Qu'est-ce que Bionics "Perpeet

Qu'est-ce que bionics

Le lecteur de la brochure d'ingénieur du colonel. Parmi les industries, il est dit dans une brochure, où les données obtenues peuvent être appliquées, radar, communication, équipements infrarouges, appareils informatiques électroniques ont la plus grande importance. L'auteur prouve de manière convaincante que les conclusions de Bionics sont en mesure de jouer un rôle important dans le développement de l'équipement militaire - détection, communications, gestion, équipement d'automatisation.

La brochure est conçue pour le lecteur de masse.

La cybernétique devient de plus en plus populaire - la branche de la science née au cours des premières années suivant la Seconde Guerre mondiale. Il est engagé dans la recherche mathématique des processus de gestion et de communication dans les organismes vivants et les appareils automatiques. Cette direction scientifique s'est posée à la jonction des sciences précises, techniques et biologiques, mathématiques, physique, ingénieurs, biologistes, médecins, linguistes ont participé à sa création et de son développement. Depuis la cybernétique pour l'étude de la gestion et de la structure des systèmes de contrôle des stations balnéaires les plus différentes à l'aide de méthodes mathématiques, elle ne pourrait se développer que sur la base de toute la scorie dans le domaine de la théorie des probabilités, des équations différentielles, de la logique mathématique, Théorie de l'information.

Le premier travail dans lequel une tentative a été faite de systématiser les fondements de la cybernétique était le livre des mathématiques américaines N. Wiener "CyberNetics, ou la gestion et la communication dans l'animal et la machine" (1948). Les scientifiques américains K. Shannon, A. Rosenblut et d'autres ont participé au développement des principales idées énoncées dans ce livre.

Le développement de disciplines mathématiques, qui jouent un rôle important dans les études cybernétiques, ont apporté une contribution importante aux merveilleux scientifiques russes A. A. Markov, A. N. Kolmogorov, N. N. Bogolyubov. Même avant la formation finale de la cybernétique, la science B. A. Kotelnikov a effectué des études profondes sur la théorie générale de la communication, A. Ya. Hinchin a donné une interprétation mathématique stricte de la théorie de l'information.

Qu'est-ce qui est nouveau dans le principe des problèmes des problèmes portant la cybernétique? Il considère les tâches de gestion en général, sans entrer dans les détails d'un dispositif particulier de mécanismes individuels, de nœuds, etc. La même chose en théorie de la communication. Les questions sont résolues par cybernetics sans clarification, à quels types de communication qu'ils incluent - à Telegraph, à la radio, au téléphone ou à tout autre. À la suite d'une telle formulation, la possibilité de sous un certain angle de vue semble envisager général dans les processus de gestion et de communication dans des machines et des organismes, de mener des analogies entre l'équipement informatique et le cerveau humain.

Nous connaissons tous des machines techniques telles que le régulateur de vitesse de locomotive, les machines-outils, les échanges téléphoniques automatiques, les machines de contrôle de la grille de puissance, les machines de contrôle de la réaction nucléaire, les stations météorologiques automatiques, les pilotes de pilotage. Les actions de l'automate peuvent être programmées, telles que le fonctionnement de la machine de machine. Mais il y a des automates capables d'effectuer

Une variété de tâches en fonction des conditions extérieures

. Ceux-ci incluent des pilotes de pilotage installés sur des aéronefs modernes et une puissance automatique, destiné à la rétention automatique du navire au cours direct.

Expliquons le principe d'action de ces automates sur l'exemple de l'auteur automatique (Fig. 1). Sous l'influence de nombreux facteurs dérangeants (vagues, vent), le navire peut s'écarter du cours spécifié. L'élément sensible est le gyrrocompas - évalue la magnitude et la direction de la déviation du cours et sur son capteur produit un signal proportionnel à cette écart. Ce signal via des liaisons intermédiaires entre des périphériques spéciaux qui produisent des commandes sous forme de tension électrique, gérant le fonctionnement de l'actionneur. Sous l'action de la tension appliquée, le moteur est entré en mouvement et à travers la transmission mécanique produit une molette de direction du côté opposé pour changer le parcours. Après plusieurs fauteuils de direction, le navire sort au cours spécifié et tous les éléments de contrôle de l'automobile occupent la position de départ.

Figure. une. Schéma de navire auto-rouble

Nous nous sommes arrêtés en détail sur l'action de l'auteur automatique car il est clairement visible dans le caractère et les caractéristiques des systèmes dites d'information qui attirent et la cybernétique.

Concept de retour

Il est considéré comme commun à la technologie et à la biologie. Le principe de rétroaction est utilisé, par exemple, dans un système qui contrôle l'équilibre d'une personne. Le rôle déterminant des liens inverse dans la construction et la réglementation des mouvements d'organismes vivants a été créé à la fin des années vingt scientifiques soviétiques.

En figue. 2 montre le diagramme structurel du dispositif de retour. Son action est facile à clarifier sur le même exemple avec l'élément automatique. Dans le diagramme A (T)-Coursdatéd, B (T) -Really Souvent de direction. Le canal de rétroaction à l'élément de comparaison avec le signal de la sortie est fourni et, si B (t) diffère de la direction spécifiée, le signal de désactivation est produit égal à un (t) -b (t), qui est amélioré dans l'amplificateur. Cela l'affecte pour réduire l'inadéquation à zéro. Lorsque l'inadéquation en l'absence d'influences externes tend à zéro, la rétroaction est appelée négative.

Figure. 2. Diagramme structural du dispositif de retour d'information

Ces commentaires sont importants non seulement pour la mise en œuvre de divers mouvements de l'organisme vivant, mais également pour la mise en œuvre de processus physiologiques, de continuer sa vie elle-même. Certes, ces retours agissent lentement que la rétroaction des mouvements et des poses.

Il est connu comme le cadre serré de l'existence de l'animal le plus élevé du point de vue de la température, du métabolisme, etc. Le changement de la température corporelle par demi-notes est considéré comme un signe de la maladie et le changement de la température de la température de Cinq degrés posent la vie du corps.

Exigences très strictes pour la pression artérielle osmotique et la concentration dans les ions d'hydrogène informatique. Le corps devrait avoir un certain nombre de leucocytes pour protéger contre l'infection, l'échange de calcium devrait être de sorte que les os ne s'attaquent pas et que les tissus ne soient pas calcinés.

De nombreux autres exemples montrant qu'il existe un grand nombre de thermostats, de régulateurs automatiques et d'autres dispositifs de retour dans le corps humain.

Ils suffiraient pour une grande entreprise chimique.

Comparaison des systèmes de gestion dans l'organisme vivant et de la voiture, des scientifiques ont été forcés de «regarder» de manière plus étroite dans l'essence de ces types de «périphériques», avec lesquels des animaux et des plantes perçoivent, analysent, transmettent des informations. Les données sur le périphérique de ces "périphériques" peuvent être extrêmement importantes pour le développement de nombreuses nouvelles branches - communications, emplacements, automatismes, équipements infrarouges, etc. En conséquence, une nouvelle direction de la science s'est produite, engagée dans l'étude des processus biologiques et des dispositifs d'organismes vivants afin d'obtenir de nouvelles fonctionnalités permettant de résoudre les tâches techniques et techniques. Cette nouvelle branche de la science est devenue appelée bionics. Son nom vient du mot grec bion, ce qui signifie un élément de la vie (c'est-à-dire l'élément du système biologique).

De nombreux spécialistes considèrent la bionique avec une nouvelle branche de cybernétique. Conformément à cela, ils le définissent comme science, explorant les chemins et méthodes de modélisation électronique des systèmes naturels d'obtention, de traitement, de stockage et de transmission d'informations dans les organismes vivants.

Avec une approche plus large, trois directions de bioniques sont distinguées - biologiques, techniques et théoriques.

Bionique biologique

Il est engagé dans l'étude des organismes vivants pour clarifier les principes sous-jacents aux phénomènes et aux processus.

Bionique technique

Place sa tâche aux loisirs, à la modélisation des processus de nature et de construction sur la base de ces systèmes techniques fondamentalement nouveaux et d'amélioration de l'ancien.

Bionique théorique

Développe des modèles mathématiques de processus naturels. Bionics utilise des données de la biologie, de la physiologie, de l'anatomie, de la biophysique, de la neurologie, de la neurophysiologie, de la psychologie, de la psychiatrie, de l'épidémiologie, de la biochimie, de la chimie, de la mathématique, de la communication, de l'aviation et du matériel maritime, etc. La bionique la plus proche est en cours d'associée de telles disciplines techniques. Comme Electronique, entreprise d'aviation, construction navale.

Dans quelle mesure il peut y avoir une gamme de problèmes dans lesquels les gens ont quelque chose à apprendre de la nature, montrez sur de tels exemples. L'intérêt des experts a causé la capacité de la dauphin à se déplacer dans de l'eau sans trop d'efforts à la vitesse maximale pour de tels corps volumineux. Il a été observé que seul un mouvement d'encre mineur (laminaire) se produit autour du dauphin en mouvement, ne pas passer dans le mouvement vortex (turbulent). Alors que le sous-marin inondé semblable à la forme de Dolphin, il y a une turbulence élevée. Pour surmonter la résistance que de ce facteur est passé avant

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Dix

sa force motrice.

Des études ont permis d'établir que le secret du dauphin "anti-remontement" est caché dans sa peau. Il se compose de deux couches - une épaisseur externe, extrêmement élastique, de 1,5 mm et une épaisseur interne, dense, de 4 mm de 4 mm. À l'intérieur de la couche extérieure de la peau, il y a un grand nombre de mouvements et de tubes remplis de spongy doux. En conséquence, toute la couverture extérieure de la dauphine agit comme une diaphragme sensible aux changements de pression externe et trempe la survenue d'un jet en transmettant une pression au canal rempli de la substance absorbante des chocs.

Aux États-Unis, ce phénomène s'appelait "stabilisation de la surface limite avec une jonction distribuée". Dans l'exemple de la peau du dauphin, une coque en caoutchouc a été créée, dont les canaux internes sont remplis de fluide d'absorption des chocs. L'utilisation d'une telle coquille sur la torpille a permis de réduire la turbulence de 50%. Aux États-Unis, on pense que de tels coquilles seront très utiles pour couvrir des sous-marins, des avions et d'autres dispositifs techniques.

Un autre exemple instructif. Dans la conférence "Le destin de l'humanité à l'ère atomique", lu à l'exposition mondiale à Bruxelles, le scientifique soviétique du NN Semenov N. Semenov, parlant de la mise en œuvre de la transformation directe de l'énergie chimique dans un proche avenir, a évoqué l'artificiel. Appareil musculaire. Qu'est-ce que c'est? Sur la base de l'étude des processus se produisant dans les muscles où la transformation de l'énergie chimique en mécanique, deux spécialistes suisses ont créé un modèle musculaire. En place, au lieu de tissus musculaires, une substance de la famille des géants - l'acide polyacrylique est utilisée.

De cet acide a fait une fine ruban de film. Trouver dans un mercredi acide, il est dans un état de chaînes tordues au hasard. Il vaut la peine de changer un milieu alcalin, car les molécules d'acide polyacrylique deviennent des transporteurs de centaines de charges négatives. Ils sont mutuellement repoussés, la molécule redresse jusqu'à ce qu'elle prend la forme du ruban lorsque les charges du même nom seront extrêmement retirées de l'autre. Le remplacement inverse du support provoque la torsion de la molécule géante, etc. Si la molécule est connectée à la charge, puis, le redressement et la torsion, cela fonctionnera. Donc, l'énergie chimique se transforme directement en mécanique. Il est possible d'atteindre des résultats tangibles. Le cordon d'acide polyacrylique d'un diamètre de 1 cm est capable de soulever la charge pesant jusqu'à 100 kg. C'est le résultat qui est intéressant pour la technologie.

Intérêt particulier, les données de Bionics sont présentées pour l'électronique radio. Les résultats des études biioniques contribueront à résoudre des problèmes tels que l'accumulation et la transformation d'un grand nombre d'informations, d'accroître la fiabilité des systèmes radioélectriques, de créer de nouvelles machines électroniques, des dispositifs à la recherche d'autosticorps (adaptatifs), obtiennent une nouvelle microminiature d'équipement.

Biological Bionics explore particulièrement activement les propriétés des autorités de perception - les yeux et les oreilles, les éléments du système nerveux, la capacité des animaux, des poissons, des oiseaux et des insectes à naviguer dans l'espace environnant, de communiquer, de déménager, etc.

Actuellement, la bionique technique ne se trouve que dans la phase centrée, mais elle tente maintenant de créer des analogues artificielles de la cellule nerveuse et des méthodes qui imitent les processus élémentaires de la pensée sont fabriqués à l'étranger. On pense que, à l'avenir, l'appareil imitant les travaux du système nerveux peut contribuer à la création d'un engin spatial sans pilote pour étudier les planètes du système solaire sans avoir besoin de contrôle à distance de la Terre. Sur la même base, la création d'une large gamme de machines informatiques bioniques est conçue.

