes y firmas del país.

En 1961, se organizó el Segundo Simposio en Bionics en los Estados Unidos. Muchos informes cubrieron los resultados de la investigación realizada por la Fuerza Aérea y la Armada de los Estados Unidos. El trabajo en el campo del uso militar de biónicos en los Estados Unidos continuó en 1962 con un alcance aún mayor. Por lo tanto, la prensa indicó que la Fuerza Aérea fue dirigida por 14 desarrollos, y la Armada apoyó alrededor de 30 trabajos en esta dirección.

Los especialistas estadounidenses hacen una gran apuesta en Bionics para resolver los problemas de desarrollo de la comunicación. Entonces, delante de ellos, de acuerdo con su reconocimiento, las tareas difíciles de procesar información que circula en el sistema electrónico que conecta las bases militares, varios tipos de armas. Los preocupo y el problema de la confiabilidad, como un sistema de comunicación con satélites. En este caso, se considera demasiado pequeño en los Estados Unidos la vida útil del equipo, debe aumentarse 100-200 veces. Los expertos esperan que el estudio de la confiabilidad de los organismos vivos le dé la clave para resolver esta tarea.

Sata la atención en el exterior y la tarea de reducir las dimensiones y el peso de los equipos electrónicos en la aviación. Mientras tanto, no se reducen, pero crecen rápidamente. Entonces, el bombardero estadounidense lanzado en el año fortivo tuvo 2000 partes electrónicas a bordo, el plano de 1955 es de 50,000 partes electrónicas, y en el vehículo de combate de 1960, se utilizan 97,000 partes electrónicas. Es por eso que los aviadores están interesados ​​en problemas de dimensiones, pesos, nutrición a bordo. No es por casualidad de que sea representantes de los representantes de la aviación estadounidense que sean folleros de aprendizaje y reproducción artificial de dispositivos ligeros y compactos de organismos vivos que requieren un pequeño consumo de energía.

Debido al desarrollo cada vez más amplio de biónicos y mayores posibilidades abiertas para aplicar sus logros en los asuntos militares, es importante que la gama más amplia de personas en nuestro país se familiarice con los problemas más importantes resueltos por la nueva rama de la ciencia. Es especialmente útil conocer a nuestros lectores militares.

Recientemente, los científicos de varios países están explorando de manera muy activamente los órganos de cinco sentidos (ojos, orejas, sentido del olfato, sabor y tanguza) de organismos vivos. Además, se estudia la capacidad de sentir la temperatura, el dolor, la vibración, el equilibrio, etc..

Las percepciones, esencialmente convierten un tipo de energía a otra y tienen una gran sensibilidad, mayor que los convertidores correspondientes creados por el hombre. Por ejemplo, resultó que algunos peces son extremadamente sensibles al olor. Uno de ellos puede detectar la presencia de una sustancia a granel, si incluso una solución de la solución está contenida solo 10

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GRAMO.

Es el interés y el misterio del diseño de un receptor microscópico de oscilaciones de ultrasonido disponibles en polilla, detrás de las cuales los murciélagos son cazados. Este receptor que percibe frecuencias de 10 a 100 kHz permite a las polillas detectar al enemigo por la radiación de su localizador a una distancia de hasta 30 m.

Las nuevas oportunidades para la tecnología de infrarrojos pueden abrir el estudio de un órgano especial de serpientes raciales, lo que percibe la radiación de calor y la respuesta a un cambio en la temperatura del cuerpo radiante literalmente por milésima fracción de grado. Con este cuerpo, la serpiente, que realmente ve mal, puede encontrar su sacrificio en la oscuridad. Dicha sensibilidad para proporcionar coordinadores térmicos de los sistemas de control de cohetes y otros dispositivos de control automático se soñan con especialistas extranjeros.

Con especial atención, los científicos de muchos países exploran los órganos de visión por los cuales el 90 por ciento de toda la información penetra en el cuerpo. Los fotorreceptores están sujetos a estudios descuidados: células nerviosas que perciben la irritación de la luz, los procesos de transmisión de energía de ellos y el procesamiento de la información visual. Atrae especialistas y la naturaleza del movimiento de los ojos, visión general del ojo del espacio y mucho más.

Los ojos de una rana, un animal marino, una espada, los insectos se estudian intensamente. Los expertos extranjeros creen que el estudio de la estructura del ojo, el mecanismo de visión y las características de los humanos y animales y los animales pueden beneficiarse de mejorar los sistemas de exploración de fotos, aclarando el mecanismo de la visión de color y resolviendo otras tareas técnicas.

Ninguna tarea menos difícil es el desarrollo de órganos artificiales de visión. Un sistema artificial de teléfono de campana está construido por un sistema artificial, que reproduce una de las cuatro funciones de los ojos de la rana. Otra compañía construyó un modelo de "detectores de insectos" en la imagen y similitud del vehículo visual. El modelo contiene siete fotocélulas, seis de ellas causan irritación, y el séptimo frenado del nervio artificial. En ausencia de un insecto, todas las fotocélulas se encienden uniformemente e las señales de irritación y frenado están completamente respaldadas. Cuando aparece un insecto, la fotocélula central se oscurece, significa que la señal de frenado es débil y la señal de irritación se aplica al "nervio".

También se informa sobre el desarrollo de un dispositivo electrónico, que reproduce el efecto del ojo del cangrejo similar a la herradura. Este ojo estaba interesado en los científicos por el hecho de que tiene la capacidad de fortalecer el contraste de imágenes de objetos visibles. Se supone que esta propiedad del ojo de cangrejo se utiliza para facilitar el análisis de las imágenes de televisión, así como las fotografías aéreas, las fotos de la luna, etc.

Los resultados muy significativos dan un estudio más detallado de los órganos auditivos humanos. Se sabe que el devanado concéntrico de la cáscara del oído es según sea necesario para la audición, así como el segundo ojo para ver, proporcionan la capacidad de definir las perspectivas: la ubicación de la fuente de sonido. Los estudios han establecido que debido a las convoluciones curvas de la cáscara del oído, el sonido llega a los reaparecientes de tímpano. Esto le permite determinar la ubicación de la fuente de sonido.

Entre las posibles aplicaciones de este descubrimiento, la creación de una "oreja al aire libre" sintética para un dispositivo que captura fuentes de sonido submarinas. Uno de los científicos en los Estados Unidos demostró discos gruesos con tres agujeros perforados en ellos, lo que, como lo indicó, realizó el papel del fregadero humano. Dicho disco perforado, colocado debajo de la cabeza del micrófono, que se registra, crea un retraso en el tiempo, lo que permite la grabación al escuchar la grabación para determinar la distancia y la dirección del sonido.

Por tipo de medusas, los científicos soviéticos han construido un dispositivo que predice la aproximación de la tormenta. Resulta que incluso un animal marino más simple escucha infraesonos no disponibles, derivados de la fricción de las ondas aéreas y tienen una frecuencia de 8-13 oscilaciones por segundo.

El jellyf tiene un esqueleto, un extremo con una bola de fluido, en la que los guijarros están flotando en el extremo del nervio. El primero percibe la "voz" de la tormenta del matraz llena de líquido, luego a través de los guijarros, esta voz se transmite nervios. En el dispositivo que imita el cuerpo auditivo de las medusas (Fig. 3), hay una raíz, un resonador que transmite las oscilaciones de las frecuencias deseadas, Piezodatchik, que convierte estas oscilaciones a los pulsos de corriente eléctrica. A continuación, estos pulsos se mejoran y se miden. Dicho dispositivo permite determinar la ofensiva de la tormenta en 15 horas.

Higo. 3. Diagrama del dispositivo - Predictor Tormenta

Desde 1950, uno de los expertos extranjeros utiliza un oído artificial, que es un micrófono de un diseño especial. La corriente eléctrica que fluye hacia el circuito del micrófono excita la extremidad del nervio auditivo. Esto, por supuesto, el primer diseño aún imperfecto, ya que en realidad el nervio auditivo tiene un "cifrado de información" complejo. Para recrear artificialmente, un gran esfuerzo necesitará mucho esfuerzo, en particular, especialistas en electrónica.

En este sentido, en el extranjero se estudia intensamente por el mecanismo de percepción de los sonidos por parte de una persona que usa un modelo electrónico que reproduce las propiedades de frecuencia de la oreja. Los especialistas lograron penetrar en la esencia de muchos fenómenos, en particular en el proceso de percepción del timbre.

Los especialistas también intentan crear un modelo, que es similar al oído humano distingue las señales débiles contra el fondo del ruido.

Además de los órganos de la visión y la audición, la atención de los especialistas atrae al cuerpo de la sensibilidad a la temperatura de los saltamontes (se encuentra en el segmento de duodécimo del bigote), en las varillas y tiburones, los mecanismos de un sentido de tiempo en Animales, aves e insectos. Los mecanismos de la sensación de tiempo se llaman reloj biológico. Controlan los ritmos de la vida del cuerpo, y por un ritmo hay varias horas. El estudio de ellos en los insectos mostró que están asociados con células especiales en los nodos nerviosos. Estas células producen hormonas especiales para controlar los ritmos de la actividad vital.

La investigación de relojes biológicos se realizó en varias universidades e instituciones extranjeras. Mostraron que estos relojes son insensibles a los cambios de temperatura solo en ciertos marcos. Cuando se envía la temperatura para estos cuadros, por ejemplo, cuando se enfría a 0 °, el reloj biológico se detiene. Después de aumentar la temperatura a la normalidad, comienzan a volverse, retrocediendo detrás del tiempo de parada.

Los especialistas en el extranjero buscan crear un análogo eléctrico de relojes biológicos. El análogo introdujo al generador, cuyo carácter de oscilaciones depende del impacto ambiental: alternaciones de luz y oscuridad, fases de la luna, etc. Este dispositivo, por el plan de sus diseñadores, "debe arrojar luz sobre los procesos de funcionamiento. de sistemas biológicos cuando se expone a las condiciones cambiantes periódicamente para los miércoles circundantes.

En el pabellón de energía atómica, en la Exposición de Logros de Logros de la Economía Nacional de la URSS, la atención de los visitantes atrae a un manipulador que, por así decirlo, alarga las manos del operador y le permite hacer el trabajo donde la persona no puede ser localizada. de cualquier manera. Dicha situación puede, por ejemplo, surgir en la empresa de la industria nuclear, donde hay zonas de contaminación radiactiva. Y aquí, en el lugar donde se deben realizar cualquier operación, los manipuladores operaron a distancia. Tienen una gran cantidad de grados de libertad y son capaces de que los equipos de operadores que observan un lugar seguro, realizan una variedad de operaciones. Pueden tomar embarcaciones, líquidos de desbordamiento, partido de luz, etc.

Si se inserta en el dispositivo del manipulador con más detalle, puede establecer que este es el principio de acción, una palanca. Está destinado a realizar un número estrictamente definido de operaciones requeridas para la implementación del experimento. ¿Pero es posible crear un manipulador sin un sistema de palanca? Y aquí para ayudar a los científicos a que puedan llegar el conocimiento de los conceptos básicos de la gestión en un organismo vivo, y en particular los biotoks.

¿Qué son los biotoki y cuando se detectan? Los peces eléctricos, es decir, los peces, en el cuerpo de los cuales surgen las altas diferencias potenciales, fueron conocidos por las personas mucho antes de que se creara la primera fuente de corriente artificial. Por supuesto, en personas de esos tiempos remotos, las propiedades eléctricas de los peces fueron prevenidas por el miedo, ya que los animales pequeños estaban en su presencia debido a las descargas eléctricas, las lesiones fueron derrotadas.

El primero que investigó la electricidad en un organismo vivo era el italiano Luigi Galvani. En los años 90 del siglo XVIII, realizó una serie de experimentos con una rana y encontró que las corrientes a corto plazo ocurren en el tejido neuromuscular en ciertas condiciones. Electricidad, concluyó un científico, está en un organismo vivo.

Alessandro Volta actuó contra estos hallazgos, que creó la primera fuente actual llamada más tarde por un elemento galvánico. Pero la ciencia moderna confirma la corrección de las conclusiones del Galvana. De hecho, en el organismo vivo, existe la electricidad.

... Los peces de mar del género astróspopio tienen una manera de producir alimentos basados ​​en el uso de energía eléctrica. Los ojos y la boca en este pez están situados en la espalda. Si hay un pequeño macho pequeño en su campo de visión, el depredador se fabrica con el "ataque". En el momento de la aparición de Fry a nivel del ojo a los órganos eléctricos, la señal viene, y la descarga eléctrica se envía hacia la FRY. Masculino atontrado cae depredador recto en la boca.

Actualmente, más de cien especies de peces, capaz de producir electricidad con una diferencia potencial bastante alta. Por lo tanto, la ranura eléctrica puede crear un voltaje de hasta 70 V. La descarga con tal diferencia de potenciales es el medio para proteger al patín del ataque de los enemigos. SOM ELECTRIC, dependiendo de la irritación, es capaz de causar un voltaje de 80-100 V y más, y la anguila eléctrica, de 300 a 500 V.

Los peces capaces de crear descargas eléctricas fuertes se encuentran principalmente en los mares tropicales. Producen electricidad con sus órganos eléctricos especiales.

Pero esto no significa que solo algunos organismos vivos sean peculiares de la electricidad. Simplemente tienen propiedades eléctricas expresadas en una medida más fuerte. Las corrientes más débiles surgen sistemáticamente en todos los organismos vivos e incluso plantinos. En el estudio de las corrientes en organismos llamados bioeléctricos, tales científicos han hecho una gran contribución, como Dubois Ramon, I. M. Sechenov y otros. El maravilloso fisiólogo ruso N. E. Vvedensky en 1882 hizo que los biotoks presentaron su voz: logró escuchar el músculo y los nervios del hombre en el teléfono. Un poco más tarde, nuestro compatriota V. Yu. Un chavets basado en la generalización de todos los datos sobre biotoks recibidos antes de que él justificara la teoría de su ocurrencia en un organismo vivo. Esta teoría se basó entonces en ideas modernas sobre biotoks. Hubo una rama especial de fisiología dedicada a procesos eléctricos en órganos y tejidos del cuerpo.

¿Cómo explica ella el origen de los biotoks ahora? En el proceso de metabolismo entre el organismo y el medio ambiente, se forman cientos de reacciones bioquímicas entre los tejidos y los órganos, las moléculas cargadas eléctricamente y los átomos llamados iones. Los iones positivos (cationes) son más pequeños de tamaño, más móviles que los iones negativos (aniones). Como resultado, los cationes son más fáciles a través de las particiones celulares que los aniones, se crean las condiciones para su separación, es decir, la formación entre partes individuales del tejido muscular, hierro o nervioso de la diferencia potencial. En el cuerpo de la persona no trabajadora, alcanza 0.01 V, en el cuerpo del trabajo de trabajo de 0.03 V. Cuando el daño tisular, la diferencia de potencial puede alcanzar 0.06-0.07 V. El papel del conductor de las corrientes resultantes de la presencia de diferencias potenciales es desempeñada por tejidos con mayor conductividad que los vecinos.

Los biotoks se forman en todos los órganos y tejidos. Surgen y cuando trabajan con el corazón, consumen entonces en todo el cuerpo. El corazón relajado tiene un potencial positivo, abreviado: negativo.

Especialmente importante se adjunta al estudio de las corrientes formadas durante el trabajo del cerebro. La diferencia entre sus potenciales se mide por millones de voltios. Las corrientes cerebrales se pueden detectar imponiendo electrodos especiales en la cabeza y conectándolos con un amplificador de electrones (con una ganancia en decenas de miles). Como resultado, en la pantalla del osciloscopio, puede ver la naturaleza de las corrientes y sus cambios.

Los científicos han establecido que las corrientes cerebrales tienen un cierto ritmo. Ya hay varios ritmos de este tipo: alfa, beta, gamma y otros. La frecuencia de los cambios en el ritmo alfa (8-12 oscilaciones por segundo), es mayor en el beta-ritmo (20-30 oscilaciones por segundo) e incluso más alto en el ritmo gamma. Las frecuencias, que significan y los ritmos dependen del estado en el que hay una persona. Una determinada interrupción del cerebro se define por los mismos cambios en BIOTOKOV. Tal dependencia de la naturaleza de las corrientes del estado del cuerpo permite a los científicos estudiar los procesos que ocurren en el cerebro humano. Y no solo para aprender, sino a veces para juzgar si una persona está sana, si está enferma, entonces, etc.

Y en 1962, los biotoks del cerebro se usaron para observar de la Tierra para el cuerpo del cuerpo de los astronautas de Andria Nikolaev y Paul Popovich. Para esto, los científicos tuvieron que usar el sistema de biotelemetría, es decir, la transmisión en los datos de radio en los biotoks. Se ha creado un equipo especial, desarrolló la forma más efectiva de conducir BIOTOKOV, el sistema de extensión de los electrodos.

Y el 11 de agosto de 1962, durante la preparación de A. nikolaev, un auricular con pequeños electrodos de plata en la frente y una nuca se puso en el vuelo. En la superficie de los electrodos, una capa delgada de una pasta especial. Compacta el contacto de los electrodos con la piel.

Los cables de los electrodos se resumen hasta un amplificador en miniatura colocado junto con fuentes de alimentación en una caja pequeña, y está en el bolsillo de la escapada.

Solo comenzó el vuelo histórico, y en la Tierra, los especialistas en medicina espacial ya habían en manos de la grabación de Biotlocks humanos de una persona en el espacio interplanetario. Los mismos registros se llevaron a cabo desde el lado de la nave espacial EAST-4, pilotó P. Popovich. Descifrar estos registros dio un rico material científico. La obtención primero en la historia de los registros de ciencia de los biotoks del espacio es un logro sobresaliente de la medicina espacial soviética y nuestra electrónica.

El estudio de los biotets del cerebro del cosmonauta permite obtener una idea del estado fisiológico del sistema nervioso central en su conjunto y hace posible juzgar sus reacciones a diversas influencias asociadas con los vuelos cósmicos de varios días. Introducción al programa de observaciones de los astronautas para registrar sus biotoks cerebrales persiguió el objetivo de investigar la condición psíquica nerviosa del cuerpo humano durante la estadía prolongada en un estado de ingravidez. El método de estudiar biotipos cerebrales en cierta medida también le permite controlar el estado del sueño y la vigilia, la fatiga y la excitación.

Los cosmonautas se estudiaron a distancia, no solo los biotoks del cerebro, sino también la actividad eléctrica del músculo cardíaco, las reacciones de la piel galvánica. El control sobre la actividad eléctrica del músculo cardíaco da una idea del estado del sistema cardiovascular. También se utilizó en los vuelos anteriores, lo que hizo posible comparar los datos obtenidos.

El estudio de las reacciones de la piel galvánica también sirve como una tarea de estudiar el estado del sistema nervioso central. Bajo las reacciones galvánicas de la piel, se entiende un complejo complejo de actividad bioeléctrica de la piel, debido a la hinchazón de biotoks y su resistencia eléctrica (OHMIC). Como resultado de la excitación de mayores centros vegetales, cambios en la resistencia eléctrica de la piel. Significa que se puede juzgar por las irritaciones del dolor, las tensiones emocionales, etc.

En las observaciones de los astronautas de la Tierra, se utilizó el registro de los movimientos oculares, basado en la captura de la diferencia potencial entre los globos oculares cargados positivamente y los cargos negativos con los departamentos internos (retina y shell). Al mismo tiempo, en algunos casos, los biotoks de los músculos oculares también pudieron celebrar.

Todos estos cambios estaban destinados a obtener información objetiva sobre las violaciones del aparato vestibular de los cosmonautas (aparatos, el "conocimiento" por el equilibrio del cuerpo humano). El hecho es que con tales violaciones hay movimientos rítmicos involuntarios del globo ocular, caracterizado por un cierto alcance y frecuencia. Además de la observación de las violaciones del aparato vestibular, el método de registro de los movimientos oculares da una idea de la actividad motora del cosmonauta.

Dado que las corrientes formadas en el cerebro son variables, causan un campo electromagnético en el medio circundante, por supuesto mucho más débil que los campos que crean antenas de la estación de radio. Sin embargo, el campo electromagnético del cerebro puede ser atrapado. Recientemente, por ejemplo, logramos tomar ondas "cerebrales" a una distancia de varios metros. Al mismo tiempo, la naturaleza de las olas, como se suponía, depende de lo que actualmente se dedica a una persona. Y esto, aparentemente, también traerá un gran beneficio a la ciencia, especialmente la medicina.

Ya en la impresión en el extranjero, una amplia discusión se ha desplegado en torno a la telepatía: transmisión de pensamientos a distancia. La revista francesa, por ejemplo, describió que el experimento de la conexión mental entre las personas se habría descrito, uno de los cuales estaba en la orilla, la otra, sobre la eliminación de 2000 km de la costa a bordo del submarino nuclear de Nautilus. En las sesiones designadas, un hombre en la orilla era adivinar las cartas sobre las cuales un hombre en la natación. La coincidencia que habría alcanzado el 70 por ciento.

¿Qué tan confiable es este mensaje difícil de juzgar? Pero el hecho de que el uso del campo físico de los científicos del cerebro ya piense seriamente, sin duda.

Pero de vuelta a los biofurses. Después de todo, comenzamos a hablar de ellos en relación con la posibilidad de que su aplicación mejore las herramientas de control a la distancia, y en particular los manipuladores de la palanca. Resulta que esto es algo muy real.

Vamos, lector, mueva mentalmente la transición del pabellón de energía atómica de la Exposición de Logros de Logros de la Economía Nacional en el Pabellón de la Academia de Ciencias de la URSS. Aquí hay un manipulador Biota. Tiene mucho en común con la palanca, pero también hay una diferencia fundamental entre Biotok. Para hacer esto, la pulsera se coloca en la mano del operador, cuyos electrodos están estrechamente en contacto con la piel en el sitio del antebrazo. Es en este lugar que los músculos, causando la flexión y la extensión de los dedos de las manos del hombre. Desde la pulsera, el cable se extiende hasta el cepillo artificial - manipulador. Comience el operador que dobla su mano, y la mano artificial comenzará exactamente al mismo movimiento. Esto se logra debido al hecho de que los biotoks que surgen en el músculo son capturados por la pulsera, mejoran y se unen a la mano artificial.

En la Fig. 4 (en la parte superior) que muestra un diagrama de bloques de control bioeléctrico. Incluye un colector de corriente, amplificador, convertidores, cuerpo ejecutivo (manipulador). El convertidor está diseñado para determinar qué movimiento pretende realizar el operador y dar el pulso adecuado al manipulador. En la Fig. 4 (abajo) muestra el esquema del accionamiento hidroeléctrico de la mano artificial del manipulador biotecnico.

Higo. cuatro. Manipulador bioeléctrico y su unidad hidroeléctrica.

¿Cómo ocurre el proceso de control bioeléctrico? Para comprender mejor esto, debemos recordar cómo se lleva a cabo la información de las células nerviosas al cerebro de la persona y las órdenes de él con los músculos. El papel principal en esto es desempeñado por los procesos de emoción nerviosa. Células nerviosas (receptores) cuando la irritación los afecta, "responde" por señales. Y aquí está la ley: todo o nada. Es decir, siempre que la irritación no alcance algún umbral, no causa la excitación de la célula nerviosa. Tan pronto como supere este valor, los impulsos pasan a través de la fibra nerviosa. Estos impulsos se envían al cerebro, información de informes: "Caliente", "Tranquilo", "ruidoso", "blanco", "rojo", etc.

Las órdenes de los músculos a la acción también se transmiten en forma de impulsos específicos. Estos impulsos en la red nerviosa vienen, por ejemplo, en los músculos que controlan los movimientos de la mano del cepillo. Los pulsos siguen uno tras otro con una cierta frecuencia, que es la más alta, más fuerte del cepillo Lado. La frecuencia alcanza las decenas y cientos de pulsos por segundo, y su amplitud permanece sin cambios, ya que no se determina por la fuerza de irritación, sino las propiedades del nervio.

Y así decidimos usar biotoks que surjan en el músculo para controlar la mano artificial. Aquí estaremos esperando tales dificultades como una pequeña fuerza de las señales, la presencia de un gran número de biotokov, desde donde le interesan los impulsos. Esto es para esto y se proporciona en el esquema de manipulador bioeléctrico, el amplificador y la unidad de conversión, solidificando la inteligencia del operador.

Por lo tanto, el manipulador bioeléctrico es un sistema de control en el que el "programa" establece un organismo vivo, y funciona con su dispositivo técnico externo. ¿Puede haber un sistema de gestión bioeléctrica de otro tipo? Si. Puede especificar un programa en forma de pulsos eléctricos utilizando un dispositivo técnico, y el organismo vivo llevará a cabo este programa. Tal sistema es, por ejemplo, en el aparato para el tratamiento de la energía eléctrica. Los impulsos eléctricos generados por el generador afectan el cerebro, causan frenos de las células nerviosas, el cuerpo del sueño ocurre en el cuerpo.

Tal pregunta surge: si es imposible asegurarse de que el manipulador bioeléctrico no solo comprima y apretó la mano artificial, sino que también se reproduce otras funciones de la mano de una persona. Por supuesto, es posible, pero a veces es técnicamente recomendable reproducir solo ciertos movimientos de mano, no también complicando el diseño del manipulador.

Cabe señalar que la mano artificial puede garantizar un esfuerzo muchas veces más que la mano de una persona. Esto no impide el hecho de que los biotoks sean débiles. Después de todo, actúan como una señal de control, y puede "comandar" inconmensivamente fuentes de energía más poderosas.

El manipulador bioeléctrico es solo el primer paso en el desarrollo de este nuevo sistema de administración. Adelante es una amplia perspectiva de usar los biotoks de varios músculos, en particular el músculo cardíaco, los músculos que controlan los movimientos de respiración, etc. ya establecidos en nuestro país, el sistema de control de rayos X a expensas del músculo biotok del corazón. Esto hace posible obtener una foto del corazón en cualquier momento de su reducción.

La radiación de las ondas de radio con los músculos del cuerpo humano está en marcha. En la impresión estadounidense, por ejemplo, la presencia de radiación a una frecuencia de 150 kHz y superior. Esta radiación ocurre cuando el músculo está tenso y funciona. Además, los diferentes músculos emiten de manera diferente, más pequeños más fuertes que los grandes. Los músculos de la música son particularmente fuertemente radiológicos. La forma de toda esta radiación es picos afilados.

Los científicos de los bloques agresivos de la OTAN están tratando de usar bioteles principalmente para crear dispositivos militares.

La revista francesa "Xyansevi" en diciembre de 1961 escribió sobre el uso de biotoks como un amplificador de energía muscular. Los médicos Ellis y Schnedederyer han desarrollado un sistema que brinda la oportunidad de aumentar el potencial electrolinográfico de los músculos seis veces. Percibiendo este potencial utilizando discos metálicos adyacentes a la piel en el punto de la mayor marea de la energía nerviosa a la piel, los discos seleccionan biotiomas y hacen posible usarlos para alimentar el motor pequeño.

El terco se observa sobre la posibilidad de usar esta apertura con fines militares. "Servosoldat" podrá transportar equipo pesado y moverse corriendo mucho más rápido que las personas comunes. Tal soldado podrá moverse y aviones en energía muscular.

Ahora la ciencia estudia la capacidad de usar la gestión de BIOTOK CEREBRES. Esto significaría que los propios biotoks del cerebro ordenarían el trabajo de la máquina, los dispositivos técnicos actuarían de acuerdo con las órdenes de pensamiento humano.

El estudio de los procesos en la naturaleza es capaz de proporcionar tecnología no solo controles bioeléctricos a distancia, sino también fuentes de electricidad basadas en el uso de la descomposición y la oxidación de sustancias orgánicas que conducen a la producción de electricidad. Es conocido, por ejemplo, que la electricidad se forma en la capa inferior del océano, parece que hay una célula de combustible gigantesca. El principio de funcionamiento de dicho elemento se reproduce en la FIG. cinco.

Higo. cinco.

Esquema de la celda de combustible bioquímica.

Como se puede ver en la figura, la celda de combustible consiste en dos secciones separadas por una partición semipermeable. Dentro de las secciones - Catodos inertes. La sección de ánodo contiene "combustible": una mezcla de agua de mar con sustancias orgánicas, así como un catalizador - células bacterianas. El agua de mar con oxígeno se coloca en la sección del cátodo. Cuando el elemento está funcionando, como en la capa inferior del océano, el combustible se oxida y se libera la energía, que se suministra como una corriente eléctrica en la cadena exterior.

Las ventajas de dicho elemento es de bajo costo, ya que utiliza productos "gratis". En cuanto al momento del trabajo, puede ser infinitamente grande si está en la sección del cátodo para introducir algas vivos con la adición de sales inorgánicas necesarias para su poder, e iluminar el elemento con la luz solar. Imprimir informes de interés en tales elementos de la Marina de los EE. UU.

En otra "fuente bioquímica para acelerar el proceso de decadencia y oxidación, se usa un tipo diferente de bacterias, gracias a las que las reacciones se aceleran en un millón de veces.

El elemento tiene un voltaje de 0.5-1 V. Debido al hecho de que las bacterias de las aguas residuales se pueden usar, en particular las bacterias del intestino de una persona, se puede abrir la posibilidad teórica de crear sistemas con un ciclo cerrado para conchas cósmicas. En los EE. UU., La investigación se realiza en esta dirección.

Así que el estudio de los fenómenos eléctricos en la naturaleza enriquece la ingeniería eléctrica con un nuevo arsenal de fondos.

El gran interés de Birch se manifiesta en la naturaleza, los organismos vivos orientados en su movimiento, determinan los obstáculos, inconfundiblemente encuentran la dirección correcta en viajes muy largos. Un beneficio considerable de los diseñadores de dispositivos de navegación traídos, por ejemplo, un estudio detallado de algunas autoridades de orientación de insectos en vuelo.

... la atención de los naturalistas se ha atraído durante mucho tiempo por dos apéndices de detrás de las alas en doble insectos, con la forma de un paño conectado a un cojín delgado. Este es un zumbido, que en vuelo continuamente vibra. El extremo exterior de cada uno de ellos se mueve a lo largo de la trayectoria de arco. La tendencia hacia tal movimiento se conserva y al cambiar la dirección del vuelo. Esto crea un relleno de una mascota para la cual el cerebro de insectos define el cambio en la dirección y le da a los músculos del equipo, el control del movimiento de las alas.