Dans ses écrits, les biologistes approchent de plus en plus la reproduction des sens des êtres vivants les plus organisés et une personne avec ses cinq sentiments. Dans cette zone, la nature tient une supériorité non isolée sur les créations des mains humaines. Les machines informatiques électroniques les plus avancées sont loin des possibilités que le cerveau humain a. Le système nerveux de l'homme prend simultanément en compte incomparablement plus de facteurs, comporte un plus grand nombre de canaux d'informations parallèles que n'importe quelle machine électronique très parfaite. Si vous imaginez une machine informatique électronique avec un tel nombre d'éléments, comme le cerveau, ce serait des centaines de millions de fois. Ce serait la science pour apprendre à créer des éléments aussi étonnamment minces et fiables pour les voitures, comme les cellules du système nerveux humain!

Aucun moins de valeur pour créer des périphériques de stockage serait d'explorer la capacité d'accumuler et de transmettre des informations par chromosome, élément structurel du noyau des cellules animales ou végétales, jouant un rôle important dans l'hérédité des organismes. Dans le chromosome, il y a un acide désoxyribonucléique - une substance organique, dont la molécule a un grand nombre d'options de construction. On estime que le nombre d'acide indiqué, contenus dans une seule cellule du corps humain, peut encoder les informations contenues dans le texte de plus de 10 000 livres avec deux cent mille mots dans chacun.

La biionique est particulièrement intéressée par la création de machines reproduisant les propriétés individuelles du système nerveux central de la personne. Ce sont des machines de machines capables

Auto-suivi

, C'est-à-dire s'adapter à l'évolution des conditions de travail. Dans l'impression d'outre-mer, le développement a été signalé, par exemple, un pilote automatique de réglage automatique. Selon les conditions de travail, ses performances sont modifiées.

Une autre propriété du système nerveux -

Capacité à "découvrir"

. Cette propriété est reproduite dans des machines à machine "reconnaissant". De telles machines peuvent être utilisées pour reconnaître les éléments sur leurs contours externes, la classification de ces éléments et une image symbolique. Les dispositifs pouvant reconnaître et mettre en évidence le signal et l'accorder sont très importants dans les systèmes d'autorégulation.

L'homme est connu pour

apprendre

. Cette capacité essaie maintenant de supporter et de la voiture. Il devrait tenir compte de l'expérience accumulée et tirer des conclusions pour l'avenir. Dans les entreprises militaires, de telles machines peuvent servir à améliorer automatiquement les systèmes d'armes déjà créés et d'autres fins.

L'étude du cerveau humain, l'utilisation de données de ceci pour créer des automates capables d'effectuer au moins une partie de ses fonctions, découvrir des perspectives remarquables pour le développement des derniers domaines de la technologie moderne.

Ainsi, l'émergence et le développement de Boneics ont contribué à l'augmentation des besoins d'humanité dans le traitement et le transfert d'énormes quantités d'informations. Biionique Base technique - Réalisations dans les équipements informatiques électroniques et la microminiature d'équipement. Son développement supplémentaire, selon les spécialistes étrangers, dépend de l'attention portée aux zones d'analyse en neurologie, à la physiologie et à d'autres domaines de la biologie, anciennement des sciences descriptives principalement. Bien entendu, la formation de spécialistes connaissant à la fois la biologie et l'électronique aura également besoin.

Les fidèles de son cours agressif, les impérialistes des États-Unis d'Amérique et de cette nouvelle branche de la science cherchent à utiliser pour se préparer à la guerre. Le département américain de la défense, selon l'impression, surveille avec précaution le développement de BIONICS. Les travaux dans cette zone mènent au Département du développement de l'aviation du Centre de recherches de la US Air Force. Les commandes fonctionnent sur les problèmes de Bionics et de la marine américaine. Sur le sens qui est attaché à la nouvelle science, le chef du département américain de la recherche et du développement de l'armée de la Force aérienne, le général Schriver a déclaré:

"Bionics donnera la clé de la résolution de la tâche d'améliorer les armes et les caractéristiques du personnel servant des armes." Ensuite, il a noté que "Bionics attire l'attention des experts américains sur le fait que l'utilisation de modèles de vie en tant que clé du fonctionnement des systèmes radioélectriques ou mécaniques ouvre de nouvelles perspectives dans la technique"

.

Parmi les processus biologiques qui sont particulièrement intéressés par les spécialistes américains, il existe à la fois le processus de création de "nature des éléments de perception microscopiquement petits, mais extrêmement sensibles".

L'attention est attirée par le travail du système nerveux d'organismes vivants, la transformation des impulsions nerveuses, l'étude de l'accumulation et de la récupération de l'information, etc.

Les études de Bionics menées aux États-Unis sont liées aux caractéristiques électriques des tissus vivants et des processus d'excitation, de physiologie et de chimie de «horloge» biologique, changements rythmiques dans le taux de procédés de change. Des études dans le domaine des mathématiques bioniques sont également effectuées, des "antennes" de papillons, du comportement migrateur des pigeons, de la connexion de poisson, de l'utilisation de l'odeur d'orientation chez les animaux aquatiques, l'analyse des vagues de l'oreille doit être étudiée. La théorie des informations multidimensionnées est en cours de développement, une analyse mathématique de la conception d'une machine informatique ayant 10

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Éléments cumulatifs.

En septembre 1960, le premier symposium national de Bionics s'est tenu aux États-Unis sous la devise: "Les prototypes en direct sont la clé de la nouvelle technique". 700 personnes ont participé à celle-ci: radioélectronique - 60%, physiciens - 10%, mathématiciens - 10%, biologistes, biophysiciens et biochimistes - 5%, psychologues et psychiatres - 5%. 25 rapports ont présenté des institutions éducatives de premier plan et des entreprises du pays.

En 1961, le deuxième symposium de Bionics a été organisé aux États-Unis. De nombreux rapports ont couvert les résultats de la recherche menée par la Force aérienne et la marine des États-Unis. Les travaux dans le domaine de l'utilisation militaire de Boneics aux États-Unis se sont poursuivis en 1962, avec une portée encore plus grande. Ainsi, la presse a indiqué que l'armée de l'air a été dirigée par 14 développements et la marine soutenait environ 30 œuvres dans cette direction.

Les spécialistes américains font un grand pari sur Bionics pour résoudre les problèmes de développement de la communication. Donc, devant eux, en fonction de leur reconnaissance, les tâches difficiles d'informations de traitement circulant dans le système électronique reliant des bases militaires, divers types d'armes. Je les inquiets et le problème de la fiabilité, telle qu'un système de communication avec satellites. Dans ce cas, il est considéré trop petit aux États-Unis la durée de vie de l'équipement, elle doit être augmentée 100-200 fois. Les experts s'attendent à ce que l'étude de la fiabilité des organismes vivants donne la clé de la résolution de cette tâche.

Il a l'attention à l'étranger et la tâche de réduire les dimensions et le poids des équipements électroniques dans l'aviation. Entre-temps, ils ne sont pas réduits, mais ils se développent rapidement. Donc, le bombardier américain publié dans la quarantième année comportait 2000 parties électroniques à bord, l'avion de 1955 est de 50 000 pièces électroniques et sur le véhicule de combat de 1960, 97 000 pièces électroniques sont utilisées. C'est pourquoi les aviateurs sont intéressés par des problèmes de dimensions, de poids, de nutrition intégrée. Ce n'est pas par hasard que ce sont des représentants des représentants de l'aviation américaines qui sont des tirs d'apprentissage et de la reproduction artificielle de dispositifs lumineux et compacts d'organismes vivants nécessitant une petite consommation d'énergie.

En raison du développement toujours plus large de BIONICS et de plus grandes possibilités ouvertes pour appliquer ses réalisations dans les affaires militaires, il est important que le plus large éventail de personnes de notre pays se familiarisent avec les problèmes les plus importants résolus par la nouvelle branche de la science. Il est particulièrement utile de connaître nos lecteurs militaires.

Récemment, les scientifiques de plusieurs pays explorent très activement les organes de cinq sens (yeux, oreilles, sens de l'odeur, goût et tanging) des organismes vivants. De plus, la capacité de ressentir la température, la douleur, la vibration, l'équilibre, etc. est étudiée.

Les perceptions convertissent essentiellement un type d'énergie à une autre et ont une sensibilité énorme, supérieure à celle des convertisseurs correspondants créés par l'homme. Par exemple, il s'est avéré que certains poissons sont extrêmement sensibles à l'odeur. L'un d'entre eux peut détecter la présence d'une substance en vrac, si même une solution de la solution n'est contenue que 10

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G.

C'est l'intérêt et le mystère de la conception d'un récepteur microscopique d'oscillations à ultrasons disponibles dans la mite, derrière lesquelles les chauves-souris sont chassées. Ce récepteur qui perçoit des fréquences de 10 à 100 kHz permet aux papillons de détecter l'ennemi par le rayonnement de son localisateur à une distance allant jusqu'à 30 m.

Les nouvelles opportunités pour la technologie infrarouge peuvent ouvrir l'étude d'un organe spécial de serpents raciaux, qui perçoivent le rayonnement thermique et répondant à une modification de la température du corps rayonnant littéralement par millième fraction de degré. Avec ce corps, le serpent, qui voit effectivement mal, peut trouver son sacrifice dans le noir. Une telle sensibilité à fournir des coordinateurs thermiques des systèmes de hommage à la fusée et d'autres dispositifs de contrôle automatique sont rêvés de spécialistes étrangers.

Grâce à une attention particulière, les scientifiques de nombreux pays explorent les organes de vue par lesquels plus de 90% de toutes les informations pénètrent dans le corps. Les photorécepteurs sont soumis à des études négligentes - des cellules nerveuses qui perçoivent une irritation lumineuse, des processus de transmission d'énergie et le traitement des informations visuelles. Attire les spécialistes et la nature du mouvement des yeux, vue d'ensemble de l'œil de l'espace et bien plus encore.

Les yeux d'une grenouille, un animal marin - une épée, des insectes sont intensivement étudiés. Les experts étrangers estiment que l'étude de la structure de l'œil, le mécanisme de vue et les caractéristiques de l'homme et des animaux et des animaux peut tirer parti d'améliorer les systèmes de photo-exploration, de clarifier le mécanisme de la vision des couleurs et de la résolution d'autres tâches techniques.

Aucune tâche moins difficile est le développement d'organes artificiels de la vision. Un système artificiel de sonnerie est construit par un système artificiel, qui reproduit l'une des quatre fonctions des yeux de la grenouille. Une autre société a construit un modèle de "détecteurs d'insectes" dans l'image et la similitude du véhicule visuel. Le modèle contient sept photocellules, six d'entre elles provoquent une irritation et le septième freinage de nerf artificiel. En l'absence d'insectes, toutes les photocellules sont allumées de manière uniforme et irritation et des signaux de freinage sont complètement sauvegardés. Lorsqu'un insecte apparaît, la cellule photoélectrique centrale est assombrie, cela signifie que le signal de freinage est faible et le signal d'irritation s'applique au "nerf".

Il est également rapporté sur le développement d'un dispositif électronique, qui reproduit l'effet de l'œil du crabe de type fer à cheval. Cet œil était intéressé par les scientifiques par le fait qu'il a la capacité de renforcer le contraste d'images d'objets visibles. Cette propriété de l'œil crabe est censée être utilisée pour faciliter l'analyse des images de la télévision, ainsi que des photographies aériennes, des photos de la lune, etc.

Des résultats très importants donnent une étude plus détaillée des organes auditifs humains. Il est connu que l'enroulement concentrique de la coque d'oreille est autant nécessaire pour entendre, ainsi que le deuxième œil à vue, ils offrent la possibilité de définir les perspectives - l'emplacement de la source sonore. Les études ont établi qu'en raison des convolutions incurvées de la coquille d'oreille, le son arrive au beathum Reapckens. Cela vous permet de déterminer l'emplacement de la source sonore.

Parmi les applications possibles de cette découverte - la création d'une "oreille extérieure" synthétique pour un appareil capturant des sources sonores sous-marines. L'un des scientifiques des États-Unis a démontré des disques épais avec trois trous qui leur sont forés, ce qui, comme il l'indiquait, joue le rôle de l'évier humain. Un tel disque perforé, placé sous la tête du microphone, qui est enregistré, crée un retard à temps, permettant l'enregistrement tout en écoutant l'enregistrement pour déterminer la distance et la direction du son.

Par type de méduse, les scientifiques soviétiques ont construit un dispositif qui prédit l'approximation de la tempête. Il s'avère que même un animal marin aussi simple entend des infrasons indisponibles, résultant de la frottement des ondes aériennes et d'une fréquence de 8 à 13 oscillations par seconde.

La Jellycyf a un squelette, une fin avec une balle fluide, dans laquelle les cailloux flottent à la fin du nerf. Le premier perçoit la "voix" de la tempête de la fiole remplie de liquide, puis à travers les cailloux, cette voix est transmise des nerfs. Dans l'appareil qui imite le corps auditif de la méduse (Fig. 3), il y a une racine, un résonateur qui transmet les oscillations des fréquences souhaitées, le piézodatchik, qui convertit ces oscillations aux impulsions de courant électrique. Ensuite, ces impulsions sont améliorées et mesurées. Un tel dispositif permet de déterminer l'offensive de la tempête dans 15 heures.