El principio de este dispositivo fue utilizado por los diseñadores al crear un nuevo giroscopio de tipo. Se sabe que el giroscopio, un elemento sensible indispensable de todos los sistemas de gestión, los objetos en movimiento, incluidos los barcos, aviones, cohetes. Según el deseo del zumbido en su diseño, las placas delgadas vibrantes. Resultó que un giroscopio de este tipo tiene mucha más sensibilidad que la habitual. Pero su principal ventaja es la exposición más baja a la influencia de las altas aceleraciones. Convertirse en "alma", por ejemplo, un dispositivo de este tipo, como puntero de agregados, encontró aplicado en la aeronave moderna de alta velocidad.

Aquí hay otro ejemplo de la aplicación exitosa de los datos bionics. Es su información que fue posible crear una "brújula de luz polarizada", es decir, un dispositivo capaz de localizar el plano de polarización para determinar la ubicación de la fuente de luz. Hizo una brújula en la imagen y semejanza del ojo de las moscas o la abeja. Se sabe que los elementos independientes de los ojos esféricos de estos insectos (ommatids) se dividen en ocho partes ubicadas como un asterisco. El grado de transmisión de la luz polarizada depende de la dirección desde la cual viene. No accidentalmente para los ojos, por ejemplo, las abejas diferentes áreas del cielo tendrán un brillo desigual. Sobre esta base, determina su ubicación hacia el sol incluso cuando está oculto por las nubes. De manera similar, la brújula celestial de la luz polarizada se puede usar en el envío para la orientación de la posición del brillo, independientemente del clima.

Basado en la acción de Ommatidia, se creó en el extranjero y otro dispositivo. Se sabe que hay varias imágenes del tema. Ayuda a observar el objeto en movimiento, porque ingresa constantemente el campo de la vista de cada Ivimidio. En esta propiedad, el insecto puede determinar la velocidad del sujeto.

El dispositivo ocular del insecto sirvió como prototipo de un nuevo dispositivo para la medición instantánea de la velocidad de la aeronave. El dispositivo resultó barato, pequeño. Informa al observador sobre la velocidad de la aeronave o cualquier otro organismo que cruza su campo de visión.

Los ejemplos anteriores muestran las posibilidades de biónicos para mejorar la tecnología de navegación, pero no dan ninguna razón para argumentar que todos los procesos de la naturaleza son inicios y siguen siendo solo para recolectar frutas. De hecho, los bionos tienen muchos problemas no resueltos, en particular en el estudio de métodos y dispositivos que permiten a los animales navegar en diversas condiciones y especialmente durante la migración.

Varios representantes del mundo animal, las grúas, los murciélagos, el acné, superan las distancias de muchos miles de kilómetros y siempre llegan al lugar de su reproducción. Incluso una criatura tan baja de baja velocidad, como una tortuga, puede superar largas distancias, estrictamente resistente a la dirección deseada. Cada tres años, las tortugas marinas, superando el camino de cinco con más de miles de kilómetros, se recogen en un lugar determinado para la colocación de huevos.

Los expertos sugirieron que la migración se explica por la búsqueda de bordes cálidos. Pero resultó, un petrel, por ejemplo, se convierte en la Antártida al Polo Norte. Así que esta explicación no es suficiente.

Con un estudio más atento del proceso de migración, notaron que el vuelo de las aves afecta, así que hablar, "situación astronómica". Fue posible instalarlo en el planetario, donde se reproducían las estrellas y la observación del vuelo nocturno de las túnicas. El hecho de que, en vuelo, algunas aves se enfocan en las estrellas, tal vez explique el hecho de que por la noche vuelan sobre las nubes, a la altura de muchos miles de metros.

Cómo se lleva a cabo esta orientación, para decir hasta que sea imposible. Sin embargo, algunos consejos indirectos sobre la naturaleza de los procesos ya están allí. Se ha establecido que las ondas de radio emitidas por los transmisores de localizadores y estaciones conectadas interfieren con "dispositivos" de orientación de aves en vuelo para realizar sus funciones. Significa que el sistema de navegación de aves se basa en el uso de oscilaciones electromagnéticas.

Se sabe cuánto se adquiren los sistemas de astronavegación en la gestión de misiles en aviones y envíos. Como sería importante para los métodos de biónicos para explicar esta capacidad de animales, estudiar y reproducir técnicamente un órgano tan increíble.

Los conocedores de técnicas de radar modernas no pueden, sino que también pueden interesar un hecho. Dos científicos estadounidenses decidieron explorar la cuestión de cómo los machos de la mariposa "Pequeño ojo de pavo real" (Saturnia Pavonia) encuentra una hembra a una distancia de 10 km. Se decidió concluir una hembra debajo del vaso. Las mariposas de los machos todavía volaron a la hembra. Nada le dio la colocación de hembras para la rejilla metálica. Solo una pantalla que no transmite los rayos infrarrojos, por así decirlo, las mariposas completamente aisladas de varios sexos entre sí. Los científicos estadounidenses concluyeron con seguridad que los machos tienen, por así decirlo, el "localizador de los rayos infrarrojos". Tal vez más investigación refinará esta conclusión inicial. Sin embargo, es sin duda que tales dispositivos pequeños para detectar objetos a distancias en decenas de kilómetros merecen la atención más cercana.

La investigación de investigación de la Armada de los EE. UU. Está realizada por el "Sistema de Navegación Biológica" de Palomas. Los científicos buscan revelar el secreto de cómo las palomas se centran en un terreno desconocido y encuentran el camino a casa. Para observar estas aves a lo largo de su vuelo, se aplica un sistema completamente nuevo. Se basa en la recepción de las señales de un transmisor de radio en miniatura, se fortalece en la parte posterior de la paloma.

El transmisor de radio funciona en un rango de onda de medidor (frecuencia de 140 MHz). Se ensambla exclusivamente en semiconductores y pesa 66.8 g. Las fuentes de corriente son las baterías de mercurio, proporcionando 20 horas de operación continua. Antena: graduación, longitud de 101.6 cm. Para que no se confunda en las plumas de la cola, una parte significativa de ella está vestida con fibra de vidrio.

A lo largo de la ruta estimada, la paloma está ubicada en las estaciones de recepción para registrar la dirección de su movimiento. Los receptores pueden recibir señales de la paloma "radio" de cualquier dirección a distancias de más de 33 km. Mayor paloma, en un tiempo estrictamente definido, y el punto de la misma se aplica a la tarjeta. Durante un vuelo de palomas en el distrito de Filadelfia, la observación se llevó a cabo durante 33 km.

Además de la dirección de vuelo, se decidió monitorear los cambios en el entorno externo y las respuestas del cuerpo del cuerpo. Interesado en científicos y presión arterial y respiración de palomas. Como resultado, esperan revelar el misterio de la navegación biológica y sobre esta base para crear pequeños sistemas de navegación y detección.

Los estudios no se limitan a las palomas, se planea explorar la "experiencia" de las aves como albatrosse. También está destinado a organizar los estudios de los movimientos de los delfines marrones, las ballenas, los tiburones, las tortugas marinas, es decir, tales animales que están cerca de la superficie del agua casi todo el tiempo, lo que facilita los rastrearlos.

Se sabe que al explicar el principio de radar generalmente se refiere a ratones volátiles, que distinguen fácilmente entre los obstáculos en vuelo, irradiando ondas de sonido y tomando señales reflejadas. Pero resultó que no solo el principio de la operación del aparato de ubicación de los ratones es de interés, sino también su dispositivo y características. Los científicos han establecido ahora que este dispositivo tiene una mayor precisión que la creada por la radio y los hidroc de hidroces. Resultó que los murciélagos de una de las especies detectan fácilmente un cable con un diámetro de menos de 0,3 mm, a pesar del hecho de que da, por supuesto, una señal reflejada extremadamente débil.

También es característico que la precisión del descubrimiento del obstáculo se logra incluso con ruido, cuya intensidad es muchas veces mayor que la intensidad de la señal recibida. Por lo tanto, de acuerdo con el científico inglés L. Kay, el aparato de ecolocalización de ratones volátiles actúa con éxito, incluso con la intensidad de la señal a la intensidad del fondo del ruido, igual a 35 (en las unidades logarítmicas del decibelio).

También resulta que los diferentes tipos de ratones volátiles, los dispositivos de ecolocalización están dispuestos de manera diferente y se utilizan varias señales para la orientación. Los ratones insectívoros ordinarios hacen ultrasonido con modulación de frecuencia. Su frecuencia varía de 90 a 40 kHz durante el orden de varios milisegundos (de 10 a 0,5 milisegundos).

En la Fig. 6 muestra las señales emitidas por el mouse insectoral registrado en la película con diferentes métodos. Las señales fueron capturadas por el micrófono capacitivo y se alimentaron al discriminador, es decir, el detector de oscilaciones moduladas por la frecuencia. El voltaje de salida de la corriente enderezada fue directamente proporcional a la frecuencia de las señales de entrada y no dependía de su amplitud.

Higo. 6. Grabación en la película de señales emitidas por el ratón insectivinal.

¿Cómo actúa el "localizador" del ratón insectano? En vuela con una boca abierta, como resultado, el campo de señales radiadas se superpone al ángulo de 90 °. La idea de la dirección, según los especialistas, el mouse recibe debido a la comparación de señales tomadas por los oídos, que se elevan durante el vuelo como antenas que reciben. La confirmación de esta opinión es que vale la pena lidiar con una oreja de un ratón volátil, ya que pierde completamente la orientación.

La literatura señala que el oído se hunde del bate está dispuesto de la misma manera que en los humanos, pero el rango de frecuencias recibidas es más ancho: de 30 Hz a 100 kHz.

El proceso de detección de objetos del bate insectivinal todavía no se encuentra completamente descubierto y se estudia. En cuanto a los objetos en la eliminación de 1-1.2 m, se supone que el mouse puede distinguir las señales de varias de ellas. Como se muestra en la FIG. 7, la adición de pulsos radiados modulados por frecuencia, y las señales reflejadas proporciona señales de la frecuencia de diferencia ΔF, que será proporcional a la distancia al objeto. La duración de las señales de frecuencia de diferencia es también una función de distancia.

Higo. 7. La adición de pulsos radiados modulados por frecuencia, y se refleja las señales y la recepción de señales proporcionales a la distancia al objeto

Se asumió que a las distancias, grandes 1,2 m, la precisión de la detección de objetos con el mouse tendría que disminuir. Sin embargo, el comportamiento de los ratones no confirma esto, la precisión permanece sin cambios.

Para explicar este fenómeno, se presenta la siguiente hipótesis. El mouse puede irradiar las oscilaciones que no son detectadas por el equipo existente. O para medir la dirección al objeto, se utiliza el método de modulación de frecuencia. Los objetos a la derecha y a la izquierda se crean en diferentes orejas diferentes frecuencias de latidos. La diferencia en las frecuencias de los ritmos es proporcional a la esquina y no depende de la distancia.

Otro tipo de ratones volátiles: se usa para la orientación de tonos puros de la frecuencia de aproximadamente 80 kHz en forma de una duración de pulso de amplitud constante en promedio aproximadamente 60 milisegundos. Usando un aparato de grabación de alta velocidad en una cinta magnética, fue posible obtener características de las señales emitidas por los ratones-diáforos. Como se puede ver en la FIG. 8, al final del pulso está cambiando notablemente la frecuencia. Disminuye de acuerdo con una ley lineal con una velocidad de 10-20 kHz / s para 2 milisegundos. Este cambio de frecuencia se asemeja a las señales de los ratones insectívoros ordinarios.

Higo. 8. Escribiendo en la cinta magnética de las señales emitidas por ratones.

Externamente, el comportamiento en el vuelo de los ratones de estas dos especies es diferente. Orejas ordinarias - orejas fijasadas, cerca de las herraduras - Cabeza de movimientos continuos y orejas vibrantes. Es característico que la conclusión de un oído no impida que la Edad Media navegue. Pero el daño a los músculos, controlando el movimiento de los oídos, priva su capacidad para volar.

Se supone que con la ayuda del movimiento de los oídos, el mouse modula las señales reflejadas recibidas y las compara con emitidas. Se forman batas, síncronas con el movimiento de las orejas incluso en reposo y en el caso de objetos fijos. Al mismo tiempo, tal vez el mouse determine la distancia a los objetos utilizando el efecto Doppler. Este efecto consiste en cambiar la frecuencia, como el sonido, dependiendo del movimiento (convergencia o eliminación) de la fuente con respecto al observador.

Al mismo tiempo, se sugiere que en los procesos de los "localizadores" de los ratones de ambas especies existen grandes similitudes. En esta conclusión, la presencia de una sección con una frecuencia variable al final del pulso emitida por ratones-diáfoma está empujando.

No estamos con el fin de proporcionar detalles del dispositivo y el proceso de acción de los "localizadores" de estos seres vivos para convertirse en uno de los puntos de vista y poner todos los puntos sobre "y". Ejemplo Una vez más, habla sobre la utilidad del estudio de los dispositivos de ecolocalización del mundo vivo. Esto es importante no solo para desarrollar nuevos principios de radar, mejorando las estructuras de radar, sino que también garantizan su trabajo en condiciones de interferencia.

En el Instituto de Tecnología (EE. UU.) De Massachusetts, se investigan los métodos de "interpretación de los datos" utilizados por los ratones volátiles. Los profesionales están interesados ​​en cómo estos animales cubiertos con pelaje se distinguen entre los chirridos y los gritos agudos de otros ratones volátiles sus señales reflejadas. Para la investigación, se hicieron equipos complejos especiales: medidores de frecuencia de ultrasonidos, micrófonos, etc. Se cree que un estudio de este tipo puede ser útil en el desarrollo de la protección de los sistemas de radar de la interferencia.

Higo. nueve.

Representación esquemática del proceso de estudiar el aparato de hidrolización del delfín.

Para la hidrolocidad, es muy valioso para los estudios del aparato de hidrolocidad de los delfines marrones (Fig. 9). Los científicos encontraron que los delfines emiten los sonidos de dos nacimientos. Para la comunicación, los delfines publican.

Serie de clicking con los sonidos en el rango de frecuencia de 10 a 400 Hz. Los sonidos emitidos por delfines para detectar varios objetos en el agua de mar en el rango de 750 a 300,000 Hz y son publicados por varias partes del cuerpo de los delfines.

Se ha establecido que los delfines reaccionan a sonidos de hasta 80,000 Hz. También se señala que el aparato hidrólico del delfín supera los hidrólianos existentes no solo con precisión, sino también por rango. Y aquí, como en muchos otros casos, todavía tenemos que "ponerse al día" en la naturaleza.

Ya, los primeros estudios han demostrado que el aparato de hidrolicato permite al delfín no solo detectar los peces que la sirven para ser alimentos, sino también para distinguir su raza a una distancia de 3 km. Al mismo tiempo, el grado de detección adecuado es del 98-100 por ciento. Durante los experimentos, el delfín nunca intentó atrapar los peces separados de él con una barrera de vidrio, y en 98 casos de 100 navegaron a través del orificio abierto en la cuadrícula, y no a través del agujero, cerrado con una placa transparente.

Además de los delfines, el aparato de hidrocarización tiene conejillos de indias. Usando este aparato, se encuentran presas. Incluso en agua fangosa, los conejillos de indias detectan un trozo de comida con un tamaño de 2,5 mm a una distancia de 15 m. El hidroeletor de conejillo de indias funciona a una frecuencia de 196 kHz.

En una de las universidades de los Estados Unidos, la capacidad de un tiburón para sacrificios se examina cuidadosamente. Se basa en la percepción de los sonidos y las vibraciones. Se supone que el mecanismo de Homing de tiburones se adapta para crear armas administradas.

Los científicos asumen que los peces tropicales pueden producir ondas electromagnéticas, las emiten y se usan para detectar cualquier artículo. Tal pescado, en particular, es el lodo mormirus-Nilo, o capas de agua. Tiene un "generador" peculiar de oscilaciones electromagnéticas de baja frecuencia ubicada en la cola. Vaciado por energía electromagnética de lado largo, extendiéndose en el espacio, se refleja a partir de obstáculos. Las señales reflejadas son capturadas por cuerpos especiales de pescado ubicados en la base de la aleta espinal. Este pez detecta la presencia de una red, "ve" el aplastamiento descendió al agua ", siente" la aproximación del imán. El estudio de este "localizador" puede abrir científicos a nuevos hechos asociados con la captura y el uso de emisiones electromagnéticas, características de un grado u otro a todos los animales, y enriquecen la ciencia y la técnica con nuevos principios para el diseño de equipos, en particular para la ubicación. en agua.

En la introducción del libro, hablamos sobre la propiedad de los organismos vivos para mantener un determinado estado con un cambio significativo en las condiciones externas. Se trataba de regular la temperatura corporal, la presión arterial, etc. La propiedad de mantener ciertas características al cambiar las condiciones externas se llama

Homeostasis

, y los sistemas de regulación en el cuerpo.

homeostático

.

Los sistemas homeostáticos con una gran variedad de perturbaciones externas son capaces de mantener el valor constante del valor ajustable. Al adaptarse a las condiciones cambiantes, ocurren cambios locales, que no violan la integridad de todo el sistema. En la abrumadora mayoría en el cuerpo, hay un conjunto real de sistemas interrelacionados: tantos valores que están apoyados simultáneamente dentro de ciertos límites.

De los sistemas homeostáticos en un organismo vivo, la ciencia ahora da un paso hacia los sistemas de gestión autosuficientes en la técnica. Antes de considerarlos en detalle, vuelva nuevamente a los sistemas de control automático más simples.

Extremadamente distribuido en la técnica de un sistema de retroalimentación automática. Como ya se señaló anteriormente, a la salida del objeto de control automático, se resta de la salida del valor ajustable del valor especificado. Por la magnitud de la desviación, el regulador genera una señal de control que reduce la desviación a cero.

Sin embargo, para controlar objetos más complejos y menos estudiados, se requirieron sistemas que no solo podían eliminar la desviación conocida del valor ajustable de las tareas especificadas, sino también resolver más complejas, busque automáticamente los cambios en el propio sistema para lograr el deseado resultado.

En principio, la autoportización significa la capacidad del sistema para resolver el problema de la regulación a diversos efectos perturbadores, a menudo incluso no previstos constructores. Se logra el uso de dispositivos que pueden monitorear continuamente las características del sistema y, por lo tanto, afectan sus parámetros para llevar las características a lo óptimo (mejor, lo mejor).

Considere el comienzo de los sistemas más simples de autoajuste: sistemas de sistemas extremos. Necesitan encontrar y mantener un valor de este tipo de valor ajustable, en el que se logra el más pequeño o más grande de los valores posibles (se llama una característica específica de un extremo) específica del modo. Se puede atribuir un valor extremal al mínimo de consumo de energía, combustible, máxima eficiencia y así sucesivamente.

Para imaginar mejor el principio de operación del sistema de autoajuste, lloró por un ejemplo de regular el suministro de combustible en los motores de aeronaves. Se establece el sistema de gestión: para proporcionar el vuelo más económico. Como saben, esto se puede lograr en cada altura estableciendo el modo óptimo: una cierta velocidad, el número de velocidad del motor, un gasto específico. Con un cambio en la altura, estas características cambian. Un sistema autoajustable que usa datos de los dispositivos de control debe determinar automáticamente los valores óptimos de los parámetros ajustables que proporcionarían el vuelo más económico.

Tarea más compleja de mantener el modo más alto en los casos en que no se monitorean algunas o incluso todas las condiciones de instalación y, por adelantado, no solo se desconocen en el grado, sino también la dirección de la influencia de estas condiciones en la eficiencia del régimen. En este caso, se utilizan sistemas de búsqueda automática.

Al buscar, el dispositivo de control del sistema de autoajuste analiza los resultados de la muestra, intenta cambiar la estructura del sistema y sus parámetros individuales. Para hacer esto, los dispositivos informáticos se introducen en los sistemas que pueden "memorizar" los datos realizan operaciones lógicas. Resulta que el sistema puede aceptar soluciones "lógicas", se adaptan al cambio de entorno externo cambiante.

El sistema de búsqueda automática tiene sus propios predecesores en la naturaleza. A este respecto, es posible indicar el proceso de desarrollo de la forma, el llamado mecanismo de selección natural. Como "muestras", varias formas de organismos vivos que se generan en la naturaleza, de las cuales sobreviven a las más adaptadas. Por herencia, la descendencia se transmite mediante aquellas características que proporcionan una mayor vitalidad. Millones de miles de millones de organismos, la naturaleza formó especies altamente desarrolladas de seres vivos.

Se realiza una búsqueda dialógica en un dispositivo automático, que, que intenta varias opciones, cambia las características e incluso la estructura del dispositivo de control para que el sistema que desee mejorar, haya adquirido las propiedades más altas.

¿Cuáles son los principios para encontrar valores extremos en los sistemas de autoajuste? Se pueden buscar usando varios movimientos del organismo regulador. Hay, por ejemplo, el método de uso de pequeños desplazamientos (oscilaciones) del cuerpo regulador en uno y el otro lado de su posición promedio. Aplicación de dispositivos especiales, es posible analizar los resultados y determinar la dirección del movimiento del cuerpo regulador.

En la Fig. 10 muestra la dependencia del parámetro del sistema ψ (por ejemplo, la eficiencia de la eficiencia) del movimiento del órgano regulador X. La posición del órgano regulador está cambiando bajo la influencia de las perturbaciones de la forma sinusoidal con la frecuencia. ω. Deje que cuando el cuerpo regulador se mueva por primera vez hasta el punto de 1 horario. Al mismo tiempo, una oscilación sinusoidal con una frecuencia Ω, que se muestra en el punto 1. Si, durante el segundo movimiento, el cuerpo de ajuste caerá en el punto 2, entonces la salida aparecerá la señal de una pequeña amplitud y la frecuencia dos veces. Finalmente, cuando aparece la frecuencia, aparece cuando ingresa la frecuencia, pero en la antifasa con oscilación en el punto 1. El discriminador puede resaltar el máximo que tiene la tabla. 1 programa, o "lógica", trabajo. Por lo general, se conoce como el algoritmo del dispositivo de control.

Higo. diez. Búsqueda automática mediante oscilaciones sinusoidales con una frecuencia Ω. El impacto de tales oscilaciones demostrará las oscilaciones de producción del indicador ψ mostrado en los puntos 1, 2, 3

Para implementar dicha "lógica" de la obra del esquema, debe tener un rectificador sensible a la fase (discriminador), cuyos comandos colocarían un motor eléctrico, y a su vez abriría las válvulas, movió el amortiguador u otros dispositivos de regulación.

Higo. once. El esquema del dispositivo de control basado en el principio de memorización del mayor indicador ψ

Otra forma de búsquedas de las características más altas es utilizar las propiedades de almacenamiento. Los anteriores se consideraron los procesos de acumulación y mantenimiento de la información que ocurren por analogía utilizando la información del cerebro, su memoria. En este caso, se puede usar un diagrama que se muestra en la figura. 11. El voltaje eléctrico (indicador ψ) se suministra al cátodo de los electrodos-cátodos. Deje que la magnitud de ψ cambie como se muestra en la FIG. 10, desde el punto 1 a los puntos 2 y 3. cuando llegue el valor máximo, el condensador de almacenamiento con cargos, "recuerde" es un valor. Cuando el voltaje comienza a disminuir, el diodo está bloqueado. El amplificador de suma que compara el voltaje en la cadena de cátodos de la lámpara y el inversor le da al comando de relé. Funciona y causa el motor, y detrás de él y el regulador para moverse en la dirección opuesta. Nuevamente, se transmitirá el máximo, y tan pronto como el valor de ψ comience a caer, el relé obligará al regulador. Por lo tanto, las fluctuaciones alrededor del mayor valor se producirán en el sistema y la posición promedio de la autoridad reguladora corresponderá a este valor.

Higo. 12. El gráfico de la dependencia del indicador del sistema ψ en el movimiento del órgano regulador X durante la búsqueda cíclica en un sistema de tipo paso

Con la memorización, se conecta una búsqueda cíclica en sistemas de tipo paso. En este caso, es necesario memorizar el valor inicial de la señal de salida ψ, los cambios en la posición del regulador ΔH, el nuevo valor del valor de salida ψ + Δψ. En el gráfico Fig. 12 muestra la dependencia del indicador del sistema ψ en el movimiento del regulador X. Deje que la posición inicial del órgano regulador en el punto de O. Se realiza una etapa de prueba Δх. Al pasar al punto 1, aumenta el indicador del sistema, se convierte en + Δψ. En la posición inicial en el punto 2, el valor de F bajo la etapa de prueba en el punto 3 disminuye. Por el signo Δψ, puede determinar la dirección del movimiento del cuerpo regulador. El método de dicha búsqueda se denomina cíclica porque el paso Δх es dado por el interruptor especial cíclicamente a intervalos iguales, y la dirección de este paso y el valor no cambia. El algoritmo ("lógico") de la operación del dispositivo de control se puede representar como tabla. 2.

Para implementar la "lógica" anterior, se puede aplicar un diagrama que contiene un objeto de regulación, se puede aplicar un generador de reloj y un dispositivo de control. A su vez, el dispositivo de control tiene un dispositivo de almacenamiento, un cuerpo de control en movimiento del motor y un dispositivo para determinar dónde mover este cuerpo para buscar el valor más alto (Fig. 13).

Higo. trece. Diagrama esquemático del dispositivo de control de tipo paso

El esquema comienza a trabajar cuando el generador de ruta de contacto está encendido

1

y k.

2

. Se realiza un paso de prueba Δх, se recuerda el cambio en el valor de salida (ψ + Δψ). Luego las llaves están cerradas a

3

y k.

4

. En la salida, la magnitud de la desviación del valor de salida del especificado se publicará. Esta desviación se alimenta al motor, que mueve la solapa o la válvula para acercarse a la posición más alta. Cuando se pasa tal posición, se suministra un voltaje negativo al motor, y comenzará a girar en la dirección opuesta. Como se puede ver en el esquema, dicho dispositivo automático no es más que un dispositivo de computación especializado.

Si agrega un dispositivo de computación especializado A y un dispositivo de computación adicional al circuito de control automático habitual, puede decidir, por ejemplo, la tarea de seleccionar un modo de este tipo en el que el objeto de control y los reguladores consumirían un mínimo de combustible y electricidad. Tales sistemas autogestibles (Fig. 14) pueden ser muy valiosos no solo para mantener el movimiento, como los cohetes, según la trayectoria deseada, sino también a la transición a otras trayectorias, si es necesario, desde el punto de vista del gasto económico de los gastos económicos de Recursos de combustible y energía.

Higo. 14. Esquema del sistema autoajustable de búsqueda automática para el modo de operación más alto

Un dispositivo de computación adicional en suma los datos sobre el número de combustible consumido o de energía y determina el valor promedio durante un cierto período de tiempo. Este valor se suministra al dispositivo A, llamado el optimizador, que busca automáticamente el modo más alto (óptimo) en el que se gastaría el mínimo de energía.

Los sistemas de control automáticos extremos pueden ser ampliamente utilizados en la tecnología militar y naval. Estos sistemas pueden ayudar, por ejemplo, para minimizar el error o el error del sistema de misiles guía, la designación de destino, resolviendo el problema de satisfacer un proyectil para garantizar que el más rápido conduce al efecto de las armas nucleares modernas de los cohetes modernos. Dichos sistemas pueden mantener la máxima eficiencia de las instalaciones de energía de los buques y centrales eléctricas de las aeronaves, para proporcionar el modo para obtener una gama máxima de vuelo, natación, etc.

Un ejemplo de un sistema autoajustado es un sistema automático para identificar y seleccionar señales de pulso contra el fondo de ruido (Fig. 15). Tiene un filtro auto-promocionado, con qué sistema está configurado en forma de la señal entrante.

Higo. 15. Diagrama de flujo de señales automáticas del dispositivo.

El circuito de filtro incluye un dispositivo de almacenamiento, un esquema de acumulación a corto plazo y un dispositivo comparativo. La acumulación de datos sobre la forma de una curva de señal de entrada cuando se recibe ocurre en el dispositivo de almacenamiento. El dispositivo especial compara los datos de la entrada del filtro y la salida del esquema de acumulación a corto plazo. Cuando aparece una serie de señales de la misma forma en la entrada, se fija en el dispositivo de almacenamiento. Luego, desde todos los filtros de señal aleatoria, los pulsos con una forma de curva se liberarán y se omiten y se saltaron, lo que "recuerde" el filtro.

El dispositivo de comparación detecta la repetibilidad de la forma de pulso para reproducir con precisión este formulario en el dispositivo de almacenamiento.

Con la desaparición de la señal favorita, el sistema se realiza al equilibrio hasta que aparezca la nueva señal, cuya forma se repite. Hay una restauración de señales acumuladas en el dispositivo de almacenamiento.

¿Cómo es la comparación de la forma de la señal y la que "recuerda" el filtro? Esta comparación se lleva a cabo en varios puntos diferentes colocados en la envoltura del pulso. El número de dichos puntos se denomina "Número de mediciones" del sistema.

En la Fig. 16 muestra un diagrama de bloques de un sistema experimental con diez dimensiones propuestas por una de las empresas extranjeras. La línea de retardo, que desempeña el papel de un sistema de acumulación a corto plazo, tiene diez grifos. El dispositivo de almacenamiento contiene diez condensadores dibujados por la resistencia. En el correlador, hay respectivamente diez multiplicadores.

Higo. dieciséis. Diagrama de bloques del sistema experimental con diez dimensiones.

El voltaje de la línea de retardo y la celda de la memorización se ingresa en un multiplicador, lo que le da al producto a la salida de estas dos tensiones. Señales de todos los pliegues multiplicadores y la señal total se alimenta al detector. También revela lo idénticos a las formas de señales. Esto se logra comparando la señal total con la que "recuerda" el filtro, la llamada señal de referencia. Si el primero es igual a la segunda o más, el detector desbloquea el bloque aritmético del sistema de detección.

Con la ayuda de diez condensadores adicionales, se mejora la señal "Copiar". Esto significa que al comienzo del proceso de comparación, el esquema produce una señal fija más precisa en un dispositivo de comparación. Si la señal no ingresó completamente la señal, pero solo hay un componente de él, el sistema aún comienza a "adaptarse" a ella. Hay un signo del abismo, ya que la señal de referencia se reduce a cero. Cuando aparece la nueva señal, el sistema está listo para la acción. Significa que es capaz de "descifrar" señales codificadas con códigos que cambian periódicamente. Para las señales con una forma más compleja, necesita un mayor número de mediciones.