Figure. 3. Diagramme de l'appareil - Predictor Storm

Depuis 1950, l'un des experts étrangers utilise une oreille artificielle, qui est un microphone d'un design spécial. Le courant électrique circulant dans le circuit du microphone excite le membre du nerf auditif. Ceci, bien sûr, le premier design encore imparfait, car dans la réalité, le nerf auditif dispose d'un "cryptage d'informations" complexe. Pour recréer artificiellement, beaucoup d'efforts auront besoin de beaucoup d'efforts, en particulier, des spécialistes de l'électronique.

À cet égard, à l'étranger est étudié de manière intensive par le mécanisme de perception des sons par une personne utilisant un modèle électronique qui reproduit les propriétés de fréquence de l'oreille. Les spécialistes ont réussi à pénétrer dans l'essence de nombreux phénomènes, en particulier dans le processus de perception du timbre.

Les spécialistes essaient également de créer un modèle similaire à l'oreille humaine distinguent des signaux faibles contre le fond du bruit.

Outre les organes de la vision et de l'audition, l'attention des spécialistes attire le corps de la sensibilité de la température des sauterelles (il est situé sur le douzième segment de la moustache), sur les tiges et les requins, les mécanismes d'un sens du temps dans animaux, oiseaux et insectes. Les mécanismes de sentiment de temps sont appelés horloge biologique. Ils contrôlent les rythmes de la vie du corps et pour un rythme il y a plusieurs heures. L'étude d'eux dans des insectes a montré qu'ils sont associés à des cellules spéciales dans des nœuds nerveux. Ces cellules produisent des hormones spéciales pour contrôler les rythmes de l'activité vitale.

La recherche de montres biologiques a été menée dans un certain nombre d'universités et d'institutions étrangères. Ils ont montré que ces montres sont insensibles au changement de température uniquement à certains cadres. Lorsque la température émet de ces cadres, par exemple, lors du refroidissement à 0 °, l'horloge biologique s'arrête. Après avoir augmenté la température à la normale, ils commencent à y aller, à la traîne derrière le temps d'arrêt.

Spécialistes à l'étranger cherchent à créer un analogue électrique d'horloges biologiques. L'analogue introduit le générateur, dont le caractère des oscillations dépend de l'impact environnemental - alternances de la lumière et de l'obscurité, des phases de la lune, etc. Ce dispositif, par le plan de ses concepteurs », doit mettre la lumière sur les processus de fonctionnement de systèmes biologiques lorsqu'ils sont exposés à des conditions changeantes périodiquement pour les mercredis environnants.

Dans le pavillon de l'énergie atomique, lors de l'exposition All-Syndicition des réalisations de l'économie nationale de l'URSS, l'attention des visiteurs attire un manipulateur qui, comme étant, allonge les mains de l'opérateur et lui permet de faire le travail où la personne ne peut pas être localisée. de quelque manière que. Une telle situation peut, par exemple, surgir à l'entreprise de l'industrie nucléaire, où il existe des zones de contamination radioactive. Et ici à la place où toutes les opérations doivent être effectuées, les manipulateurs fonctionnaient à distance. Ils ont un grand nombre de degrés de liberté et sont capables des équipes d'opérateurs observant un lieu sûr, effectuer une variété d'opérations. Ils peuvent prendre des navires, des liquides de débordement, une allumette de lumière, etc.

Si vous êtes inséré dans le périphérique de manipulateur plus en détail, vous pouvez établir qu'il s'agit du principe d'action - un levier. Il est destiné à exécuter un nombre strictement défini d'opérations requises pour la mise en œuvre de l'expérience. Mais est-il possible de créer un manipulateur sans système de levier? Et ici pour aider les scientifiques peuvent connaître les bases de la gestion dans un organisme vivant et en particulier Biotoki.

Que sont Biotoki et quand ils sont détectés? Les poissons électriques, c'est-à-dire des poissons, dans le corps de quelles différences potentielles élevées surviennent, étaient connues des personnes bien avant la création de la première source de courant artificielle. Bien sûr, sur des personnes de ces temps distants, les propriétés électriques du poisson ont été empêchées par la peur, car les petits animaux étaient en leur présence en raison de décharges électriques, les lésions ont été vaincues.

La première qui a étudié l'électricité dans un organisme vivant était italienne Luigi Galvani. Dans les années 90 du XVIIIe siècle, il a mené plusieurs expériences avec une grenouille et a constaté que les courants à court terme se produisent dans des tissus neuromusculaires dans certaines conditions. L'électricité a conclu un scientifique, est dans un organisme vivant.

Alessandro Volta a agi contre ces résultats, qui a créé la première source de courant appelée plus tard par un élément galvanique. Mais la science moderne confirme l'exactitude des conclusions du Galvana. En effet, dans l'organisme vivant, l'électricité existe.

... Les poissons de mer du genre Astroscopus ont un moyen de produire de la nourriture basée sur l'utilisation de l'énergie électrique. Les yeux et la bouche de ce poisson sont situés à l'arrière. S'il y a un petit petit homme dans son champ de vision, le prédateur est fabriqué à la "attaque". Au moment de l'apparition de Frire au niveau de l'œil sur les organes électriques, le signal vient, et la décharge électrique est envoyée vers la frie. Stuffe Homme gouttes de prédateur droit dans la bouche.

Actuellement, plus d'une centaine d'espèces de poissons, capables de produire de l'électricité avec une différence de potentiel assez élevée. Donc, la fente électrique peut créer une tension jusqu'à 70 V. La décharge avec une telle différence de potentiels est le moyen de protéger le patin de l'attaque des ennemis. Som électrique, selon l'irritation, est capable de provoquer une tension de 80-100 V et plus, et une anguille électrique - de 300 à 500 V.

Les poissons capables de créer de fortes décharges électriques se trouvent principalement dans les mers tropicales. Ils produisent de l'électricité avec leurs organes électriques spéciaux.

Mais cela ne signifie pas que seuls certains organismes vivants sont propres à l'électricité. Ils ont simplement des propriétés électriques exprimées dans une mesure plus forte. Les courants plus faibles surviennent systématiquement dans tous les organismes vivants et même végétaux. Dans l'étude des courants des organismes appelés bioélectriques, de tels scientifiques ont apporté une grande contribution telle que Dubois Ramon, I. M. Sechenov et d'autres. Le merveilleux physiologiste russe N. E. Vvedensky en 1882 fait que les biotoks ont déposé sa voix: il a réussi à entendre le muscle et les nerfs de l'homme dans le téléphone. Un peu plus tard, notre compatriote V. Yu. Des chavets basés sur la généralisation de toutes les données sur les biotoks reçus avant lui avaient justifié la théorie de leur occurrence dans un organisme vivant. Cette théorie était ensuite basée sur des idées modernes sur les biotoks. Il y avait une branche spéciale de physiologie engagée dans des procédés électriques dans des organes et des tissus du corps.

Comment explique-t-elle l'origine des biotoks maintenant? Dans le processus de métabolisme entre l'organisme et l'environnement, des centaines de réactions biochimiques se produisent entre les tissus et les organes, les molécules chargées électriquement et les atomes appelées ions sont formés. Les ions positifs (cations) sont de taille plus petite, plus mobiles que les ions négatifs (anions). En conséquence, les cations sont plus faciles à travers les partitions cellulaires que les anions, les conditions de leur séparation sont créées, c'est-à-dire la formation entre différentes parties du tissu musculaire, du fer ou nerveux de la différence de potentiel. Dans le corps de la personne non travailleuse, il atteint 0,01 V, dans le corps du travail, atteint 0,03 V. Lorsque les dommages tissulaires, la différence de potentiel peut atteindre 0,06-0.07 V. Le rôle du conducteur pour les courants résultant de la présence de différence potentielle est joué par des tissus ayant une conductivité plus élevée que celle voisine.

Les biotoks sont formés dans tous les organes et tissus. Ils surviennent et lorsqu'ils travaillent avec le cœur, consomment alors dans tout le corps. Le cœur détendu a un potentiel positif, abrégé - négatif.

Particulièrement important est attaché à l'étude des courants formés au cours des travaux du cerveau. La différence entre leurs potentiels est mesurée par des millions de volts. Les courants du cerveau peuvent être détectés en imposant des électrodes spéciales sur la tête et en les reliant avec un amplificateur d'électrons (avec un gain de dizaines de milliers). En conséquence, sur l'écran d'oscilloscope, vous pouvez voir la nature des courants et de leurs changements.

Les scientifiques ont établi que les courants du cerveau ont un certain rythme. Il y a déjà plusieurs rythmes de ce type - alpha, bêta, gamma et autres. La fréquence des modifications du rythme alpha (8-12 oscillations par seconde), elle est plus élevée au bêta-rythme (20-30 oscillations par seconde) et encore plus élevée au rythme gamma. Les fréquences, ce qui signifie que les rythmes dépendent de l'état dans lequel il y a une personne. Une certaine perturbation du cerveau est définie par les mêmes changements de Biotokov. Une telle dépendance de la nature des courants de l'état du corps permet aux scientifiques d'étudier les processus survenant dans le cerveau humain. Et non seulement pour apprendre, mais parfois de juger si une personne est saine si malade, puis sur.

Et en 1962, les biotoks du cerveau étaient utilisés pour observer de la terre pour le corps du corps des astronautes d'Andria Nikolaev et Paul Popovich. Pour cela, les scientifiques ont dû utiliser le système de biotelemétrie, c'est-à-dire une transmission sur les données radio sur les biotoks. Un équipement spécial a été créé, développé le moyen le plus efficace de conduire Biotokov, le système d'extension des électrodes.

Et le 11 août 1962, lors de la préparation de A. Nikolaev, un casque avec de petites électrodes d'argent dans le front et une Nape ont été mis sur le vol. Sur la surface des électrodes - une fine couche d'une pâte spéciale. Il compacte le contact des électrodes avec la peau.

Les fils des électrodes sont résumés jusqu'à un amplificateur miniature placé avec des sources d'alimentation dans une petite boîte, et elle est dans la poche de l'escouder.

Seul le vol historique a commencé et sur Terre, les spécialistes de la médecine spatiale avaient déjà entre les mains de l'enregistrement d'une personne des biotlocks humains dans l'espace interplanétaire. Les mêmes archives ont été effectuées à partir du côté de l'espace spatial East-4, piloté P. POPOVICH. Déchiffrer ces enregistrements a donné un matériau scientifique riche. Obtenir d'abord dans l'histoire des archives scientifiques des biotoks de l'espace est une réalisation exceptionnelle de la médecine spatiale soviétique et de notre électronique.

L'étude des biotts du cerveau de Cosmonaut permet d'obtenir une idée de l'état physiologique du système nerveux central dans son ensemble et permet de juger de ses réactions à diverses influences associées aux vols cosmiques de plusieurs jours. Introduction au programme d'observations d'astronautes pour enregistrer leurs biotoks cerveaux ont poursuivi l'objectif d'enquêter sur l'état psychique nerveux du corps humain pendant un séjour prolongé dans un état d'apesanteur. La méthode d'étude des biotypes cérébraux dans une certaine mesure vous permet également de contrôler l'état de sommeil et de veille, fatigue et excitation.

Les cosmonautes ont été étudiés à distance non seulement des biotoks cerveaux, mais également l'activité électrique du muscle cardiaque, des réactions de la peau-galvanique. Le contrôle de l'activité électrique du muscle cardiaque donne une idée de l'état du système cardiovasculaire. Il a également été utilisé dans les vols précédents, ce qui a permis de comparer les données obtenues.

L'étude des réactions de la peau-galvanique sert également de tâche d'étudier l'état du système nerveux central. Sous les réactions de la peau-galvanique, un complexe complexe d'activité bioélectrique de la peau, due aux biotoks gonflants et à sa résistance électrique (ohmique), est comprise. À la suite de l'excitation des centres végétatifs plus élevés, des changements dans la résistance électrique de la peau. Cela signifie que cela peut être jugé sur des irritations de la douleur, des contraintes émotionnelles, etc.

Dans les observations d'astronautes de la Terre, l'enregistrement des mouvements oculaires, basés sur la capture de la différence de potentiel entre les globes oculaires chargées positivement et le chargé négativement avec les départements internes (rétine et coquille) ont été utilisés. Dans certains cas, dans certains cas, des biotoks des muscles des yeux ont également pu célébrer.

Tous ces changements visaient à obtenir des informations objectives sur les violations de l'appareil vestibulaire des cosmonautes (appareils, la "connaissances" par l'équilibre du corps humain). Le fait est qu'avec de telles violations, il existe des mouvements rythmiques involontaires du globe oculaire, caractérisé par une certaine portée et une certaine fréquence. Outre l'observation des violations de l'appareil vestibulaire, la méthode d'enregistrement des mouvements oculaires donne une idée de l'activité motrice du cosmonaute.

Étant donné que les courants formés dans le cerveau sont des variables, ils provoquent un champ électromagnétique dans le milieu environnant, bien sûr beaucoup plus faible que ceux qui créent des antennes de la station de radio. Cependant, le champ électromagnétique du cerveau peut être piégé. Récemment, par exemple, nous avons réussi à prendre des ondes «cerveau» à une distance de plusieurs mètres. Dans le même temps, la nature des vagues, comme censée, dépend de ce qui est actuellement engagé dans une personne. Et cela, apparemment, apportera également un grand avantage pour la science, en particulier la médecine.