Los sistemas autojustables se usan ampliamente en el extranjero al desarrollar piloto automático para aeronaves y cohetes, así como en el diseño de sistemas de control automáticos para basculantes y naves espaciales.

Se sabe que la aeronave resulta cambiar significativamente dependiendo del cambio de peso y la configuración, la velocidad, la densidad atmosférica, la maniobra objetivo y el tipo de trayectoria. Por lo tanto, el sistema de ajuste automático utilizado para el piloto automático debe, en función de las condiciones de vuelo, cambiar sus parámetros para que, a pesar de estos cambios, mantenga la calidad del trabajo requerido.

Tomemos, por ejemplo, tal indicador de las condiciones circundantes como la temperatura. El vuelo tendrá que medir la temperatura de las secciones de la nave espacial, que son más susceptibles a la calefacción, por ejemplo, en la entrada de las densas capas de la atmósfera. De acuerdo con los resultados de estas mediciones, el sistema debe ajustar la trayectoria para que el barco no golpee el área donde esté esperando un calentamiento excesivo.

Para comprender mejor el principio de regulación autoajustable en avión, puede referirse a la acción del piloto en vuelo. Tener una perilla de control, perturba ligeramente el vuelo de la aeronave, que le permite sentir las propiedades de la máquina y alcanzar el control óptimo (mejor), a pesar de cambiar las propiedades de la aeronave cuando la altura se establece o cambia la velocidad de vuelo .

Considere una de las muestras de autopiloto automático de autoajuste, aplicado, en particular, en el luchador estadounidense (Fig. 17). La parte principal del piloto automático es un multivibrador: un generador de oscilación eléctrica, cuya forma es diferente del sinusoidal. Realiza las funciones de un relé de alta velocidad. Si la aeronave ahorra la posición especificada, el multivibrador, cambiando a uno de los dos estados estables, produce pulsos eléctricos cortos opuestos a la polaridad y igual a la energía. La frecuencia de ellos varía de 4 a 6 Hz. Estos pulsos se resumen a la máquina de escribir de dirección, y naturalmente realiza oscilaciones cerca de la posición neutral. La posición promedio del volante permanece constante, aunque en sí misma y se mueve 0,1 ° a la frecuencia de los pulsos. El avión también ha establecido oscilaciones, completamente invisible para el piloto.

Higo. 17. Esquema de autopiloto autoajustable

Con un cambio en la posición de la aeronave, la señal del giroscopio correspondiente forzará al multivibrador a permanecer en una posición estable más larga que en la otra. Por lo tanto, los impulsos de una polaridad actuarán en la máquina de dirección durante un período más largo que los pulsos de la polaridad opuesta. Se rotará un volante en consecuencia, y el plano vuelve a la posición especificada.

¿Y por qué es el modelo ideal? La señal de desajuste ingresa al multivibrador no solo del giroscopio, sino también de este modelo. Representa algo como un filtro e imita el comportamiento de la aeronave perfecta en respuesta a ciertas indignaciones. Entonces, el esquema con este modelo "Watch", ya que la aeronave real regresa a la posición original. Si se comporta como un avión ideal, no habrá señal del modelo. Si hay una diferencia, por ejemplo, entre las velocidades angulares de la aeronave real y el modelo ideal, el multivibrador recibirá la señal correspondiente y forzará la unidad para cambiar la posición promedio del volante.

¿Y qué hace un modulador de amplitud automática? Controla continuamente la eficiencia de la dirección del plano y compensa automáticamente el efecto de la altura y la velocidad de vuelo para su efectividad. Se sabe que para

Diferentes aeronaves La eficiencia del volante se reduce de diferentes maneras con un aumento en la velocidad, la altura y la disminución de la densidad del aire. Por ejemplo, este modulador automático, así que cambia el valor del rechazo del volante (amplitud) para que el efecto de la altura no afecte su eficiencia. Al mismo tiempo, hace frente a su tarea, ni siquiera "saber" de antemano las características específicas de este avión.

El autopiloto automático autoajustable, según especialistas extranjeros, tiene muchas ventajas en lo habitual. No es solo que debido a su aplicación, es posible acelerar el desarrollo del control automático para nuevos tipos de aeronaves y cohetes y reducir bruscamente las pruebas de vuelo que deben coincidir con las características del sistema de control convencional y la nueva aeronave o proyectil. Pero el caso es que el autopiloto automático de autoajuste es más simple y confiable. Sus dimensiones y peso del 50 por ciento son menos, y la confiabilidad es dos veces más alta que la habitual.

Al desarrollar diferentes tipos y sistemas de armas en el extranjero, también se crean sus modelos físicos de alta velocidad. En tal modelo "Entrar" mal funcionamiento característico de objetos reales. El sistema especial produce una solución para resolver, es decir, se traslada con una gran velocidad posible para eliminar las influencias dañinas, las fallas para obtener el modo deseado. Se necesita la solución más aceptable y la da a usar en un objeto real.

La nueva dirección en el uso de sistemas de autoajuste es la creación de controladores automáticos en la tecnología de aviación y cohetes. Están destinados a automatizar los procesos de verificar todos los tipos de equipos complejos de aeronaves y cohetes, incluidos equipos de radar y navegación, dispositivos hidráulicos y neumáticos, medios de orientación. Los diseñadores de dispositivos de calibración electrónica, como en la creación de otros autómatas, comenzaron con el análisis de las acciones humanas que realizan el control sobre el estado de la aeronave o el proyectil.

¿Qué hace el técnico? Él, recordando los requisitos de las instrucciones de funcionamiento, las transferencias cambian secuencialmente a la posición de trabajo, elimina las lecturas del instrumento y se verifica con ellos según lo especificado. En caso de descarga de datos, soluciona un mal funcionamiento y debe decidir qué hacer para liderar la técnica en buenas condiciones. Verifica todos los elementos y establece qué resistencia, condensador o lámpara es el culpable de la operación anormal del circuito eléctrico.

El rendimiento de las mismas funciones se puede asignar a la máquina. En el extranjero, creó, por ejemplo, un dispositivo automático, que, guiado por el programa grabado en la cinta, cambia al equipo de prueba y las lecturas de instrumentos con las instrucciones requeridas. Después de eso, se emite una señal de solución, indicando si el parámetro tiene una prueba en límites permisibles. Si el hardware incluye, necesita un largo tiempo para calentar, la máquina se encenderá y le devolverá cuando ingrese al modo de operación.

Para buscar un elemento defectuoso, la máquina sigue la "lógica". Produce una combinación de varias medidas. Para hacer esto, la máquina proporciona un elemento de "memoria". Él "recuerda" una o una serie de soluciones intermedias las compara para encontrar la causa de la falla.

El sistema de verificación creado no está diseñado para detectar una resistencia o lámpara defectuosa separada. Este sistema detecta un mal funcionamiento a un pequeño bloque que es fácil de reemplazar en un aeródromo convencional. Tan pronto como se detecta el mal funcionamiento, la máquina elige uno de sus 500 microfilms y lo diseña en la pantalla, donde se administra la reparación del equipo. Al mismo tiempo, la máquina elige una tarjeta especial y la entrega al operador. La película y la tarjeta indican que el elemento falló, el tiempo requerido para eliminar la falla, los instrumentos y las herramientas que deben usarse, lo que y cómo hacerlo, etc. Por lo tanto, el dispositivo automático de alta velocidad no solo puede encontrar un mal funcionamiento, Pero también brinda información especializa que de lo contrario tendría que buscar en varias instrucciones, descripciones y esquemas.

Actualmente, según la prensa extranjera, se desarrollan cheques electrónicos para muestras de equipos específicos y universales. Hay, por ejemplo, una máquina para detectar fallas en un sistema de navegación bomber muy complejo. Se han creado instalaciones para verificar el funcionamiento correcto de los sistemas de guía de las conchas administradas.

Acerca del rendimiento de un sistema universal puede ser juzgado por la operación de una máquina, diseñada para probar 1,200 diferentes suplementos de energía en aeronaves. La verificación de cada esquema de este tipo funciona en menos de un minuto.

Se creó otra revisión automática para probar los equipos electrónicos de radio del bombardero de las Fuerzas Navales estadounidenses. Al informar esta instalación, la revista Avayishn Pec indica que permite cuatro horas verificar todo el complejo de equipos del bombardero, incluidos los dispositivos de navegación de bombardeo, comunicaciones y radar, sistemas de identificación y control de vuelo, altímetro de radar, dispositivos de cálculo y potencia. suministros Se indica que con la ayuda de los fondos ordinarios, dicha inspección requerida con un gran número de al menos 35 horas.

La instalación consta de tres bloques colocados en carros. La unidad principal incluye un dispositivo de programación, un sistema de autoprueba de la instalación que detiene su funcionamiento cuando se produce un mal funcionamiento interno, dispositivos de medición de varias características, indicadores y dispositivos de grabación. En los otros dos bloques, contiene generadores que imitan las señales que se producen en las cadenas del equipo electrónico de radio de la aeronave en vuelo.

Se han desarrollado sistemas universales para verificar automáticamente la preparación de las conchas manejables para comenzar. El diagrama de bloques de dicho sistema se muestra en la FIG. Dieciocho.

Higo. Dieciocho. Diagrama de bloques del sistema de verificación automática generalizada.

¿Cómo funciona este sistema? El cheque se produce de acuerdo con un programa predeterminado, según el cual de las señales del registro del programa ingresan al convertidor. Desde allí en forma de impulsos, están sumando hasta el objeto de prueba. Las señales de los generadores de excitación incluyen cadenas comprobadas. Las señales de respuesta caen en el convertidor de señal inversa y la prueba se termina automáticamente. Comienza la solución de problemas.

En una de las muestras de equipos de verificación, el programa de prueba se registra en una cinta magnética. La introducción de señales se realiza mediante un dispositivo de alta velocidad que percibe con una cinta magnética de 400 señales por segundo. Un dispositivo de almacenamiento se realiza en forma de un tambor magnético y tiene una capacidad de 500,000 unidades de información. Se aplica el indicador de la confiabilidad del resultado de la prueba, que en forma de un número de doble dígito (de 0 a 98) muestra cuánto tiempo se permite la desviación de la medición del valor permisible. Los datos de verificación se muestran visualmente en la cinta perforada o en forma de tablas. El uso de un sistema automático le permite verificar un minuto, lo que generalmente se requería durante varias horas.

Los dispositivos de control automático de alta velocidad verifican la cantidad cada vez mayor de la aviación diversa y la tecnología de cohetes. Se crea, por ejemplo, el equipo en relación con varios tipos de comunicación de radio de aviación y equipos de navegación de radio, sistemas de gestión de incendios y motores, sistemas de identificación, dispositivos de protección de ruido y otros.

Higo. diecinueve. Estación de prueba de aviación automática colocada en remolque.

En la Fig. 19 muestra una unidad de prueba automática colocada en el remolque. Se considera que uno de los problemas más difíciles desarrolla sistemas capaces de comparar señales que cambian con el tiempo y tienen en cuenta las desviaciones permisibles, también dependiendo del tiempo. No es menos difícil crear dispositivos que permitan sin la participación de las personas para verificar los sistemas de aeronaves hidráulicos y neumáticos y, además, verificar sus motores en reposo.

El desarrollo de sistemas de control automático en el extranjero en la tecnología de aviación y cohetes indica que la automatización basada en el uso de los logros de la electrónica de radio y otras áreas de ciencia y tecnología cubre no solo el campo del uso de combate de los medios de la lucha armada, sino también su preparación para batalla.

Sin embargo, esto no significa eliminar a las personas de participar en el servicio y el uso de equipos y armas militares. El número de personas involucradas en el mantenimiento del equipo definitivamente está disminuyendo. Pero una persona aún resulta ser necesaria como el creador de automóviles y un comandante que tiene un enorme conocimiento y experiencia capaz de usar las capacidades de la máquina. De la preparación y las cualidades de una persona dependerá, finalmente, dependerá del éxito en la batalla.

La descripción del principio de operación y el dispositivo de máquinas de computación electrónicas está actualmente dedicado a una gran cantidad de libros y folletos. No repetiremos sus contenidos, solo recordaremos que el esquema general de la máquina de computación electrónica incluye componentes indispensables como dispositivos para capacitación y puntuaciones de perforación en las que el programa de operación de las máquinas, un dispositivo introductorio, operativo y a largo plazo. "Memoria", se puede aplicar un dispositivo aritmético, panel de dispositivos y control, salida y dispositivo de impresión (Fig. 20).

Higo. 20. Partes principales de la máquina de computación electrónica.

El portador principal de la señal en la máquina electrónica, como se conoce, la corriente eléctrica. Sirve aquí en forma de impulsos que tienen una duración muy pequeña (aproximadamente mil millones de dólares de un segundo). Dado que las lámparas electrónicas o semiconductores se utilizan en el diagrama de la máquina, que tienen una inercia muy pequeña, el tiempo de la reacción del diagrama es muy pequeño, cientos de miles de menos de los dispositivos mecánicos y electromecánicos. Todo esto determina la alta velocidad de la máquina. Hay números más de una vez publicados que hablan su rendimiento fenomenal.

La máquina electrónica es capaz de hacer cálculos a una velocidad enorme: el orden de millones de operaciones aritméticas por segundo con números de 10 a 15 bits. En unos minutos de trabajo, hará más que la calculadora para toda su vida. Al mismo tiempo, el trabajo de muchas computadoras no es fácil, pero surgen oportunidades fundamentalmente nuevas. La máquina es capaz de realizar no solo las operaciones matemáticas de un gran volumen y rango, sino también las operaciones lógicas.

¿Pero son las máquinas computadoras electrónicas que la biiónica no necesita en esta área? No, esto no es imposible de decir, y los resultados de los científicos de investigación que estudian y reciben información en un organismo vivo, y en particular el trabajo del sistema nervioso y el cerebro, son muy valiosos.

Los resultados de la investigación en el campo de Bionics ya se han hecho para saber al desarrollar programas para máquinas de computación electrónicas. Sobre la base de las observaciones de cómo una persona llega a resolver tareas especiales, y de acuerdo con esto, se creó el llamado Programa Euronttical, simulando este proceso en los humanos. Viene del método euristicado para encontrar la verdad estableciendo los problemas principales. Cuando use dicho programa, la máquina probó con éxito 38 de 52 teoremas.

Ahora pasamos al proceso de transferencia de información. Ya hemos dicho que la señal es un pulso de voltaje. Los números en él se registran en un sistema binario en el que dos son la base del número. Cualquier número está escrito por una combinación de ceros y unidades. En la pestaña. 3 Se le da una comparación de la grabación de números en sistemas de números decimales y binarios.

Cero y unidad significa la ausencia o la presencia de un pulso de voltaje eléctrico. En la transmisión de estos pulsos y consiste en un acto elemental de una máquina electrónica. En la entrada de la máquina, se usa una cadena de llamados desencadenantes. La esencia de su dispositivo es que contienen dos lámparas electrónicas incluidas de tal manera que el sistema tenga solo dos estados estables: en ausencia de corriente en una lámpara y en ausencia de corriente a otra. El primer estado puede considerarse apropiado cero, el segundo. Tomando una cadena de desencadenantes, puede "quemar" el número en el sistema binario, tal cadena se llama el registro. Si el registro ya registra el número y otro se le envía, puede obtener la cantidad de ellos. Un dispositivo que sirve para este propósito se llama sumador. Los números se transmiten de una máquina de nodos a otra por cables en forma de pulsos eléctricos.

Sin entrar en los detalles del trabajo de la máquina, recurrimos a lo que es consciente de la transferencia de información en el sistema nervioso. Primero, mostraremos la indudable superioridad de los dispositivos de este tipo en organismos vivos antes de la técnica. Los especialistas de alguna manera decidieron comparar la codificación y el ancho de banda (banda de frecuencia transmitida sin distorsión) del sistema de cerebro y televisión. Para evaluar estas características, un sueño habitual tomó. Evaluación del número de personal y elementos, como generalmente se realiza contra la telecast, los expertos recibieron una cantidad astronómica para el ancho de banda 10

20

-diez

23.

Hz. Dado que el límite superior de la tira en los procesos fisiológicos no es superior a 100 Hz, y el número de canales paralelos no puede exceder los 10

9

-diez

diez

Se supone que un método para codificar la información en el cerebro en una gran cantidad de veces más económica que en la televisión moderna. Como enriqueciera la técnica, incluida la automatización de conteo electrónico, la atenuación de este método de codificación.

¿Cuáles son las señales que transmiten diferentes información en un organismo vivo? Como se mencionó anteriormente, es impulsos de la emoción nerviosa.

Más precisamente, la transferencia de irritación en la fibra nerviosa es un proceso electroquímico que se produce debido a la energía acumulada en la fibra misma. La energía consumida por el nervio en el pulso se repone más tarde, durante el poder del nervio. Todos los mensajes se transmiten a lo largo del nervio en el alfabeto binario: el nervio está solo o emocionado. En diversos grados de excitación, hay un aumento en la frecuencia de los impulsos. Por lo tanto, al transmitir mensajes no nerviosos, estamos tratando con una modulación de pulso de frecuencia que se ha generalizado recientemente en la técnica de comunicación.

El papel de los amplificadores de señales entrantes en el sistema nervioso para su transmisión adicional se juega

Neuronas

. Ahora están atrayendo mucha atención a los científicos.

Higo. 21.

Representación esquemática de la neurona.

La neurona contiene cuerpo celular (Fig. 21). Procesos de árboles -

Dendriti.

- Entradas para las cuales se resumen los impulsos de irritación al cuerpo de la caja. La salida sirve

Akson

.

¿Cuál es el tamaño de la neurona? Su cuerpo tiene dimensiones menos de 0.1 mm. La longitud de las dendritas es de la fracción de un milímetro a decenas de centímetros, su diámetro es alrededor de la centésima parte del lóbulo del milímetro. El número de procesos puede alcanzar varias docenas e incluso cientos. Los axones pueden ser una longitud de un milímetro a un medio y medio.

En la transmisión de fibras nerviosas de excitación, el rol es genial.

Sinapsov

, es decir, lugares de transición de excitación de una célula nerviosa a otra. Las sinapsis se entusiasan solo en una dirección, desde el extremo del axón de una neurona hasta las dendritas y el cuerpo celular de otra neurona. Por lo tanto, las fibras generalmente se llevan a cabo impulsos en una sola dirección: ya sea desde el centro hasta la periferia, o de la periferia hasta el centro (nervios centrípétricos).

Higo. 22.

Presanas neuronas (A) y neuronas post-onappecovy (B)

En la Fig. 22 son representados

Presa

neuronas indicadas por la letra A, y

Poslainapsia

Neuronas - V. Synaps puede ser de uno a varios cientos. Hay especialmente muchas de las neuronas motoras de la médula espinal. Transmiten los impulsos relacionados con el control de los movimientos corporales.

En el cerebro humano, qué científicos están tratando particularmente persistentemente de simular, hay 10-15 mil millones de neuronas. Pero no es solo una cuestión de cantidad, sino en su excepcional complejidad y variedad de funciones.

"Ciencia moderna", el conocido científico soviético P. K. Anokhin en uno de los artículos ", mostró claramente que la propia célula nerviosa y su caparazón son un mundo entero de diversas formaciones químicas y fisiológicas.

Los métodos más delgados de la investigación e a través de la ayuda de dispositivos electrónicos se establecieron en cientos y, a veces, miles de contactos que cada célula nerviosa tiene solo el comienzo de ese proceso sorprendente a nivel molecular, lo que permite al cuerpo en el tamaño de 20 milésimas de milímetro a Obtener un número infinito de procesos sintéticos. - "Compartir personal" de la participación celular en las actividades de todo un cerebro ".

Por lo tanto, es poco probable que la célula nerviosa se considere como un detalle elemental: esto, hablando convencionalmente, ya "nodo" "cerebro-cerebro" con un complejo complejo de funciones que refleja diversos tipos de actividades del cuerpo. Desde aquí puede entender lo difícil que reproduce artificialmente una célula de cerebro.

Las obras sobre la creación de un análogo de una neurona están dedicadas a la parte principal de la investigación en el campo de Bionics en el extranjero. Neurona, como ya se señaló, un convertidor con salida binaria, es decir, con la ausencia o presencia de una señal. Se puede suministrar un impulso emocionante o inhibitorio a la neurona del organismo biológico. El primero llama al "desencadenante" de la neurona si el valor de la energía acumulado por la neurona durante un cierto período de tiempo excederá a algunos, ya que dicen el valor de umbral. Si la amplitud del pulso es pequeña, la neurona no "funcionará". Pero si varias señales débiles actúan constantemente, la energía de la cual en total excede el valor de umbral, entonces la neurona "se dispara". Esto significa que tiene la propiedad de la suma temporal y espacial. En la salida de la neurona, se forman pulsos de magnitud y duración estándar.

La suma secuencial o temporal se refiere a tal excitación de una neurona cuando las irritaciones se siguen a los umbrales más pequeños por períodos de tiempo suficientemente cortos. La suma espacial consiste en resumir simultáneamente dos o más sinapsis de irritaciones individuales, más débiles que los valores de umbral. En resumen, pueden causar excitación de la neurona.

Esquemáticamente, puede retratar el modelo de la neurona como se muestra en la FIG. 23. Tiene muchas entradas donde se reciben las señales.

1

R

2

y así sucesivamente. Actúan a través de los contactos sinápticos.

1

, S.

2

En estos contactos, en estos contactos hay un retraso en la señal entrante en un momento durante el cual se excreta una sustancia especial, que aumenta la excitabilidad de la neurona y facilitando la reacción celular a los impulsos posteriores.

Higo. 23. Esquema de modelo de neurona.

El impacto en el cuerpo de la neurona se determina por la cantidad de impactos de todas las entradas y señales que han estado actuando antes. La activación de la neurona se produce si el efecto excede el valor de umbral K. Luego se recibe la señal estándar R. a la salida de la neurona.

Es interesante que inmediatamente después de la exposición del pulso emocionante, el nivel de umbral de neurona aumenta considerablemente hasta el infinito. Entonces, ninguna señal de recién llegada lo hará "para trabajar". Tal estado se conserva generalmente para varios milisegundos. El nivel de umbral se reduce luego.

En cuanto al impulso de frenado, es la señal prohibida que hace que sea imposible "desencadenar" la neurona de los pulsos de otros insumos.

En varios países extranjeros, están en marcha las obras intensivas sobre reproducción artificial de las neuronas. En los Estados Unidos, por ejemplo, varias instituciones de investigación, instituciones educativas y empresas participan en este trabajo. En las contrapartes más simples de la neurona, use solo un dispositivo semiconductor. En modelos más complejos toman varios dispositivos de semiconductores.

Un análogo de una neurona que contiene cuatro instrumentos semiconductores tiene características cercanas a su sobrasa biológica. Este análogo puede excitar hasta 100 otros dispositivos sin un cambio significativo en la forma y la magnitud de la señal de salida. El diseño propuesto se utilizó para reproducir la función del ojo, donde se utilizaron fotorresistencia de selenio-cadmio como un elemento sensible (fotocélulas cuyos cambios de resistencia bajo la influencia de la luz visible).

Un efecto grande dio un compuesto de dispositivos semiconductores en el principio de compuestos sinápticos en los tejidos nerviosos. Era posible imitar el efecto de estos tejidos, como un tipo de filtros que transmiten solo cierta información.

Para simular las neuronas, se utilizan núcleos de ferrita magnética, esquemas de generadores especiales (multivibradores) y otros dispositivos.

El modelo de neurona con un multivibrador se muestra en la FIG. 24. Los dispositivos semiconductores t juego el papel principal.

2

y T.

3

. En un estado estable t

2

Bloqueado porque el voltaje negativo se envía a él.

6

. Dispositivo semiconductor T.

3

, por el contrario, está en el estado de separación. En este caso, resulta que el potencial en un punto es un positivo (+ 20 V), y en el punto B también es positivo, pero en tamaño inferior.

Higo. 24. Modelo de neurona utilizando multivibrador en semiconductores.

Si se produce el dispositivo semiconductor t

2

y bloqueo T.

3

, el potencial del punto A disminuye drásticamente, y aumenta el potencial del punto B. Como resultado de esto, se suministra un pulso de voltaje positivo al rendimiento de excitación, y en la salida del frenado es negativo. La duración del pulso depende de la elección de los valores de resistencia r

m

y condensador de capacitancia con

m

. Cambiando la magnitud de los contenedores con

2

y s.

3

Puede ajustar el sistema de devolver el sistema a un estado estable. El valor de la tensión negativa suministrada al dispositivo semiconductor t

2

Con resistencia R.

6

Se determina el valor de umbral de la activación de la neurona.

¿Es posible en este esquema una característica de suma temporal y espacial de la neurona? Sí, posiblemente. Para este propósito, se sirven las cadenas de entrada que contienen r.

1

, CON

1

y dispositivo semiconductor t

1

. La suma espacial se simula mediante la alimentación de señales en insumos paralelos, temporal, la acumulación de energía en el condensador con

1

. Los pulsos a la entrada del análogo de la neurona se alimentaron cierta amplitud y una duración de un milisegundo. Fueron distribuidos accidentalmente con el tiempo. La salida se obtuvo una señal estándar con un voltaje de 15 V y la misma durabilidad que la señal de entrada.

Dicho diagrama le permite reproducir muchas características de la neurona, además de su capacidad de adaptación, es decir, cambios en el umbral de gatillo según la magnitud de las señales de entrada.

El modelo de una de las muestras de neuronas en el elemento magnético se muestra en la FIG. 25. La corriente del primer devanado del núcleo de varios miembros crea el flujo principal F, dividiendo en dos corrientes f

1

y F.

2

Donde hay agujeros (que se muestran en la parte inferior de la imagen). El núcleo se magnetiza a la saturación.

Higo. 25 Modelo de neurona en elemento magnético.

En el segundo devanado viene las señales de entrada actuales. Si en la cantidad son mayores que algún umbral, luego en las partes exteriores del núcleo, donde hay agujeros, un cambio en la dirección del flujo magnético F

2

.

El tercer devanado está alimentado por la corriente alterna, la cuarta es la salida del modelo de neurona. ¿Cómo va la señal a la salida? Cuando no hay señal en el segundo devanado, el cuarto no induce E. s., Dado que en un período medio, la fuerza de magnetotrificación coincidirá con la corriente

1

, en otro semestre - con transmisión F

2

. El núcleo está saturado, y el aumento en el flujo no será ni en ningún otro período. La otra cosa es cuando se recibe la señal en el segundo devanado. Entonces F.

1

y F.

2

coincidir en la dirección. Y aunque en medio período, no podrán aumentar, pero disminuirán en otro medio período. Y cualquier cambio en el campo magnético se asocia con la guía en el conductor en este campo, la fuerza electromotriz. Esto ocurre la señal de salida en el cuarto bobinado.

Al simular un enlaces nerviosos complejos, se pueden usar otros orificios del núcleo magnético.

¿Qué valor tiene todo esto para la tecnología? Resulta, muy grande. Entre otras tareas de mejorar las máquinas electrónicas, el estudio del proceso de transferencia de información a las neuronas permite plantear la cuestión de garantizar la alta fiabilidad de estas máquinas. Se sabe que al resolver algunas tareas, la máquina de computación electrónica debe realizarse, por ejemplo, más de diez millones de multiplicaciones. Dado que la máquina se usa en la máquina, multiplicará los números de treinta dígitos entre sí. Todos tienen que hacer 10

diez

Actos elementales. Para que estos cálculos dan un resultado sin errores, la probabilidad de error debe ser inferior a 10

-diez

. Para garantizar una posición de este tipo incluso con las herramientas electrónicas de radio más avanzadas (transistores, ferritas, etc.) aún no es posible. Siempre puede estar en el esquema un artículo no confiable, que causará un error. ¿Cómo salir de esta posición? ¿Cómo crear un automóvil confiable desde insuficientemente confiable a veces detalles?

Y los científicos recordaron el mecanismo para transferir información a las neuronas. Especialistas razonados. Los elementos separados de la máquina pueden hacer que dos errores independientes entre sí: no envíe un impulso cuando se requiere, y envíelo cuando no sea necesario. Por lo tanto, es deseable tener un dispositivo que participe en la restauración de los datos iniciales. Este dispositivo debe estar conectado a una pluralidad de circuitos de entrada de los órganos de conmutación. Tal esquema no es más que reproducir el proceso de transferencia de información con las neuronas. Como hemos visto en la FIG. 22, las sinapsis en neuronas son los finales de las transferencias laterales vinculadas accidentalmente de las neuronas.

Se observó sobre la señal de que la neurona con una probabilidad muy alta está emocionada solo cuando los pulsos reciben un cierto número de sinapsis. De ahí la conclusión: no puede tener uno, sino varios, por ejemplo, tres, máquinas de trabajo paralelas. Están conectados al mezclador, donde se establecen al menos dos de los tres resultados de la computación, y las operaciones adicionales se basan en los resultados coincididos. Así que "la mayoría de los votos" establece, considerar confiable para un mayor trabajo. De esta manera, puede construir máquinas en las que la probabilidad de error puede reducirse considerablemente.

El mezclador en este caso realiza las funciones de la neurona. Por lo tanto, los científicos ahora están investigando activamente la cuestión de cómo se pueden construir las máquinas automáticas de las neuronas. Las propias neuronas son todas más profundas. La teoría de las máquinas neuronales abre amplias oportunidades para mejorar las máquinas de computación electrónica, lo que aumenta su confiabilidad, mejora la conmutación, mejorando su "memoria" a docenas de veces. Es característico que en el primer simposio en los Estados Unidos en Bionics, la mayoría de los informes se dedicaron a reproducir las funciones de las células nerviosas (neuronas), el auto-aprendizaje y las máquinas autoproclamadas. En los EE. UU., Varias empresas desarrollan análogos eléctricos de neuronas para recopilar esquemas que tienen una alta velocidad de procesamiento de información y la "autoorganización".

Ahora sobre la "memoria" de máquinas de computación electrónica. Arriba, en la fig. 20, estamos entre las partes indispensables de la máquina incluyen "memoria" operativa y a largo plazo. Dicha separación de la "memoria" se produce porque es técnicamente difícil en un solo dispositivo realizar los requisitos de velocidad y alta capacidad. Por lo tanto, el dispositivo de almacenamiento operacional tiene una pequeña capacidad, pero proporciona una grabación rápida y evalúe. En un dispositivo de almacenamiento a largo plazo, se requiere más tiempo para la lectura, pero su capacidad es muy alta.

¿Cuáles son los dispositivos técnicos de "memoria"?