Déjà dans l'impression d'outre-mer, une vaste discussion s'est déroulée autour de la télépathie - la transmission des pensées à distance. Le magazine français, par exemple, a décrit que l'expérience du lien mental entre les personnes aurait été décrite, dont l'une était sur le rivage, l'autre - sur la suppression de 2000 km du rivage à bord du sous-marin nucléaire Nautilus. Dans les sessions nommées, un homme sur le rivage était de deviner les cartes sur lesquelles un homme de la natation pensait. La coïncidence qui aurait atteint 70%.

Comme ce message est fiable est difficile à juger. Mais le fait que l'utilisation du domaine physique des scientifiques du cerveau pensent déjà sérieusement, sans aucun doute.

Mais retour aux biofurs. Après tout, nous avons commencé à en parler dans le cadre de la possibilité de leur application pour améliorer les outils de contrôle à distance, et en particulier des manipulateurs de leviers. Il s'avère que c'est une chose très réelle.

Let's, lecteurs, déplacez mentalement la transition du pavillon de l'énergie atomique de l'exposition All-Syndicition des réalisations de l'économie nationale dans le pavillon de l'Académie des sciences de l'URSS. Voici un manipulateur Biota. Il a beaucoup en commun avec le levier, mais il y a aussi une différence fondamentale entre Biotok. Pour ce faire, le bracelet est mis sur la main de l'opérateur, dont les électrodes sont étroitement en contact avec la peau sur le site de l'avant-bras. C'est dans cet endroit que les muscles, causant la flexion et l'extension des doigts des mains de l'homme. Du bracelet, le fil s'étend sur la brosse artificielle - manipulateur. Commencez l'opérateur pliant sa main et la main artificielle commencera exactement le même mouvement. Ceci est obtenu en raison du fait que les biotoks survenus dans le muscle sont capturés par le bracelet, améliorent et se lient à la main artificielle.

En figue. 4 (en haut) montrant un diagramme de bloc de contrôle bioélectrique. Il comprend un collecteur de courant, un amplificateur, des convertisseurs, un organe exécutif (manipulateur). Le convertisseur est conçu pour déterminer quel mouvement a l'intention d'effectuer l'opérateur et de donner la pouls appropriée au manipulateur. En figue. 4 (ci-dessous) montre le schéma de l'entraînement hydroélectrique de la main artificielle du manipulateur biotechnique.

Figure. quatre. Manipulateur bioélectrique et son lecteur hydroélectrique

Comment se produit le processus de contrôle bioélectrique? Pour mieux comprendre cela, nous devons nous rappeler comment les informations sont effectuées à partir de cellules nerveuses au cerveau de la personne et de la commande avec des muscles. Le rôle principal dans celui-ci est joué par les processus d'excitation nerveuse. Cellules nerveuses (récepteurs) lorsque les irritations les affectent, "répondent" par des signaux. Et voici la loi: tout ou rien. C'est-à-dire que tant que l'irritation n'atteint pas certains seuils, cela ne provoque pas l'excitation des cellules nerveuses. Dès qu'il dépasse cette valeur, les impulsions passent à travers la fibre nerveuse. Ces impulsions sont envoyées au cerveau, rapportant des informations: "chaud", "silencieux", "fort", "blanc", "rouge", etc.

Les ordres des muscles à action sont également transmis sous la forme d'impulsions spécifiques. Ces impulsions sur le réseau nerveux viennent, par exemple, dans les muscles qui contrôlent les mouvements de la main de brosse. Les impulsions en suivent l'une après l'autre avec une certaine fréquence, ce qui est le plus élevé, plus le dresso le plus fort la brosse. La fréquence atteint des dizaines et des centaines d'impulsions par seconde et leur amplitude reste inchangée, car elle est déterminée non par la force de l'irritation, mais les propriétés du nerf.

Nous avons donc décidé d'utiliser des biotoks survenus dans le muscle pour contrôler la main artificielle. Ici, nous attendrons de telles difficultés qu'une petite force des signaux, la présence d'un grand nombre de biotokov, à partir de laquelle les impulsions qui vous intéressent. Ceci est pour cela et sont fournis dans le schéma manipulateur bioélectrique, l'amplificateur et l'unité de conversion, solidifiant l'intelligence de l'opérateur.

Ainsi, le manipulateur bioélectrique est un système de contrôle dans lequel le "programme" définit un organisme vivant et fonctionne de son dispositif technique externe. Peut-il y avoir un système de gestion bioélectrique d'un autre type? Oui. Vous pouvez spécifier un programme sous forme d'impulsions électriques à l'aide d'un dispositif technique et l'organisme vivant effectuera ce programme. Un tel système est, par exemple, dans l'appareil pour le traitement de l'énergie électrique. Les impulsions électriques générées par le générateur affectent le cerveau, causant le freinage de cellules nerveuses, le corps du sommeil se produit dans le corps.

Une telle question se pose: s'il est impossible de veiller à ce que le manipulateur bioélectrique ne comprime pas seulement la main artificielle, mais également reproduit d'autres fonctions de la main d'une personne? Bien sûr, cela est possible, mais il est parfois techniquement souhaitable de reproduire que certains mouvements de la main, pas trop compliquer la conception du manipulateur.

Il convient de noter que la main artificielle peut assurer des efforts plusieurs fois plus que la main d'une personne. Cela n'empêche pas le fait que les biotoks sont faibles. Après tout, ils agissent comme un signal de contrôle, et il peut "commander" des sources d'énergie plus puissantes.

Le manipulateur bioélectrique n'est que la première étape du développement de ce nouveau système de gestion. L'avance est une grande perspective d'utiliser les biotoks de divers muscles, en particulier du muscle cardiaque, des muscles qui contrôlent les mouvements de respiration, etc. déjà établis dans notre pays le système de contrôle des rayons X au détriment du biotok du muscle cardiaque. Cela permet d'obtenir une photo du cœur à tout moment de sa réduction.

Le rayonnement des ondes radio avec les muscles du corps humain est en cours. Dans l'impression américaine, par exemple, la présence de rayonnement à une fréquence de 150 kHz et plus. Ce rayonnement se produit lorsque le muscle est tendu et travaille. De plus, différents muscles émettent différemment, plus fort plus fort que les grands. Les muscles de la musique sont particulièrement fortement radiés. La forme de tous ces rayonnements est des pics tranchants.

Les scientifiques des blocs agressifs de l'OTAN tentent d'utiliser des biotions principalement pour créer des appareils militaires.

Le magazine français "Xyansevi" en décembre 1961 a écrit sur l'utilisation de biotoks comme amplificateur d'énergie musculaire. Les médecins Ellis et SchneDermeyer ont mis au point un système qui donne la possibilité d'augmenter le potentiel électrolynographique des muscles six fois. Percevoir ce potentiel à l'aide de disques métalliques adjacents à la peau au point de la marée la plus grande de l'énergie nerveuse sur la peau, les disques sélectionnent des biotions et permettent de les utiliser pour alimenter le petit moteur.

L'obstiné est noté sur la possibilité d'utiliser cette ouverture à des fins militaires. "SerserSoldat" sera capable de transporter des équipements lourds et de bouger beaucoup plus vite que les gens ordinaires. Un tel soldat sera capable de bouger et d'avions sur l'énergie musculaire.

Maintenant, la science étudie la capacité d'utiliser la gestion du biotok cerveau. Cela signifierait que les biotoks cérébraux eux-mêmes commanderaient le travail de la machine, les dispositifs techniques agiraient selon les ordres de pensée humaine.

L'étude des processus de nature est en mesure de fournir une technologie non seulement des contrôles bioélectriques à distance, mais également des sources d'électricité basées sur l'utilisation de la décomposition et de l'oxydation des substances organiques menant à la production d'électricité. Il est connu, par exemple, que l'électricité est formée dans la couche inférieure de l'océan, semble être une pile à combustible gigantesque. Le principe de fonctionnement d'un tel élément est reproduit à la Fig. cinq.

Figure. cinq.

Schéma de la pile à combustible biochimique

Comme on peut le voir sur la figure, la pile à combustible est composée de deux sections séparées par une partition semi-perméable. Sections intérieures - cathodes inertes. La section d'anode contient du "carburant" - un mélange d'eau de mer avec des substances organiques, ainsi qu'un catalyseur - cellules bactériennes. L'eau de mer avec de l'oxygène est placée dans la section de cathode. Lorsque l'élément fonctionne, comme dans la couche inférieure de l'océan, le carburant est oxydé et l'énergie est relâchée, qui est fournie sous forme de courant électrique dans la chaîne extérieure.

Les avantages d'un tel élément sont peu coûteux, car il utilise des produits «gratuits». En ce qui concerne le temps de travail, il peut être infiniment grand si dans la section de cathode pour introduire des algues vivantes avec l'ajout de sels inorganiques nécessaires à leur pouvoir et illuminer l'élément avec la lumière du soleil. Imprimer des rapports Intérêt pour ces éléments de la marine américaine.

Dans une autre "source biochimique pour accélérer le processus de décomposition et d'oxydation, un type de bactéries différent est utilisé, grâce auxquels les réactions sont accélérées d'un million de fois.

L'élément a une tension de 0,5-1 V. En raison du fait que les bactéries des eaux usées peuvent être utilisées, en particulier des bactéries de l'intestin d'une personne, la possibilité théorique de créer des systèmes avec un cycle fermé pour les coquilles cosmiques peut être ouverte. Aux États-Unis, des recherches sont menées dans cette direction.

Donc, l'étude des phénomènes électriques dans la nature enrichit l'ingénierie électrique avec un nouvel arsenal de fonds.

Le grand intérêt de Birch est manifesté dans la nature des organismes vivants orientés dans leur mouvement, déterminent les obstacles, trouvez indéniablement la bonne direction dans de très longs trajets. Un avantage considérable des concepteurs de périphériques de navigation apportés, par exemple, une étude détaillée de certaines autorités d'orientation des insectes en vol.

... L'attention des naturalistes a longtemps été attirée par deux appendices de derrière les ailes en double insectes, ayant la forme d'un chiffon relié à un coussin mince. Ceci est un buzz, qui en vol vibre continuellement. L'extrémité extérieure de chacun d'eux se déplace le long de la trajectoire de l'arc. La tendance vers un tel mouvement est préservée et lors du changement de direction de vol. Cela crée une farce d'un animal de compagnie pour lequel le cerveau d'insectes définit le changement de direction et donne aux muscles de l'équipe, le contrôle du mouvement des ailes.

Le principe de cet appareil a été utilisé par des concepteurs lors de la création d'un nouveau gyroscope de type. On sait que le gyroscope - un élément sensible indispensable de tous les systèmes de gestion en mouvement des objets, y compris des navires, des aéronefs, des fusées. Selon le désir de la buzz dans sa conception, des plaques minces vibrantes. Il s'est avéré qu'un tel gyroscope a beaucoup plus de sensibilité que l'habitude. Mais son principal avantage est une exposition plus faible à l'influence des hautes accélérations. Devenir "âme", par exemple, un tel appareil, comme un pointeur d'agrégats, il a trouvé appliqué sur des aéronefs à grande vitesse modernes.

Voici un autre exemple de l'application réussie des données de Bionics. Ce sont ses données qu'il a été possible de créer une "boussole polarisée de Heaven de lumière polarisée", c'est-à-dire un dispositif capable de localiser le plan de polarisation pour déterminer l'emplacement de la source de lumière. Fait une boussole sur l'image et la ressemblance de l'oeil des mouches ou de l'abeille. On sait que des éléments indépendants des yeux sphériques de ces insectes (OMMATIDS) sont divisés en huit parties situées en tant que astérisque. Le degré de transmission de la lumière polarisée dépend de la direction de laquelle elle vient. Pas accidentellement pour les yeux, par exemple, des abeilles différentes zones du ciel auront une luminosité inégale. Sur cette base, il détermine son emplacement vers le soleil même quand il est caché par des nuages. De même, la compas paradisiaque de la lumière polarisée peut être utilisée dans l'expédition pour l'orientation de la position de la brillance, quel que soit le temps.

Sur la base de l'action d'OMMTIDIDIA, il a été créé à l'étranger et un autre appareil. On sait qu'il y a plusieurs images du sujet. Il aide à regarder l'objet en mouvement, car il entre toujours dans le champ de vision de chaque ivymidium. Sur cette propriété, l'insecte peut déterminer la vitesse du sujet.

Le dispositif oculaire de l'insecte a servi de prototype d'un nouveau dispositif pour une mesure instantanée de la vitesse de l'aéronef. L'appareil s'est avéré peu coûteux, petit. Il informe l'observateur de la vitesse de l'aéronef ou de tout autre organe traversant son champ de vision.

Les exemples ci-dessus montrent les possibilités de BIONICS pour améliorer la technologie de navigation, mais ne donnent aucune raison de faire valoir que tous les processus de la nature sont des débuts et ne vient que de collecter des fruits. En fait, Bionics a beaucoup de problèmes non résolus, en particulier dans l'étude des méthodes et des dispositifs permettant aux animaux de naviguer dans diverses conditions et surtout pendant la migration.

Divers représentants du monde animal - grues, chauves-souris, acné - surmonter les distances de plusieurs milliers de kilomètres et viennent toujours à la place de leur reproduction. Même une telle créature à basse vitesse, comme une tortue, peut surmonter de longues distances, strictement résistant à la direction souhaitée. Tous les trois ans, les tortues de mer, surmontant le chemin de cinq avec plus de milliers de kilomètres, sont rassemblés dans un certain endroit pour la pose d'œufs.