El proceso de "memorización" puede ser un registro de números binarios en una cinta magnética o un tambor recubierto con una cinta magnética. Dado que el número en el sistema binario está codificado 1 y 0, es decir, la presencia o ausencia de un pulso de voltaje eléctrico, cuando la corriente se pasa a través de la bobina con un núcleo, ubicado cerca de la cinta o el tambor, están magnetizados y almacenó el impulso. Puede arreglar pulsos en forma de cargas eléctricas en el dieléctrico. Este dieléctrico puede servir como una pantalla de un tubo de haz de electrones, similar a los utilizados en televisores ordinarios. Los cargos por puntos formados por un grupo de electrones denotan unidades de números y se almacenan durante mucho tiempo.

También hay un sistema ultrasónico de "memorización": líneas de retardo. Contienen un tubo lleno de líquido (a menudo Mercurio). El voltaje se aplica al material piezoeléctrico ubicado en contacto con el tubo. Bajo la acción de voltaje en el material piezoeléctrico, ocurre un empuje mecánico, lo que causa una onda ultrasónica en el líquido. Se mueve de un extremo del tubo a otro, donde hay una placa de salida de un material piezoeléctrico. Convierte la ultrasonido nuevamente en un impulso eléctrico. El tiempo del paso de la onda ultrasónica (y se mueve bastante lentamente) y hay un tiempo de retardo de pulso. Dado que el fluido continúa sus oscilaciones y además, el tiempo de "memorización" puede ser muchas veces más grande que el período del movimiento principal de la onda.

También se pueden aplicar otros métodos de "memorización", por ejemplo, con la ayuda de núcleos de ferrita, etc.

Para no confundir los números memorables, se les asigna sus direcciones precisas en la máquina electrónica. Si se registran en la pantalla del tubo del haz de electrones, la dirección del número está determinada por el número del tubo, las cadenas y la columna. En el caso de un registro magnético, la dirección es el número de la cinta magnética y la pista en ella. De manera similar, los números se encuentran en los números de las líneas del retraso y el impulso, fluctuando en ellos.

Por supuesto, se aplican dispositivos de conmutación especiales para encontrar la dirección. Más rápido es posible encontrar el número en la pantalla del tubo del haz de electrones, ya que es suficiente para especificar el sistema de potencial deseado que controla la viga. El más largo tiene que esperar el enfoque del número deseado al grabar la cinta magnética de PA.

Describimos la acción de la memoria de la máquina electrónica con una línea de retardo ultrasónica. Los números, "memorizados" de esta manera, se circulan continuamente en un anillo cerrado. El paso de los números se registra por el contador de pulsos. Si necesita considerar el número, la dirección del lugar se archiva al Registro, desde donde debe tomarse. El dispositivo especial "Monitores" para que coincida con los números en el contador y en el Registro de direcciones, solo el número se pasa a través de los canales de salida. La grabación también indica la dirección del lugar donde se debe registrar el nuevo número, y el número anterior está "olvidado".

Hemos descrito en detalle la circulación de "memoria" en el diagrama con la línea de retardo porque en ella, en las suposiciones de especialistas, en común con la acción de la memoria humana. Se cree que la memoria en humanos se lleva a cabo circulando la excitación nerviosa por un camino cerrado que consiste en fibras y células nerviosas. Los adherentes de estos puntos de vista, como si ya se descubriera estructuras neuronales en forma de bucle cerradas en los tejidos del receptor nervioso.

Científico húngaro Doctor de Ciencias Técnicas es menos probable que Taryan, muchas cuestiones de automatización neural, afirma que si construiría una "red neuronal" de las neuronas artificiales, daría la "memoria" de una calidad excepcional. Habría excedido todo en muchos órdenes de magnitud, todo lo que se puede usar en máquinas de conteo modernas.

Pero hay otro punto de vista sobre el mecanismo de acción de la memoria de la persona: como si estuviéramos obligados a las propiedades de las moléculas de proteínas disponibles en las células. Cambia el orden de los átomos, que proporciona una gran cantidad de estados caracterizados por propiedades químicas y capaces de manifiesto en funciones fisiológicas de la célula. La hipótesis de que la base de la memoria es la reestructuración de los átomos de las moléculas de proteínas, es valioso, ya que explica la presencia de la memoria en los organismos más simples, lo que no asume la memoria tanto de la circulación de la excitación nerviosa.

Una persona elige de su información de memoria sobre asociación con imágenes de objetos reales. Las analogías con este proceso se basan en dispositivos de almacenamiento asociativos. En estos dispositivos, la búsqueda de datos se realiza no solo en la dirección, sino según los signos de la información en sí. Ya se han creado varios tipos de dispositivos memorables asociativos, donde se registran signos de información en mapas perforados, elementos magnéticos, etc. La mejora adicional de dichos dispositivos los llevará a llevarlos al mecanismo de almacenamiento más notable: la memoria humana.

Los datos bionics permiten no solo mejorar las piezas del dispositivo y los principios organizativos de la automatización de contabilidad electrónica, sino que también crean máquinas que se comporten más biológicamente, es decir, hubo "inteligente" que nuestros autos modernos.

En los EE. UU., Un grupo de especialistas liderados por el Dr. Frank Rosenblado está siendo desarrollado por una nueva teoría, según la cual puede crear un dispositivo electrónico que reproduce la actividad cerebral y explica en gran medida el proceso de memoria humana. Usando esta teoría, fue posible construir un modelo de máquina electrónica, que, de acuerdo con los autores, puede clasificar, percibir y describir simbólicamente las condiciones circundantes, y también tener en cuenta cambios completamente nuevos e imprevistos en el medio ambiente y hacer Es sin la intervención del operador.

La máquina de computación electrónica se ha familiarizado con los trabajos estadounidenses, como se conoce, estrictamente de acuerdo con el programa elaborado por una persona, y es necesario surgir la necesidad de una decisión imprevista a medida que se detiene. El nuevo dispositivo tiene sus propios "cuerpos" de la percepción del sonido, luces similares a los sentidos humanos. En el corazón de los "órganos" de percepciones se encuentran bien conocidos dispositivos electrónicos y electromagnéticos. Por supuesto, no pueden cumplir plenamente lo que hacen los sentidos humanos, pero le permiten ampliar significativamente el círculo de información que generalmente es percibido por la máquina.

Por la naturaleza del trabajo, el nuevo automóvil es mayor que cualquier otro, acercándose a las funciones del cerebro. Percibe la información, lo clasifica y muestra el concepto. La mayoría de los elementos "memoria" en él están conectados al azar, al igual que el cerebro. Se sabe que los fisiólogos creen que los compuestos entre asociaciones o "pensamiento", las células del cerebro están organizadas, aparentemente, por casualidad. Al recibir la información en la nueva máquina, no es un elemento individual en el que se acumula una cierta descarga de información, y al mismo tiempo la mayoría de los elementos.

Un grupo liderado por el Rosenblat, por lo tanto, procedió principalmente del hecho de que las funciones de memoria se distribuyen al azar en los elementos de la asociación. Así que las células conmemorativas de la máquina se distribuyen al azar. Pero sus compuestos definitivamente no son para cambiar arbitrariamente en el proceso de su trabajo. Preparación del automóvil capaz de percibir los fenómenos de la realidad, los científicos creían que cualquier cuerpo reflexivo se puso capaz de entender la situación circundante en el proceso de aprendizaje y la acumulación de experiencia, y no recibe la herencia de esta propiedad. Por lo tanto, todas las células de almacenamiento antes de la inclusión y el comienzo de "entrenamiento" fueron completamente neutrales.

En la Fig. 26 muestra los procesos de percepción de las impresiones visuales de A - Man y B - Nueva máquina llamada

Percepción

(De la palabra "Percepción" - Percepción).

Higo. 26. Procesos de percepción de las impresiones visuales: un hombre (suposición); B - Máquina de computación electrónica - perceptor Higo. 27. Las partes principales de la máquina de computación electrónica - percepción

Higo. 27 Reproduce las partes principales de este automóvil involucrado en la reproducción de imágenes visuales. "Para ver" Una lente la ayuda a centrarse en la "retina" de 400 fotocélulas miniaturas. Cada imagen de este tipo excita una serie de fotocélulas, esta excitación se transmite a las células de la asociación, el número total de los cuales alcanza los 512. La marca en la "memoria" permanece debido al hecho de que los elementos de almacenamiento que guían la señal para encender el Los dispositivos reactivos pueden mejorarlo. Sin embargo, enfrentando una nueva impresión, un automóvil, como una persona, primero comete errores. Pero las pistas en "Memoria" se fijan gradualmente, y de acuerdo con la teoría de las probabilidades, es posible garantizar que ciertas excitaciones conlleven la misma reacción. Esto significa que el automóvil ha adquirido un cierto "concepto" en relación con las condiciones que lo rodean. Es prácticamente necesario hacer 15 intentos, después de lo cual el automóvil da el 100 por ciento de las respuestas correctas.

El operador puede "enseñar" el auto para llegar a las conclusiones deseadas. Esto se facilita por la presencia de retroalimentación. De los dispositivos de reacción, las señales de retroalimentación llegan a las células de almacenamiento que causaron su inclusión. Estas señales aumentan la "potencia" de las células de almacenamiento, es decir, parece ser una "remuneración" para el grupo que causó reaccionar dispositivos a la acción.

El automóvil tiene control manual para desarrollar los conceptos necesarios. Para la respuesta correcta, la máquina es "recompensada" (la efectividad de las células correspondientes) y "castiga" por un error (su efectividad se reduce).

Cabe señalar que la matemática "Enseñar" de nuevas máquinas es tan difícil como una persona. Por lo tanto, la máquina de computación electrónica en el rendimiento de la cuenta tiene la misma ventaja sobre el perceptron, como antes de la persona.

¿Qué realmente "aprendió" el modelo más simple del nuevo auto? Sin ninguna persona de ayuda, determinó con precisión la ubicación de las figuras geométricas a la derecha y a la izquierda de su "campo de visión". Resultó poder "aprender" para distinguir las letras del alfabeto. Se supone que el perceptor podrá reconocer el discurso humano y convertirlo en señales, gestionar, digamos, letras. La máquina es capaz de hacer traducciones de un idioma a otro, selección de literatura, ver patentes. En un caso militar, es recomendable utilizar su uso en la guía de conchas administradas, aeronaves. Aquí puede hacer que sea mucho más fácil tomar el proceso de toma de decisiones, que ahora se confía completamente a las personas. Se considera que es probable que aplique las máquinas de un nuevo tipo para la ingesta de aire, ya que pueden informar datos imprevistos, detectan cambios en la situación, etc.

Al evaluar la capacidad de la máquina para reconocer las imágenes, se "mostró" una gran cantidad de fotografías de barcos en el mar, plantas de cohetes, aviones. Resultó que la máquina correcta "entrenada" es capaz de distinguir entre objetivos individuales, así como objetos que están rodeados de otros en forma de objetos. Por ejemplo, ya en el primer modelo de la máquina, la corrección del reconocimiento de los hangares y los capones alcanzó el 100 por ciento, la aeronave en Capónier es del 92 por ciento, la aeronave fuera del refugio, 94 por ciento.

No es por casualidad de que la Marina de los EE. UU. Se interesó en crear una muestra de un automóvil con miles de células de almacenamiento. Se supone que tal automóvil no excederá el tamaño de la tabla habitual. Es cierto, mientras que las células memorizantes son muy complejas y carreteras. Por lo tanto, lo más importante, los diseñadores pagan el desarrollo de células de almacenamiento compactas, económicas y confiables. Según las últimas publicaciones, ya se ha construido la segunda muestra de Perceptron. Contiene 20 veces más elementos de memoria y un esquema de relación más complejo que el primer modelo. El ejército estadounidense tiene la intención de utilizar esta percepción avanzada en un futuro próximo para descifrar automáticamente los resultados de la ingesta de aire: fotografías aéreas e identificar objetivos para ellos.

Con el uso de neuronas artificiales, los autos ya están creados con capacidad de reconocimiento, incluso más perfectos que las primeras perceptaciones. Ya creado, por ejemplo, una máquina en una variedad de neurona electrónica:

Artrón

. Esta neurona electrónica es más complicada por otros análogos. Tiene 16 estados y demora a la propiedad. Este es un elemento extremadamente sensible que tiene dos entradas y una salida. Las señales de entrada y salida tienen una forma digital. La diferencia de la máquina en los artros de las primeras percepción es que los caminos de pasar la señal entre elementos sensibles y los artros cambian continuamente al azar, mientras que en el proceso de "aprendizaje" se encontrarán las rutas óptimas. Pero incluso después del "aprendizaje", el automóvil vuelve fácilmente a la etapa del pasaje de señal aleatoria.

El mecanismo principal con el que dicha máquina está aprendiendo "es cuatro interruptores de alta velocidad. Comparan la señal recibida con el nivel de umbral, determine, abra el interruptor o se quede cerrado. En el primer caso, la señal al artrón no pasa, en el segundo paso. El esquema de retroalimentación y aquí proporciona "aliento" o "castigo", reduciendo o aumentando el nivel de umbral de conmutadores.

La máquina en los artros, según la impresión extranjera, se puede usar para controlar automáticamente las aeronaves espaciales no tripuladas, contribuirá a la creación de vehículos de comando de alta velocidad para la sede de las unidades militares que facilitan las soluciones al comandante. La máquina puede administrar con éxito el equipo que opera bajo condiciones peligrosas.

La impresión también se informa sobre la creación de otro análogo de neuronas para dispositivos lógicos. Eso -

neuristor

. Puede realizar todas las operaciones lógicas de las máquinas computadoras electrónicas existentes e incluso algunas de las funciones que aún no tienen que decir. Según el diagrama, este es un canal que contiene una tira de termistor y un contenedor distribuido. Distribuyen señales: descargas eléctricas que pasan con velocidad y amplitud constante. Después de la descarga, el dispositivo se vuelve inmunidad durante algún tiempo y no admite las descargas. Después de algún período, restaura el desempeño. Los dispositivos lógicos en los neuristradores son característicos del hecho de que el dispositivo y los cables que conectan son un entero.

Una firma extranjera sugirió una máquina de auto-programación que elige de forma independiente el enfoque óptimo para resolver el problema. Está diseñado para reconocer las señales del hidrólico.

Antes de usar, la máquina está "entrenada". En la cinta perforada del bloque de memoria, se escriben señales del hidrólico y la señal de eco creada por el barco. Si la máquina confunde algo, el proceso de comparación se repite hasta que le da la respuesta correcta. "Entrenado" de esta manera, la máquina puede analizar señales de ubicación submarina mejor que el operador.

Una de las empresas estadounidenses construyó una máquina de aprendizaje biónic para una identificación rápida y clasificación de objetos tridimensionales con una forma de bola, cubo, pirámides y un elipsoide. Esta cualidad, según los especialistas estadounidenses, es muy valiosa al ver, analizar, seleccionar fotos en satélites de reconocimiento antes de transferirlos a la Tierra. Y no solo en este caso, sino también al reconocer los comienzos del lanzamiento de las conchas o las conchas propias desde el lado de las aeronaves o satélites, así como la detección de las ojivas de misiles entre los objetivos falsos.

Dicha máquina biónica consiste en una lente, 400 fotocélulas, amplificadores de señal de fotocellatoria, un bloque de memoria asociativa, que consta de 400 esquemas lógicos simples, dispositivos lógicos de respuesta y dispositivos lógicos digitales que indican la forma del objeto observado. La salida de cada amplificador está conectada (por ley aleatoria) con las entradas de nueve circuitos lógicos del bloque de memoria.