Les experts ont suggéré que la migration s'explique par la recherche d'arêtes chaudes. Mais il s'est avéré, un pétrel, par exemple, fait la place de l'Antarctique au pôle Nord. Donc, cette explication ne suffit pas.

Avec une étude plus attentive du processus de migration, ils ont remarqué que la fuite d'oiseaux affecte, pour ainsi dire «situation astronomique». Il était possible d'installer dans le planétarium, où les étoiles ont été reproduites et observation de la volée de la nuit de la robe. Le fait que, en vol, certains oiseaux se concentrent sur les étoiles, explique peut-être le fait que la nuit survole les nuages, à la hauteur de plusieurs milliers de mètres.

Comment cette orientation est effectuée - dire jusqu'à ce qu'il soit impossible. Cependant, certaines notes indirectes sur la nature des procédés sont déjà là. Il a été établi que les ondes radio émises par les émetteurs de locateurs et des stations connectées interfèrent avec des "périphériques" d'orientation des oiseaux en vol pour effectuer leurs fonctions. Cela signifie que le système de navigation des oiseaux est basé sur l'utilisation d'oscillations électromagnétiques.

Il est connu dans quelle mesure les systèmes d'astronomégitation dans la gestion des missiles dans des aéronefs et des envois sont maintenant acquis. Comme il serait important que les méthodes de Bionique expliquent cette capacité d'animaux, d'étudier et de reproduire techniquement un tel organe incroyable.

Les connaisseurs de techniques de radar modernes ne peuvent qu'interrompre un tel fait. Deux scientifiques américains ont décidé d'explorer la question de la manière dont les hommes du papillon «Petite nuit Paacock Eye» (Saturnia Pavonia) trouvent une femme à une distance de 10 km. Il a été décidé de conclure une femme sous le verre. Les papillons des hommes ont toujours volé à la femme. Rien n'a donné le placement des femelles pour la grille de métal. Seul un écran qui ne transmet pas les rayons infrarouges, comme il était complètement isolé des papillons de divers sexes les uns des autres. Les scientifiques américains ont conclu en toute sécurité que les hommes ont, comme il était, le "localisateur des rayons infrarouges". Peut-être que d'autres recherches affineront cette conclusion initiale. Cependant, il ne fait aucun doute que de tels appareils de petite taille destinés à détecter des objets à des dizaines de kilomètres méritent la plus grande attention.

La recherche sur la recherche de la marine américaine est effectuée par le "système de navigation biologique" des pigeons. Les scientifiques cherchent à révéler le secret de la concentration des pigeons sur le terrain inconnu et de trouver la voie à la maison. Observer ces oiseaux tout au long de leur vol, un système totalement nouveau est appliqué. Il est basé sur la réception des signaux d'un émetteur radio miniature, renforcé à l'arrière du pigeon.

L'émetteur radio fonctionne dans une plage d'onde de compteur (fréquence de 140 MHz). Il est assemblé exclusivement sur des semi-conducteurs et pèse 66,8 g. Les sources de courant sont des batteries de mercure, fournissant 20 heures de fonctionnement continu. Antenne - graduation, longueur de 101,6 cm. De sorte qu'il ne soit pas confondu dans les plumes de la queue, une partie importante de celle-ci est habillée en fibre de verre.

Le long de la route estimée, le pigeon est situé des stations de réception pour enregistrer la direction de son mouvement. Les récepteurs peuvent recevoir des signaux du pigeon "radio" de n'importe quelle direction à des distances de plus de 33 km. Augmentation du pigeon, dans un temps strictement défini, et le point de celui-ci est appliqué à la carte. Lors d'une volée de pigeons dans le district de Philadelphie, l'observation a été réalisée sur 33 km.

En plus de la direction du vol, il a été décidé de surveiller les variations de l'environnement extérieur et des réponses du corps du corps. Intéressé par les scientifiques et la pression artérielle et la respiration de pigeon. En conséquence, ils espèrent révéler le mystère de la navigation biologique et sur cette base pour créer de petits systèmes de navigation et de détection.

Les études ne sont pas limitées aux pigeons, il est prévu d'explorer "l'expérience" des oiseaux comme albatrosse. Il est également destiné à organiser les études des mouvements des dauphins bruns, des baleines, des requins, des tortues de mer, c'est-à-dire que les animaux qui sont près de la surface de l'eau presque tout le temps, ce qui facilite les suivre.

On sait que lorsqu'on expliquant le principe du radar se réfère généralement à des souris volatiles, qui distinguent facilement les obstacles en vol, rayonnant des ondes sonores et en prenant des signaux réfléchis. Mais il s'est avéré que non seulement le principe de l'exploitation de l'appareil de localisation des souris est d'intérêt, mais également de son dispositif et de ses caractéristiques. Les scientifiques ont mis en place maintenant que cet appareil a une plus grande précision que créée par l'homme radio et hydrocateurs. Il s'est avéré que les chauves-souris de l'une des espèces détectent facilement un fil d'un diamètre inférieur à 0,3 mm, malgré le fait qu'il donne, bien sûr, un signal réfléchi extrêmement faible.

Il est également caractéristique que la précision de la découverte de l'obstacle est atteinte même avec du bruit, dont l'intensité est de plusieurs fois supérieure à l'intensité du signal reçu. Ainsi, selon le scientifique anglais L. Kay, l'appareil d'écholisation des souris volatiles agit avec succès, même avec l'intensité du signal à l'intensité de l'arrière-plan de bruit, égale à 35 (dans les unités logarithmiques du décibel).

Il s'avère également que différents types de souris volatiles, des dispositifs d'écholisation sont disposés différemment et divers signaux sont utilisés pour l'orientation. Les souris insectiveures ordinaires font une échographie avec une modulation de fréquence. Leur fréquence varie de 90 à 40 kHz pendant l'ordre de plusieurs millisecondes (de 10 à 0,5 millisecondes).

En figue. 6 montre les signaux émis par la souris insectorale enregistrée sur le film avec des méthodes différentes. Les signaux ont été capturés par le microphone capacitif et ont été nourris au discriminateur, c'est-à-dire le détecteur d'oscillations modulées par la fréquence. La tension de sortie du courant redressé a été directement proportionnelle à la fréquence des signaux d'entrée et ne dépendait pas de leur amplitude.

Figure. 6 Enregistrement sur le film des signaux émis par la souris insectivinal

Comment le «localisateur» de la souris insectanaire doit-il? Il vole avec une bouche ouverte, par conséquent, le champ de signaux rayonnés chevauche l'angle de 90 °. L'idée de la direction, selon les spécialistes, la souris reçoit en raison de la comparaison des signaux prises par les oreilles, qui sont soulevées pendant le vol comme des antennes de réception. La confirmation de cet avis est qu'elle vaut la peine de traiter une oreille d'une souris volatil, car elle perd complètement l'orientation.

La littérature note que le lavabo de la chauve-souris est agencée de la même manière que chez l'homme, mais la gamme de fréquences reçues est plus large - de 30 Hz à 100 kHz.

Le processus de détection d'objets de la batte insectivinale n'est toujours pas complètement découvert et est étudié. En ce qui concerne les objets en retrait à 1-1,2 m, il est supposé que la souris peut distinguer les signaux de plusieurs d'entre eux. Comme le montre la Fig. 7, l'ajout d'impulsions rayonnées modulées par la fréquence et les signaux réfléchis donnent des signaux de la fréquence de différence ΔF, qui sera proportionnelle à la distance à l'objet. La durée des signaux de fréquence de différence est également une fonction de distance.

Figure. 7. L'ajout d'impulsions rayonnées modulées par la fréquence et des signaux réfléchis et des signaux de réception proportionnels à la distance à l'objet

Il a été supposé qu'à des distances, de grande taille de 1,2 m, la précision de la détection des objets avec la souris devrait diminuer. Cependant, le comportement des souris ne confirme pas cela, la précision reste inchangée.

Pour expliquer ce phénomène, l'hypothèse suivante est présentée. La souris peut rayonner des oscillations qui ne sont pas détectées par l'équipement existant. Ou pour mesurer la direction à l'objet, la méthode de modulation de fréquence est utilisée. Les objets à droite et à gauche sont créés dans différentes oreilles différentes fréquences de battements. La différence dans les fréquences des battements est proportionnelle au coin et ne dépend pas de la distance.

Un autre type de souris volatils - rangée - est utilisé pour l'orientation de sons pure de la fréquence d'environ 80 kHz sous la forme d'une durée d'impulsion d'amplitude constante en moyenne environ 60 millisecondes. À l'aide d'un appareil d'enregistrement à grande vitesse sur une bande magnétique, il était possible d'obtenir des caractéristiques des signaux émis par des diaphorgers de souris. Comme on peut le voir de la Fig. 8, à la fin de l'impulsion, change sensiblement la fréquence. Il diminue selon une loi linéaire d'une vitesse de 10 à 20 kHz / s pour 2 millisecondes. Ce changement de fréquence ressemble aux signaux des souris insectivore ordinaires.

Figure. 8 Écrire sur la bande magnétique des signaux émis par des souris

Extérieurement, le comportement en vol des souris de ces deux espèces est différent. Oreilles fixes droites ordinaires, près des fers à cheval - la tête des mouvements continus et des oreilles vibrantes. Il est caractéristique que la conclusion d'une oreille n'empêche pas le Moyen Âge de naviguer. Mais les dommages causés aux muscles, contrôlant le mouvement des oreilles, prive sa capacité à voler.

On suppose qu'avec l'aide du mouvement des oreilles, la souris module les signaux réfléchis reçus et les compare avec émis. Les matières sont formées, synchrones avec le mouvement des oreilles, même au repos et dans le cas d'objets fixes. Dans le même temps, la souris détermine peut-être la distance à des objets à l'aide de l'effet Doppler. Cet effet consiste à modifier la fréquence, telle que le son, en fonction du mouvement (convergence ou retrait) de la source par rapport à l'observateur.

Dans le même temps, il est suggéré que dans les processus des "locateurs" des souris des deux espèces, il existe de grandes similitudes. À cette conclusion, la présence d'une section avec une fréquence variable à la fin de l'impulsion émise par des souris-diaphome poussent.

Nous ne sommes pas pour fournir des détails sur l'appareil et le processus d'action des "localisateurs" de ces êtres vivants pour devenir l'un des points de vue et mettre tous les points sur "et". Exemple une fois de plus parle de l'utilité de l'étude des dispositifs d'écholisation du monde vivant. Ceci est important non seulement de développer de nouveaux principes de radar, en améliorant les structures du radar, mais assurer également leur travail dans des conditions d'interférence.

Dans le Massachusetts Institute of Technology (US), les méthodes "Interprétation des données" utilisées par des souris volatiles sont étudiées. Les professionnels s'intéressent à la façon dont ces animaux recouverts de fourrure sont distingués parmi les grincements et les cris aigueux d'autres souris volatiles leurs signaux réfléchis. Pour la recherche, des équipements complexes spéciaux ont été fabriqués - des compteurs de fréquences ultrasons, des microphones, etc. On pense qu'une telle étude peut être utile dans le développement de la protection des systèmes radar des interférences.

Figure. neuf.

Représentation schématique du processus d'étude de l'appareil d'hydrolycation de dauphins

Pour l'hydrolyclisation, il est très précieux pour les études de l'appareil d'hydrolyclisation des dauphins bruns (Fig. 9). Les scientifiques ont constaté que les dauphins émettent les sons de deux naissance. Pour la communication, les dauphins publient

Une série de sons clics dans la plage de fréquences de 10 à 400 Hz. Les sons émis par les dauphins afin de détecter divers objets dans l'eau de mer de 750 à 300 000 Hz et sont publiés par différentes parties du corps des dauphins.

Il a été établi que les dauphins réagissent à des sons allant jusqu'à 80 000 Hz. Il est également noté que l'appareil hydrolytrique de dauphins dépasse les hydrolyateurs existants non seulement avec la précision, mais également par la plage. Et ici, comme dans de nombreux autres cas, nous devons encore «rattraper» dans la nature.

Déjà, les premières études ont montré que l'appareil d'hydrolycate permet au dauphin non seulement de détecter les poissons qui le servent à être de la nourriture, mais également de distinguer leur race à une distance de 3 km. Dans le même temps, le degré de détection correcte est de 98 à 100%. Pendant des expériences, le dauphin n'a jamais essayé d'attraper le poisson séparé de celui-ci avec une barrière de verre, et dans 98 cas de 100 navigué à travers le trou ouvert dans la grille, et non à travers le trou, fermé avec une plaque transparente.

En plus des dauphins, l'appareil d'hydrocarme a des cobayes. En utilisant cet appareil, ils se trouvent des proies. Même dans l'eau boueuse, les cobayes détectent un morceau de nourriture d'une taille de 2,5 mm sur une distance de 15 m. L'hydroletteur de cobayes fonctionne à une fréquence de 196 kHz.

Dans l'une des universités des États-Unis, la capacité d'un requin pour sacrifices est soigneusement examinée. Il est basé sur la perception des sons et des vibrations. Le mécanisme de reprise du requin est censé être adapté pour créer des armes gérées.

Les scientifiques supposent que les poissons tropicaux sont capables de produire des ondes électromagnétiques, d'émettre et d'utiliser pour détecter tous les articles. Un tel poisson, en particulier, est une voie mormirus-nile, ou des couches d'eau. Il a un "générateur" particulier d'oscillations électromagnétiques à basse fréquence situées dans la queue. Vidés par l'énergie électromagnétique à long terme, se propage dans l'espace, se reflète des obstacles. Les signaux réfléchis sont capturés par des corps de poisson spéciaux situés à la base de la nageoire de la colonne vertébrale. Ce poisson détecte la présence d'un réseau, "voit" l'écrasement descendu dans l'eau, "ressent" l'approximation de l'aimant. L'étude de ce "localisateur" peut ouvrir des scientifiques à de nouveaux faits associés à la capture et à l'utilisation d'émissions électromagnétiques, caractéristiques d'un degré ou d'une autre à tous les animaux et d'enrichir la science et la technique avec de nouveaux principes pour la conception d'équipements, en particulier pour la localisation. dans l'eau.

Dans l'introduction au livre, nous avons parlé de la propriété d'organismes vivants pour maintenir un certain État ayant un changement important dans les conditions extérieures. Il s'agissait de réglementer la température corporelle, la pression artérielle, etc. La propriété de maintenir certaines caractéristiques lors du changement de conditions externes est appelée

Homéostasie

et les systèmes de régulation dans le corps -

homéostatique

.

Les systèmes homéostatiques avec une grande variété de perturbations externes sont capables de maintenir la valeur constante de la valeur réglable. Lors de l'adaptation aux changements de conditions, des changements locaux se produisent, qui ne violent pas l'intégrité de l'ensemble du système. Dans la majorité écrasante du corps, il existe un véritable ensemble de systèmes interdépendants: tant de valeurs qu'ils sont simultanément soutenues dans certaines limites.

Des systèmes homéostatiques dans un organisme vivant, la science prend désormais un pas vers des systèmes de gestion auto-passés dans la technique. Avant de les envisager en détail, revenez à nouveau aux systèmes de contrôle automatique plus simples.

Extrêmement distribué dans la technique d'un système de retour automatique. Comme il était déjà noté ci-dessus, à la sortie de l'objet de contrôle automatique, il est soustrait de la valeur réglable de sortie de la valeur spécifiée. Par l'ampleur de la déviation, le régulateur génère un signal de contrôle qui réduit la déviation à zéro.

Cependant, pour contrôler des objets plus complexes et moins étudiés, des systèmes étaient nécessaires pourraient non seulement éliminer l'écart connu de la valeur réglable de la valeur spécifiée, mais également résoudre des tâches plus complexes, recherchez automatiquement de tels changements dans le système lui-même pour atteindre le système souhaité. résultat.

L'auto-réglage signifie en principe que la capacité du système à résoudre le problème de la réglementation à divers effets inquiétants, souvent même pas à la constructeur prévu. Il est réalisé en utilisant des appareils pouvant surveiller en permanence les caractéristiques du système et affecter ainsi ses paramètres pour apporter les caractéristiques à l'optimal (le plus élevé, le meilleur).

Pensez au début des systèmes les plus simples de systèmes de réglage automatique - des systèmes de systèmes extrêmes. Ils ont besoin de trouver et de maintenir une telle valeur de la valeur réglable, dans laquelle la plus petite ou la plus grande des valeurs possibles est atteinte (elle s'appelle une caractéristique spécifique extrême) du mode. Une valeur extrême peut être attribuée au minimum de consommation d'énergie, de carburant, d'efficacité maximale et ainsi de suite.

Afin de mieux imaginer le principe de fonctionnement du système d'auto-ajustement, a pleuré pour un exemple de régulation de l'alimentation en carburant dans les moteurs d'aéronef. Le système de gestion est défini: pour fournir le vol le plus économique. Comme vous le savez, cela peut être réalisé à chaque hauteur en établissant le mode optimal: une certaine vitesse, le nombre de vitesse du moteur, une dépense spécifique. Avec un changement de hauteur, ces caractéristiques changent. Un système d'auto-ajustement utilisant les données à partir de périphériques de contrôle doit déterminer automatiquement les valeurs optimales des paramètres réglables qui fourniraient le vol le plus économique.

Tâche plus complexe de maintenir le mode le plus élevé dans les cas où certaines ou même toutes les conditions d'installation ne sont pas surveillées et à l'avance sont inconnues non seulement au degré, mais également de la direction de l'influence de ces conditions sur l'efficacité du régime. Dans ce cas, des systèmes de recherche automatiques sont utilisés.

En recherchant, le dispositif de contrôle du système d'auto-ajustement analyse les résultats des échantillons tente de modifier la structure du système et ses paramètres individuels. Pour ce faire, les dispositifs informatiques sont introduits dans les systèmes qui peuvent "mémoriser" les données effectuer des opérations logiques. Il s'avère que le système est capable d'accepter des solutions «logiques», de s'adapter au changement d'environnement externe.

Le système de recherche automatique a ses propres prédécesseurs de nature. À cet égard, il est possible d'indiquer le processus de développement du formulaire, le soi-disant mécanisme de sélection naturel. En tant que "échantillons", diverses formes d'organismes vivants générés dans la nature, dont ils survivent les plus adaptés. Par héritage, la progéniture est transmise par ces caractéristiques offrant une plus grande vitalité. Variateurs de milliards d'organismes, la nature formait des espèces de vie très développées.

Une recherche dialogique est effectuée dans un périphérique automatique, qui, en essayant diverses options, modifie les caractéristiques et même la structure du dispositif de contrôle de sorte que le système que vous souhaitez améliorer, a acquis les propriétés les plus élevées.

Quels sont les principes pour trouver des valeurs extrêmes dans les systèmes d'auto-ajustement? Ils peuvent être recherchés en utilisant divers mouvements de l'organisme de réglementation. Il existe par exemple la méthode d'utilisation de petits déplacements (oscillations) de l'organisme de réglementation de l'un et de l'autre côté de sa position moyenne. Appliquer des périphériques spéciaux, il est possible d'analyser les résultats et de déterminer la direction du mouvement de l'organisme de réglementation.

En figue. 10 montre la dépendance du paramètre du système ψ (par exemple, l'efficacité de l'efficacité) du mouvement de l'organe de régulation X. La position de l'organe de régulation change sous l'influence des perturbations de la forme sinusoïdale avec la fréquence Ω. Laissez quand l'organisme de réglementation est d'abord déplacé vers le point de 1 horaire. Dans le même temps, une oscillation sinusoïdale avec une fréquence Ω, représentée au point 1. Si, pendant le deuxième mouvement, le corps de réglage tombera dans le point 2, puis la sortie apparaît le signal d'une petite amplitude et de deux fois de fréquence. Enfin, lorsque la fréquence est apparaît lors de la saisie de la fréquence Ω, mais dans l'antiphase avec oscillation au point 1. Le discriminateur peut mettre en évidence le maximum ayant le tableau indiqué. 1 programme, ou "logique", travail. Il est généralement appelé l'algorithme du dispositif de contrôle.

Figure. Dix. Recherche automatique à l'aide d'oscillations sinusoïdales avec une fréquence Ω. L'impact de telles oscillations prouvera aux oscillations de sortie de l'indicateur ψ illustré aux points 1, 2, 3

Pour mettre en œuvre une telle "logique" du travail du régime, vous devez disposer d'un redresseur sensible à la phase (discriminateur), dont les commandes mettraient un moteur électrique et ouvriraient à son tour les vannes, déplacés le registre ou d'autres dispositifs de régulation.

Figure. Onze. Le schéma du dispositif de contrôle basé sur le principe de mémorisation du plus grand indicateur

Une autre façon de rechercher les caractéristiques les plus élevées est d'utiliser les propriétés de stockage. Ce qui précède a été considéré comme les processus d'accumulation et de maintenance d'informations survenant par analogie en utilisant les informations du cerveau, sa mémoire. Dans ce cas, un diagramme illustré sur la figure peut être utilisé. 11. La tension électrique (indicateur) est fournie à la cathode des électrodes-cathode. Laissez l'ampleur de ψ change comme indiqué sur la Fig. 10, à partir du point 1 aux points 2 et 3. Lorsque ψ atteint la valeur maximale, le condensateur de stockage avec des charges "N'oubliez pas" est une valeur. Lorsque la tension commence à diminuer, la diode est verrouillée. L'amplificateur de sommation comparant la tension dans la chaîne de cathode de la lampe et l'onduleur donne la commande de relais. Cela fonctionne et provoque le moteur et derrière lui et le régulateur de se déplacer dans la direction opposée. Encore une fois, le maximum sera passé et dès que la valeur de ψ commence à tomber, le relais forcera le régulateur de retour. Ainsi, les fluctuations autour de la plus grande valeur se produiront dans le système et la position moyenne de l'autorité de réglementation correspondra à cette valeur.

Figure. 12 Le graphique de la dépendance de l'indicateur système ψ sur le mouvement de l'organe de régulation X lors de la recherche cyclique dans un système de type étage

Avec la mémorisation, une recherche cyclique dans des systèmes de type étage est connectée. Dans ce cas, il est nécessaire de mémoriser la valeur initiale du signal de sortie ψ, les modifications apportées à la position du régulateur ΔH, la nouvelle valeur de la valeur de sortie ψ + Δψ. Sur le graphique fig. 12 montre la dépendance de l'indicateur du système ψ sur le mouvement du régulateur X. Laissez la position initiale de l'organe de régulation au point de O. Une étape d'essai Δх est faite. Lors du passage au point 1, l'indicateur système augmente, devient + Δψ. À la position de départ au point 2, la valeur de F sous l'étape d'essai au point 3 diminue. Par le signe Δψ, vous pouvez déterminer la direction du mouvement du corps de la réglementation. La méthode de cette recherche est appelée cyclique car l'étape Δх est donnée par le commutateur spécial cycliquement à intervalles égaux et la direction de cette étape et la valeur est inchangée. L'algorithme ("logique") du fonctionnement du dispositif de contrôle peut être représenté comme tableau. 2.

Pour mettre en œuvre la "logique" ci-dessus, un diagramme contenant un objet de régulation, un générateur d'horloge et un dispositif de contrôle peuvent être appliqués. À son tour, le dispositif de commande dispose d'un dispositif de stockage, d'un corps de commande mobile de moteur et d'un dispositif permettant de déterminer où déplacer cet corps pour rechercher la valeur la plus élevée (figure 13).

Figure. treize. Diagramme schématique du dispositif de contrôle de type étage

Le schéma commence à fonctionner lorsque le générateur de route de contact est allumé

1

et k.

2

. Une étape de test Δх est terminée, la modification de la valeur de sortie (ψ + Δψ) est mémorisée. Ensuite, les clés sont fermées à

3

et k.

4

. À la sortie, la magnitude de la déviation de la valeur de sortie de la valeur spécifiée sera libérée. Cette écart est introduite sur le moteur, qui déplace le rabat ou la valve de manière à s'approcher de la position la plus élevée. Lorsqu'une telle position est passée, une tension négative est fournie au moteur et commencera à tourner dans la direction opposée. Comme on peut le voir dans le schéma, un tel dispositif automatique n'est rien de plus qu'un dispositif informatique spécialisé.

Si vous ajoutez un dispositif informatique spécialisé A et un dispositif informatique supplémentaire au circuit de commande automatique habituel, vous pouvez alors décider, par exemple, la tâche de sélectionner un tel mode dans lequel l'objet de contrôle et les régulateurs consommeraient du carburant minimum et de l'électricité. Ces systèmes auto-ajustables (Fig. 14) peuvent être très utiles non seulement pour maintenir des mouvements, tels que des roquettes, selon la trajectoire souhaitée, mais également la transition vers d'autres trajectoires, si nécessaire, du point de vue des dépenses économiques de Ressources de carburant et d'énergie.

Figure. 14 Schéma du système auto-ajustant de recherche automatique du mode de fonctionnement le plus élevé

Un dispositif informatique supplémentaire en résume les données sur le nombre de carburants consommés ou de l'énergie et détermine la valeur moyenne pendant une certaine période. Cette valeur est fournie à l'appareil A, appelé Optimizer, qui recherche automatiquement le mode le plus élevé (optimal) dans lequel le minimum d'énergie serait dépensé.

Les systèmes de contrôle automatique extrêmes peuvent être largement utilisés dans la technologie militaire et navale. Ces systèmes sont en mesure d'aider, par exemple, de minimiser l'erreur ou l'erreur du système de missiles de guidage, de la désignation ciblée, de résoudre le problème de la satisfaction d'un projectile afin de garantir le plus rapide des armes de fusée-roquettes modernes. De tels systèmes peuvent maintenir l'efficacité maximale des installations d'énergie des navires et des centrales électriques d'aéronefs, de fournir le mode pour obtenir une gamme maximale de vol, de nager, etc.

Un exemple de système automatique ajusté est un système automatique d'identification et de sélection des signaux d'impulsion contre fond de bruit (Fig. 15). Il a un filtre auto-promu, avec lequel le système est configuré sur la forme du signal entrant.