¿Cómo funciona una máquina tan biónica? Cuando la imagen óptica está diseñada para las fotocélulas, las señales de ellas después de la amplificación se dirigen a circuitos lógicos de "memoria" asociativa, desde allí a dos dispositivos lógicos de respuesta. Aquí está el proceso de aprender el coche. En la entrada de los dispositivos de respuesta, las señales se "pesan", es decir, dependiendo de si o no, la presencia de esta señal se reconoce correctamente, se mejora o se debilita. Esto se logra debido a la disminución de la resistencia en la entrada de circuitos lógicos de respuesta.

De los modelos de neuronas crean redes completas que están destinadas a simular ciertas funciones del sistema nervioso. Las redes están construidas, cambiando sus parámetros de acuerdo con los cambios en la naturaleza de la irritación, así como una red destinada a memorizar datos y capaz de "aprender".

En el segundo simposio en Bionics, se informó que se creó una máquina estudiantil en una red neuronal de 102 memistores en los Estados Unidos.

Memistadores

- Estos son elementos líquidos, decorados estructuralmente en forma de pequeños vasos de plástico en un tercio del centímetro cúbico. Los recipientes están llenos de electrolito y tienen electrodos. El efecto de los elementos se basa en el cambio de resistencia de 3 a 100 ohmios. La red de dicho memistor imita el trabajo del cuerpo visual humano al reconocer imágenes. Sobre la base de este automóvil, se supone que crea un dispositivo para resolver problemas de navegación complejos, predicciones climáticas, etc.

Los Estados Unidos también desarrollan una máquina diseñada para reconocer el texto de discurso e imprimir con voz. Los especialistas también participan en el problema de convertir un conjunto de números en una voz humana grabada en una cinta magnética. Esta voz se introduce en la máquina de computación electrónica, y produce análisis matemático de los sonidos. Y luego, de los números recibidos nuevamente recreados (sintetizados), el habla humana también se registra en una película magnética. Dicho análisis y síntesis del habla serán muy valiosos para el estrechamiento de los canales de comunicación.

De gran importancia para la comunicación en casos especiales de uso de combate de equipos militares, como aeronaves, tendrá la transformación del espectro de habla de frecuencias en oscilaciones mecánicas. Estas oscilaciones mecánicas se percibirán no en el oído, y la piel humana.

El hecho es que en el avión volador, el ruido interfiere con la recepción de señales de sonido al escuchar los órganos. La piel susceptible a las frecuencias, nueve veces menos que las frecuencias percibidas por la oreja (1000-4000 Hz). Por lo tanto, cuando transformamos las frecuencias de sonido en oscilaciones mecánicas, los operadores podrían determinar algunos sonidos utilizando los dedos ubicados en el vibrador. Además de reducir el efecto del ruido, esta transmisión tiene un mayor secreto.

La investigación en el campo de las máquinas capacitadas y de autoaprendizaje se realiza en la URSS. Como el famoso científico soviético V. M. Glushkov dijo en una de sus presentaciones, en el centro informático de la Academia de Ciencias de la SSR de Ucrania (ahora se llama el Instituto CyberNetics), el automóvil electrónico "entrenó" el significado de frases en ruso. Se ha proporcionado el programa para esto: la máquina es reportada por una serie de frases significativas; Luego, en el proceso de comprobación, ordenó correctamente frases significativas de sentido sin sentido, y no solo por esas frases aprendió en el proceso de aprendizaje, sino también para frases de extraños.

Al modelar en la máquina del proceso de "aprendizaje", el significado de las frases en ruso podría ser imitado por varios tipos de "capacitación", desde antojos desnudos hasta una ternura hasta las generalizaciones apresuradas y la fantasía irrepressible.

Uno de los empleados del Instituto de Automatización y Telemecánica de la Academia de Ciencias de la URSS fue presentada por la hipótesis de la compacidad, lo que permite explicar el proceso de aprendizaje y reproducirlo artificialmente. Actualmente, la hipótesis de la compacidad se verifica para los animales.

Para entender el significado de la hipótesis de la compacidad, imagine un plano dividido en las células y completado "P" -Pointelements que imitan los "receptores" de los receptores de irritación de la luz (Fig. 28, izquierda).

Higo. 28. Esquema del proceso de "aprendizaje" de máquinas que identifican la letra A

Si una imagen está diseñada para esta fotocopia un poco, entonces se excitan bastante ciertas fotocélulas. La condición de toda la pared de fotos se puede caracterizar por un punto, como dicen, en el espacio del receptor (Fig. 28, derecho). Este punto es el vértice de un solo cubo. Por lo tanto, la letra A corresponderá dependiendo de la escritura de un grupo de puntos, la letra B es otro grupo de puntos en el espacio del receptor. Los científicos sugieren que el cerebro humano de alguna manera está formado por áreas en el espacio del receptor correspondiente a una u otra imagen.

La hipótesis de la compacidad se puede formular de la siguiente manera: una persona percibe muchas sensaciones visuales diferentes como una sola imagen, si una pluralidad de puntos que corresponde a este sentimiento, en el espacio del receptor tiene sentido ser un conjunto compacto. La tarea de "aprendizaje" de la máquina, por lo tanto, es llevar a cabo en el espacio de superficies que separa una región desde la otra, y esto significa la capacidad de distinguir imágenes. En el proceso de "aprendizaje", la máquina "recuerda" la posición de los puntos correspondientes a las letras A, B, etc. en el espacio del receptor. Como resultado, cuando la máquina muestra la letra, determina dónde se caracteriza el punto por la imagen que se muestra, y dependiendo de esta "respuesta", que es la letra.

Sobre la base de esta hipótesis, se desarrolló un programa implementado en máquinas digitales. Y resultó que las máquinas son muy fáciles de "aprender" para reconocer cinco dígitos: 0, 1, 2, 3 y 5 (debido al hecho de que la Figura 4 es similar a la Figura 1, no se utilizó en el Primeros experimentos).

En el curso de la capacitación, la máquina se mostró 40 números seleccionados e informó el código condicional, qué números. Luego mostraron las 160 opciones restantes para cada dígito que no se vieron antes de la máquina. Ella tenía que reconocerlos. Y se permiten solo 800 casos ... cuatro inexactitudes.

Detrás de los primeros experimentos exitosos de los científicos soviéticos siguieron otros nuevos. En un pequeño material educativo, el automóvil "aprendió" para reconocer los diez dígitos. Ahora se estudia la posibilidad de reconocer la máquina de todas las letras del alfabeto e incluso los retratos.

Los científicos soviéticos creen que, en un futuro cercano, el automóvil podrá entrenar no solo reconociendo imágenes, sino también para entrenarlos procesos más complejos. Dichos automóviles en el futuro pueden reemplazar a una persona al realizar las operaciones más sutiles. Por ejemplo, podrán juzgar el sonido de la unidad de trabajo sobre su capacidad de servicio o escuchar el latido del corazón, diagnosticar. Es interesante que las máquinas puedan ser iguales como las mismas, y luego para especializarlas, "enseñar" a algún tipo de "embarcación".

El miembro real de la Academia de Ciencias del SSR v. Glushkov, por ejemplo, que la máquina de computación electrónica, que trata algún material experimental, puede abrir una nueva ley de la naturaleza, un compilador de programas absolutamente desconocido. Por supuesto, es más natural decir que la ley correspondiente está abierta con la máquina con un programador, pero cuando el científico abre algo, la autoría no se aplica a los que lo enseñaron.

Las máquinas de autoaprendizaje son el desarrollo posterior de los sistemas con adaptación automática, que se discutió en el capítulo anterior. Los dispositivos de autoaprendizaje acumulan experiencia de gestión y aumentan sus "calificaciones". Al mismo tiempo, son capaces de realizar tales funciones que no fueron puestas en ellos. Se trata del hecho de que si el diseñador puso la capacidad de mejorar y aprender en el automóvil, luego implementando esta habilidad, la máquina en sí encuentra la mejor estructura y las leyes de comportamiento que pueden ser inesperadas para el diseñador en sí. De esta manera, se puede realizar el proceso de mejora de las ametralladoras en la forma de formularios de vida, que se puede realizar los resultados más notables.

En conclusión, me gustaría enfatizar una vez más la Comunidad de las Leyes de Gestión en la técnica y la vida silvestre. Esta idea es la piedra angular de la cibernética. El estudio de los procesos de gestión en los organismos vivos es extremadamente importante para el desarrollo de la tecnología, especialmente la automatización.

La administración, como un impacto específico, asume la presencia de un objetivo. Tal objetivo puede ser solo en un organismo vivo. Ahora, gracias al genio creativo de una persona, apareció autómatas, en el que se comprometen los impactos específicos sin la participación directa de los organismos vivos. El objetivo en estas máquinas ha invertido a su creador, una persona.

El proceso de control en la máquina o organismo vivo consta de tres partes: estudiar el objeto administrado, desarrollar una estrategia de gestión, implementar la estrategia seleccionada. ARRIBA, hablamos de los aprendices y las máquinas de autoaprendizaje: pueden asumir una de las operaciones de gestión, a saber, el estudio del objeto administrado. La segunda parte del proceso es desarrollar una estrategia de gestión, también puede llevarse a cabo por los sistemas de búsqueda automática. La tercera operación es implementar la estrategia de gestión adoptada, se realiza mediante dispositivos técnicos, cuya tarea es posible más rápida y con mayor precisión los modos de operación seleccionados. Es importante asegurar la mayor eficiencia de la gestión.

Según los especialistas del Instituto de Automatización y Telemecánica de la Academia de Ciencias de la URSS, algunos procesos de gestión en los organismos vivos procedan de acuerdo con los principios de la gestión óptima. Por lo tanto, los empleados del Instituto junto con biólogos y médicos revisan sus suposiciones en las instalaciones de viviendas. La introducción de máquinas cada vez más perfectas no disminuye, sino que aumenta el papel de una persona en la aplicación de los medios técnicos modernos. Pertenece al Reino de la Automatización por el derecho del lugar del comandante que toma la decisión final. Esto es particularmente pronunciado en un negocio militar, donde también hay una rápida implementación de automatización y telemecánica.

A la luz de lo anterior, es claro que comprenda más claramente por qué, en la resolución de tareas de gestión, no solo se tienen en cuenta las partes técnicas del caso, sino también los factores psicológicos y fisiológicos asociados con la participación de una persona en la gestión. procesos. Tal trabajo en la URSS es realizado por expertos en automatización en la Commonwealth con psicólogos y fisiólogos.

La solución de estas tareas complejas se llama bionics. No es por casualidad de que un científico soviético se llame al control automático de la madera, alimentando los jugos de las tareas actuales de automatización práctica, con un vértice que se deja en el área de los problemas más sutiles de la actividad nerviosa más alta de una persona. No hay duda de que el desarrollo de este área fructífera permitirá lograr un nuevo éxito en la creación y mejora de la técnica de la sociedad comunista, que es necesaria tanto para el apogeo de las fuerzas productivas de la patria y para proteger su seguridad de su seguridad de Cualquier invasión del exterior.

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P. T. Astashenkivoyed Ministro Misceláneo de Defensa del USSRMOSKVA -1963

El nombre de la ciencia "bionics" es familiar para muchos, se reúne cada vez más. Sin embargo, para imaginar exactamente lo que es, no todo. Entonces, ¿cuál es esta dirección?

La palabra "bionics" está formada por el elemento griego de la vida, o la vida. En esencia, esta ciencia es algo frontera entre la biología y la tecnología. Resuelve las tareas de ingeniería basadas en el análisis de la estructura y la vida de los organismos. Esta dirección está estrechamente relacionada inmediatamente con varias tendencias científicas, como física, química, biología, cibernética e ingeniería (electrónica, navegación, comunicaciones, estuche marino).

La idea de usar el conocimiento de la vida silvestre para resolver diversas tareas de ingeniería se refiere a los autores Leonardo da Vinci . Un ejemplo vívido de tal intento de construir una aeronave para que se agita con las alas como las aves.

Con el desarrollo de la tecnología, interés en la vida silvestre aún más intensificada desde el punto de vista de determinar la generalidad de todas las cosas con manipulaciones de ingeniería y obras. Oficialmente, la ciencia de Bionics se originó en 1960, cuando hablaba en este contexto en el primer simposio en Dyton (EE. UU.).

¿Qué estudia Bionics?

Entre los principales intereses de los biónicos son el estudio del sistema nervioso del hombre y los animales, así como el modelado de nuevas células (implican neuronas y conexiones neuronales), que en el futuro se pueden usar para mejorar los equipos informáticos y el desarrollo de nuevos elementos. de tecnología. Además, esta ciencia está interesada en el estudio de los sentidos y otros sistemas de percepción humana para el desarrollo posterior de nuevos sensores y sistemas para detectar objetos. Además, en biónicos, se presta especial atención al estudio de los principios de orientación, ubicación y navegación en animales para introducir estos principios en la técnica. Y el estudio de las características bioquímicas de las personas y los animales persigue a los investigadores que practican bionos para introducir estos principios en el desarrollo de la tecnología.

Entonces, los científicos admiran el hecho de que los sistemas de seres vivos en miniatura. Por ejemplo, los elementos del sistema nervioso en la cantidad de varios millones ocupan un total de un par de decímetros del área del cerebro. Naturalmente, de ahí el deseo de recrear un sistema tan hábil en la técnica, que dará la ventaja de las personas en la gestión de la ingeniería. Interesados ​​en los investigadores y la economía del trabajo: el cerebro humano en el proceso de trabajo activo consume solo unos cuantos vatios. Según los expertos, el estudio de la confiabilidad del sistema nervioso les dará la clave para la creación de técnicas de alta calidad, lo que será lo más confiable posible. Todo esto y mucho más preocupados científicos.

Tipos de ciencias

Los científicos asignan varios tipos de bionos:

  • Biológico, que está comprometido en el estudio de los procesos biológicos en la naturaleza.
  • Bionics teórico, que construye cálculos matemáticos y fórmulas basadas en estos datos.
  • Técnico bionics, que utiliza estos cálculos y observaciones para resolver diversas tareas de ingeniería y crear equipos.

Sobre la base de la ciencia básica, se asigna una dirección separada - neurobionics. Hay versiones que esta dirección científica se ha convertido en la base para el desarrollo de la inteligencia artificial.

Ejemplos naturales de inventos basados ​​en BiIionk.

Los expertos señalan que el ejemplo más fácil y claro se llama bisagras. La acción basada en el hecho de que una parte del diseño gira en torno al otro se usa en las conchas marinas. Lo usan para administrar sus lavamanos para que pueda abrirlos o cerrarlos si es necesario.

Además, todas las personas están familiarizadas con tal sujeto como pinzas. Se considera el análogo natural de ello, el pico agudo y pegamento del veretnio. Incluso las ventosas ordinarias que se utilizan como un apego para varios electrodomésticos o pasta en los zapatos de los trabajadores en el fregadero de ventanas de gran altura, y las son prestadas de la naturaleza. Las botas están equipadas con tales retoños, las piernas de Quix, debido a las cuales se puede mantener firmemente en hojas resbaladizas de plantas. Por cierto, las ventosas son ambas cosas en los pulpos que los usan para un contacto cercano con sus víctimas.

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