Figure. 15 Diagramme de flux des signaux automatiques de périphérique

Le circuit de filtrage comprend un dispositif de stockage, un schéma d'accumulation à court terme et un dispositif comparatif. L'accumulation de données sur la forme d'une courbe de signal d'entrée lors de la réception se produit dans le périphérique de stockage. Le périphérique spécial compare les données de la saisie du filtre et la sortie du schéma d'accumulation à court terme. Lorsqu'une série de signaux de la même forme apparaît sur l'entrée, elle est fixée dans le périphérique de stockage. Ensuite, à partir de tous les filtres de signal aléatoires, les impulsions avec une forme de courbe seront libérées et ignorées et ignorées, ce qui "rappelez-vous".

Le dispositif de comparaison détecte la répétabilité de la forme d'impulsion pour reproduire avec précision cette forme dans le périphérique de stockage.

Avec la disparition du signal préféré, le système vient équilibrer jusqu'à ce que le nouveau signal apparaisse, dont la forme est répétée. Il y a une restauration de signaux accumulés dans le périphérique de stockage.

Comment la comparaison de la forme du signal et de celle qui "se souvient" du filtre? Cette comparaison est effectuée à plusieurs points différents placés sur l'enveloppe de l'impulsion. Le nombre de ces points est appelé "nombre de mesures" du système.

En figue. 16 montre un schéma de principe d'un système expérimental avec dix dimensions proposées par l'une des entreprises étrangères. La ligne de retard, qui joue le rôle d'un système d'accumulation à court terme, a dix taps. Le dispositif de stockage contient dix condensateurs tirés par la résistance. Dans le corrélateur, il existe respectivement dix multiplicateurs.

Figure. 16 Diagramme de bloc du système expérimental avec dix dimensions

La tension de la ligne de retard et de la cellule de la mémorisation est entrée dans un multiplicateur, ce qui donne le produit à la sortie de ces deux contraintes. Les signaux de tous les multiplicateurs sont pliés et le signal total est introduit au détecteur. Il révèle également à quel point les formes de signaux sont identiques. Ceci est réalisé en comparant le signal total avec celui qui "se souvient" du filtre, le signal de référence dit. Si le premier est égal à la seconde ou au maximum, le détecteur déverrouille le bloc arithmétique du système de détection.

Avec l'aide de dix condenseurs supplémentaires, le signal "copie" est amélioré. Cela signifie qu'au début du processus de comparaison, le schéma produit un signal fixe plus précis dans un dispositif comparant. Si le signal n'a pas complètement entré le signal, mais il n'y a qu'un seul composant, le système commence toujours à «s'adapter». Il y a un signe de l'abîme, car le signal de référence tombe à zéro. Lorsque le nouveau signal apparaît, le système est prêt à l'action. Cela signifie qu'il est capable de "déchiffrer" des signaux codés avec des codes changeants périodiquement. Pour les signaux avec une forme plus complexe, vous avez besoin d'un plus grand nombre de mesures.

Les systèmes auto-ajustables sont largement utilisés à l'étranger lors du développement de la pilote automatique pour les aéronefs et les roquettes, ainsi que dans la conception de systèmes de contrôle automatiques pour les roquettes et les vaisseaux spatiaux.

Il est connu que l'aéronef est devenu significativement modifié en fonction du changement de poids et de la configuration, de la vitesse, de la densité atmosphérique, de la manœuvre cible et du type de trajectoire. Ainsi, le système d'auto-ajustement utilisé pour le pilote automatique doit, basé sur les conditions de vol, modifier ses paramètres afin que, malgré ces changements, conservez la qualité de travail requise.

Prenons, par exemple, un tel indicateur des conditions environnantes comme la température. Le vol devra mesurer la température de ces sections du vaisseau spatial, qui sont les plus susceptibles de chauffer, par exemple, à l'entrée des couches denses de l'atmosphère. Selon les résultats de ces mesures, le système doit ajuster la trajectoire afin que le navire ne frappe pas la zone où il attend un chauffage excessif.

Pour mieux comprendre le principe de la réglementation auto-ajustée par avion, vous pouvez faire référence à l'action du pilote en vol. Avoir un bouton de commande, il perturbe légèrement le vol de l'avion, ce qui lui permet de ressentir les propriétés de la machine et d'atteindre le contrôle optimal (meilleur), malgré la modification des propriétés de l'aéronef lorsque la hauteur est définie ou modifier la vitesse de vol. .

Considérons l'un des échantillons de pilote automatique de réglage automatique, appliqué, en particulier sur le combattant américain (Fig. 17). La partie principale de l'autopilot est un multivibrateur - un générateur d'oscillation électrique, dont la forme est différente de sinusoïdale. Il effectue les fonctions d'un relais à grande vitesse. Si l'aéronef enregistre la position spécifiée, le multivibrateur, la commutation de l'un des deux états stables, produit des impulsions électriques courtes opposées à la polarité et égale en puissance. La fréquence d'entre eux varie de 4 à 6 Hz. Ces impulsions sont résumées à la machine à écrire de la direction et effectue naturellement des oscillations près de la position neutre. La position moyenne du volant reste constante, bien qu'elle elle elle-même et se déplace de 0,1 ° à la fréquence des impulsions. L'avion a également établi des oscillations, totalement invisibles pour le pilote.

Figure. 17 Schéma de pilote automatique de réglage automatique

Avec une modification de la position de l'aéronef, le signal du gyroscope correspondant obligera le multivibrateur à s'attarder dans une position stable plus longue que dans l'autre. Ainsi, les impulsions d'une polarité agiront sur la machine de direction pendant une période plus longue que les impulsions de la polarité opposée. Un volant sera rotatif en conséquence et le plan retourne à la position spécifiée.

Et pourquoi est le modèle idéal? Le signal de décalage entre le multivibrateur non seulement du gyroscope, mais également de ce modèle. Cela représente quelque chose comme un filtre et imite le comportement de l'aéronef parfait en réponse à certaines indignations. Donc, le schéma avec ce modèle "Watch", car le véritable aéronef retourne à la position initiale. S'il se comporte comme un aéronef idéal, il n'y aura pas de signal du modèle. S'il y a une différence, par exemple, entre les vitesses angulaires de l'aéronef réel et le modèle idéal, le multivibrateur recevra le signal correspondant et obligera le lecteur à modifier la position moyenne du volant.

Et que fait un modulateur d'amplitude automatique? Il contrôle en permanence l'efficacité de la direction du plan et compense automatiquement l'effet de la vitesse de hauteur et de vol pour leur efficacité. On sait que pour

Différents aéronefs L'efficacité du volant est réduite de différentes manières avec une augmentation de la vitesse, de la hauteur et de la diminution de la densité d'air. Par exemple, ce modulateur automatique modifie la valeur du rejet du volant (amplitude) de sorte que l'effet de la hauteur n'affecte pas leur efficacité. Dans le même temps, il aboutit à sa tâche, pas même "savoir" à l'avance les caractéristiques spécifiques de cet aéronef.

Le pilote automatique de réglage automatique, selon les spécialistes étrangers, présente de nombreux avantages par rapport à d'habitude. Ce n'est pas seulement en raison de son application, il est possible d'accélérer le développement du contrôle automatique des nouveaux types d'aéronefs et de roquettes et de réduire fortement les tests de vol requis pour correspondre aux caractéristiques du système de contrôle conventionnel et de la nouvelle aéronef ou projectile. Mais le cas est que le pilote automatique de réglage automatique est plus simple et fiable. Ses dimensions et ses poids de 50% sont moins élevés et la fiabilité est deux fois plus élevée que l'habituel.

Lors du développement de différents types et systèmes d'armes à l'étranger, leurs modèles à grande vitesse physique sont également créés. Dans un tel modèle "entrez" des dysfonctionnements caractéristiques des objets réels. Système spécial produit une solution à résoudre, c'est-à-dire qu'il passe avec une vitesse énorme de moyens possibles pour éliminer les influences nocives, les défauts pour obtenir le mode souhaité. Il prend la solution la plus acceptable et la donne à utiliser dans un objet réel.

La nouvelle direction dans l'utilisation de systèmes d'auto-ajustement est la création de contrôleurs automatiques dans la technologie de l'aviation et de la fusée. Ils sont destinés à automatiser les processus de vérification de tous types d'équipements et de fusées complexes, y compris des équipements de radar et de navigation, de dispositifs hydrauliques et pneumatiques, moyens de guidage. Les concepteurs de dispositifs d'étalonnage électroniques, comme dans la création d'autres automates, ont commencé par l'analyse des actions humaines qui contrôlent le contrôle de l'état de l'aéronef ou du projectile.

Que vérifie le technicien? Il se souvenait des exigences des instructions d'utilisation, transfère la position de travail séquentiellement à la position de travail, supprime les lectures de l'instrument et est vérifiée avec eux comme spécifié. En cas de décharge de données, il corrige un dysfonctionnement et doit décider quoi faire pour diriger la technique en bon état. Il vérifie tous les éléments et établit que la résistance, le condensateur ou la lampe est le coupable du fonctionnement anormal du circuit électrique.

Les performances des mêmes fonctions peuvent être attribuées à la machine. À l'étranger, créé, par exemple, un appareil automatique, qui, guidé par le programme enregistré sur la bande, passe à l'équipement de test et aux lectures de l'instrument avec les instructions requises. Après cela, un signal de solution est émis, indiquant si le paramètre a un test sous des limites admissibles. Si le matériel comprend, vous avez besoin d'une longue période pour vous échauffer, la machine alluma-t-elle et reviendra vers elle lorsqu'elle entre dans le mode de fonctionnement.

Pour rechercher un élément défectueux, la machine suit la "logique". Il produit une combinaison de plusieurs mesures. Pour ce faire, la machine fournit une "mémoire". Il "se souvient" d'un ou d'un certain nombre de solutions intermédiaires les compare à la cause de la faute.

Le système de vérification créé n'est pas conçu pour détecter une résistance ou une lampe défectueuse distincte. Ce système détecte un dysfonctionnement d'un petit bloc facile à remplacer dans un aérodrome classique. Dès que le dysfonctionnement est détecté, la machine choisit l'une de ses 500 microfilms et la conçoit sur l'écran, où la réparation de l'équipement est donnée. Dans le même temps, la machine choisit une carte spéciale et la donne à l'opérateur. Le film et la carte indiquent que l'élément a échoué, le temps nécessaire pour éliminer le défaut, les instruments et les outils à utiliser, ce qui et comment faire, etc. Ainsi, le dispositif à grande vitesse automatique peut non seulement trouver un dysfonctionnement, Mais donnez également des informations sur les spécialistes qui seraient autrement à rechercher dans diverses instructions, des descriptions et des systèmes.

Actuellement, selon la presse étrangère, des contrôles électroniques sont développés pour des échantillons d'équipement spécifiques et universels. Il existe par exemple une machine pour détecter des défauts dans un système de navigation de bombardement très complexe. Des installations ont été créées pour vérifier le bon fonctionnement des systèmes de guidage des coquilles gérées.

À propos des performances d'un système universel peut être jugée par le fonctionnement d'une machine, conçue pour tester 1 200 alimentation différente sur des aéronefs. La vérification de chaque schéma de ce type qui fonctionne en moins d'une minute.

Une autre vérification automatique a été créée pour tester les équipements électroniques radio du bombardeur des forces navales américaines. En informant cette installation, le magazine Avayishnn PEC indique qu'il permet de vérifier l'ensemble de l'ensemble de l'équipement du Bombardeur, y compris des dispositifs de navigation de bombardement, de communications et de systèmes de contrôle de radar, d'identification et de vol, de l'altimètre radar, de calculateurs et de puissance. fournitures. Il est indiqué qu'avec l'aide de fonds ordinaires, une telle inspection requise avec un grand nombre d'au moins 35 heures.

L'installation se compose de trois blocs placés sur des chariots. L'unité principale comprend un dispositif de programmation, un système d'auto-test de l'installation qui arrête son fonctionnement lorsqu'un dysfonctionnement interne survient, des dispositifs de mesure de diverses caractéristiques, indicateurs et dispositifs d'enregistrement. Dans les deux autres blocs, il contient des générateurs qui imitent les signaux qui se produisent dans les chaînes de l'équipement électronique radio de l'aéronef en vol.

Des systèmes universels ont été développés pour vérifier automatiquement la disponibilité des coques gérables. Le diagramme de bloc d'un tel système est illustré à la Fig. 18

Figure. 18 Schéma de principe du système de contrôle automatique généralisé

Comment fonctionne ce système? Le chèque se produit selon un programme prédéterminé, selon lequel des signaux du registre de programme entrent dans le convertisseur. De là sous forme d'impulsions, ils résument jusqu'à l'objet test. Les signaux des générateurs d'excitation incluent les chaînes vérifiées. Les signaux de réponse entrent dans le convertisseur de signal inverse et le test est automatiquement terminé. Le dépannage commence.

Dans l'un des échantillons d'équipements de vérification, le programme de test est enregistré sur une bande magnétique. La saisie des signaux est effectuée par un dispositif à grande vitesse qui perçoit avec une bande magnétique de 400 signaux par seconde. Un dispositif de stockage est effectué sous la forme d'un tambour magnétique et a une capacité de 500 000 unités d'informations. L'indicateur de la fiabilité du résultat du test est appliqué, qui sous la forme d'un nombre à deux chiffres (de 0 à 98) indique la durée de l'écart de la mesure de la valeur admissible. Les données de chèques sont affichées visuellement sur la bande perforée ou sous forme de tables. L'utilisation d'un système automatique vous permet de vérifier une minute, ce qui était généralement requis pendant plusieurs heures.

Dispositifs de contrôle automatique à grande vitesse Vérifiez la quantité croissante de la technologie de l'aviation et des fusées diverses. Il est créé, par exemple, l'équipement par rapport à divers types d'équipements de communication radio et de navigation radio, systèmes de gestion des incendies et moteurs, systèmes d'identification, dispositifs de protection anti-bruit et autres.

Figure. 19 Station d'essai d'aviation automatique placé dans la remorque

En figue. 19 montre une unité de test automatique placée dans la remorque. L'un des problèmes les plus difficiles est considéré comme envisagé de développer des systèmes capables de comparer des signaux changeant dans le temps et de prendre en compte les écarts admissibles, en fonction du temps. Il n'est pas moins difficile de créer des appareils qui permettent sans la participation des personnes de vérifier les systèmes d'aéronefs hydrauliques et pneumatiques et, en outre, vérifier leurs moteurs au repos.

Développement de systèmes de contrôle automatique à l'étranger dans la technologie de l'aviation et de la fusée indique que l'automatisation basée sur l'utilisation des réalisations de radioélectronique et d'autres domaines de la science et de la technologie couvre non seulement le domaine de la consommation de combat des moyens de lutte armée, mais également leur préparation à bataille.

Cependant, cela ne signifie pas que l'élimination des personnes de participer au service et à l'utilisation des équipements militaires et des armes. Le nombre de personnes impliquées dans la maintenance des équipements est définitivement en déclin. Mais une personne s'avère toujours nécessaire comme le créateur de voitures et un commandant qui a énormes connaissances et expérience capables d'utiliser les capacités de la machine. De la préparation et des qualités d'une personne dépendra finalement du succès au combat.

La description du principe de fonctionnement et du dispositif de machines informatiques électroniques est actuellement consacrée à un grand nombre de livres et de brochures. Nous ne répéterons pas leur contenu, nous ne ferons que rappeler que le schéma général de la machine informatique électronique comprend de tels composants indispensables comme dispositifs de formation et de perforation des ponctuements sur lesquels le programme de fonctionnement des machines, un dispositif d'introduction, opérationnel et à long terme "Mémoire", un dispositif arithmétique peut être appliqué, dispositif et planche de commande, périphérique de sortie et d'impression (Fig. 20).

Figure. vingt. Pièces principales de la machine informatique électronique

Le support principal du signal dans la machine E-Machine est connu, courant électrique. Il sert ici sous forme d'impulsions qui ont une très petite durée (environ un milliard de dollars de seconde). Les lampes électroniques ou les semi-conducteurs étant utilisés dans le diagramme de la machine, qui ont une inertie très mineure, le temps de la réaction de diagramme est très petit, des centaines de milliers de milliers de moins que ceux des dispositifs mécaniques et électromécaniques. Tout cela détermine la vitesse élevée de la machine. Il y a plus d'une fois les numéros publiés parlant de sa performance phénoménale.

La machine électronique est capable de faire des calculs à une vitesse énorme - l'ordre de millions d'opérations arithmétiques par seconde avec des nombres de 10-15 bits. Dans quelques minutes de travail, cela fera plus que la calculatrice pour toute sa vie. Dans le même temps, le travail de nombreux ordinateurs n'est pas facile, mais fondamentalement de nouvelles opportunités se posent. La machine est capable d'effectuer non seulement des opérations mathématiques d'un volume et d'une gamme énorme, mais également des opérations logiques.

Mais sont les machines informatiques électroniques que la biionique n'a pas besoin dans cette zone? Non, il n'est pas impossible de dire et les résultats des chercheurs scientifiques étudient et recevant des informations dans un organisme vivant, et en particulier le travail du système nerveux et du cerveau, sont très précieux.

Les résultats de la recherche dans le domaine de la Bionique se sont déjà faits à savoir lors de l'élaboration de programmes de machines informatiques électroniques. Sur la base des observations de la manière dont une personne vient à résoudre des tâches spéciales et, selon cela, le programme dit eurestique a été créé, simulant ce processus chez l'homme. Cela provient de la méthode eurométrique de trouver la vérité en définissant les principaux problèmes. Lors de l'utilisation d'un tel programme, la machine a prouvé avec succès 38 théorèmes sur 52.

Nous nous tournons maintenant vers le processus de transfert d'informations. Nous avons déjà dit que le signal est une impulsion de tension. Les chiffres sont comptabilisés dans un système binaire dans lequel deux sont la base du nombre. Tout nombre est écrit par une combinaison de zéros et d'unités. Dans l'onglet. 3 reçoit une comparaison de l'enregistrement de nombres dans des systèmes de nombres décimaux et binaires.

Zéro et unité signifie soit l'absence, soit la présence d'une impulsion de tension électrique. Dans la transmission de ces impulsions et consiste en un acte élémentaire d'une machine électronique. À l'entrée de la machine, une chaîne de dits de déclencheurs est utilisée. L'essence de leur appareil est qu'ils contiennent deux lampes électroniques incluses de manière à ce que le système ne comporte que deux états stables: en l'absence de courant dans une lampe et en l'absence de courant à un autre. Le premier état peut être considéré comme un zéro approprié, le second. Prenant une chaîne de déclencheurs, vous pouvez "brûler" le nombre dans le système binaire, une telle chaîne s'appelle le registre. Si le registre enregistre déjà le numéro et un autre y est envoyé, vous pouvez en obtenir le montant. Un périphérique qui sert à cette fin est appelé additionneur. Les chiffres sont transmis d'une machine à nœuds à une autre par des fils sous forme d'impulsions électriques.

Sans entrer dans les détails du travail de la machine, nous nous tournons vers ce qui est conscient du transfert d'informations dans le système nerveux. Premièrement, nous montrerons la supériorité incontestable des appareils de ce type dans les organismes vivants avant la technique. Les spécialistes ont en quelque sorte décidé de comparer le codage et la bande passante (bande de fréquence transmise sans distorsion) du cerveau et du système de télévision. Pour évaluer ces caractéristiques, un rêve habituel a pris. Évaluer le nombre de membres du personnel et d'éléments, comme cela est généralement effectué contre la télétrapage, des experts ont reçu une quantité astronomique pour la bande passante 10

vingt

-Dix

23.

Hz. Puisque la limite supérieure de la bande dans les processus physiologiques n'est pas supérieure à 100 Hz et que le nombre de canaux parallèles ne peut pas dépasser 10

9

-Dix

Dix

Il est supposé qu'une méthode d'encodage d'informations dans le cerveau dans un grand nombre de fois plus économique que dans la télévision moderne. Comme je voudrais enrichir la technique, y compris l'automatisation de comptage électronique, l'atténuation de cette méthode de codage.

Quels sont les signaux qui transmettent différentes informations dans un organisme vivant? Comme mentionné ci-dessus, ce sont des impulsions d'excitation nerveuse.

Plus précisément, le transfert d'irritation sur la fibre nerveuse est un processus électrochimique qui se produit du fait de l'énergie accumulée dans la fibre elle-même. L'énergie consommée par le nerf sur le pouls est reconstituée plus tard, pendant la puissance du nerf. Tous les messages sont transmis le long du nerf dans l'alphabet binaire: soit le nerf est seul ou excité. À des degrés d'excitation variables, la fréquence des impulsions est augmentée. Ainsi, lors de la transmission de messages non nerveux, nous traitons une modulation de pouls de fréquence qui a récemment été répandue dans la technique de la communication.

Le rôle des amplificateurs de signaux entrants dans le système nerveux pour leur transmission supplémentaire est joué

Neurones

. Ils attirent maintenant une attention particulière des scientifiques.

Figure. 21

Représentation schématique du neurone

Le neurone contient du corps cellulaire (Fig. 21). Processus d'arbres -

Dendriti.

- Entrées pour lesquelles les impulsions d'irritation sont résumées au corps de la caisse. La sortie sere

Akson

.

Quelle est la taille du neurone? Son corps a des dimensions inférieures à 0,1 mm. La longueur des dendrites provient de la fraction d'un millimètre à des dizaines de centimètres, leur diamètre est autour du centième du lobe du millimètre. Le nombre de processus peut atteindre plusieurs dizaines et même des centaines. Les axones peuvent être une longueur de millimètre à un mètre et demi.

Dans la transmission de fibres nerveuses d'excitation, le rôle est génial

Sinapsov

, c'est-à-dire que la transition d'excitation place d'une cellule nerveuse à une autre. Les synapses ne sont excités que dans une direction, de la fin de l'axon d'un neurone aux Dendrites et du corps cellulaire d'un autre neurone. Par conséquent, les fibres sont généralement effectuées des impulsions dans une seule direction: soit du centre à la périphérie, ou de la périphérie au centre (nerfs centripétriques).

Figure. 22.

Presenas Neurones (A) et Neurones post-onAppecovie (B)

En figue. 22 sont représentés

Présentas

neurones indiqués par la lettre A, et

Postlainapsy

Neurones - V. Les synapses peuvent être de une à plusieurs centaines. Il y a surtout beaucoup de neurones motrices de la moelle épinière. Ils transmettent des impulsions liées au contrôle des mouvements du corps.

Dans le cerveau humain, quels scientifiques tentent particulièrement de simuler, il y a 10-15 milliards de neurones. Mais ce n'est pas seulement une question de quantité, mais dans leur complexité exceptionnelle et leur variété de fonctions.

"Science moderne", le célèbre scientifique soviétique P. K. Anokhin dans l'un des articles ", a clairement montré que la cellule nerveuse elle-même et sa coquille sont tout un monde de divers formations chimiques et physiologiques.

Les méthodes les plus minces de recherche par l'aide de dispositifs électroniques ont été établies que des centaines et parfois des milliers de contacts que chaque cellule nerveuse n'a que le début de ce processus surprenant au niveau moléculaire, permettant au corps de la taille de 20 millièmes de millimètres de obtenir un nombre infini de processus synthétiques. - "Part personnel" de la participation des cellules aux activités d'un cerveau entier. "

Ainsi, la cellule nerveuse est peu susceptible d'être considérée comme un détail élémentaire: ceci, classiquement parlant, déjà "noeud" "cerveau machine" avec un complexe complexe de fonctions reflétant divers types d'activités du corps. De là, vous pouvez comprendre à quel point reproduire artificiellement une telle cellule du cerveau.

Les travaux sur la création d'un analogue d'un neuron sont consacrés à la partie principale de la recherche dans le domaine de la Bionics à l'étranger. Neuron, comme indiqué déjà, un convertisseur avec une production binaire, c'est-à-dire avec l'absence ou la présence d'un signal. Une impulsion passionnante ou inhibitrice peut être fournie au neurone de l'organisme biologique. Le premier appelle le "déclencheur" du neurone si la valeur de l'énergie accumulée par le neurone pendant une certaine période dépassera certaines, comme ils disent la valeur seuil. Si l'amplitude de l'impulsion est petite, le neuron ne fonctionnera pas ". Mais si plusieurs signaux faibles agissent régulièrement, l'énergie dont le total dépasse la valeur seuil, puis le neurone "déclenche". Cela signifie qu'il a la propriété d'une somme temporaire et spatiale. À la sortie du neurone, des impulsions de magnitude standard et de durée sont formées.

Summation séquentielle ou temporaire Reportez-vous à une telle excitation d'un neurone lorsque des irritations sont des seuils plus petits sont suivis de périodes suffisamment courtes. Summation spatiale consiste à résumer simultanément deux synapses ou plus d'irritations individuelles, plus faibles que les valeurs de seuil. En résumé, ils peuvent provoquer une excitation des neurones.

Schématiquement, vous pouvez décrire le modèle Neuron comme indiqué sur la Fig. 23. Elle a de nombreuses intrants où les signaux sont reçus.

1

R

2

et ainsi de suite. Ils agissent par des contacts synaptiques s

1

, S.

2

etc. Dans ces contacts, il existe un délai dans le signal entrant à la fois pendant lequel une substance spéciale est excrétée qui augmente l'excitabilité du neurone et facilite la réaction cellulaire aux impulsions ultérieures.

Figure. 23. Schéma de modèle de neurone

L'impact sur le corps du neurone est déterminé par la quantité d'impacts de toutes les intrants et de toutes les signaux qui agissent auparavant. Le déclenchement du neurone se produit si l'effet dépasse la valeur seuil de K. Ensuite, le signal standard R. est reçu à la sortie du neurone

Il est intéressant de noter que immédiatement après l'exposition de l'impulsion passionnante, le niveau de seuil de neurone augmente fortement à l'infini. Ainsi, aucun nouveau signal à venir ne le fera «travailler». Un tel état est généralement préservé pour plusieurs millisecondes. Le niveau de seuil est alors réduit.

Quant à l'impulsion de freinage, c'est le signal interdit qui rend impossible de "déclencher" le neurone des impulsions d'autres intrants.

Dans un certain nombre de pays étrangers, des œuvres intensives sur la reproduction artificielle des neurones sont en cours. Aux États-Unis, par exemple, un certain nombre d'instituts de recherche, d'établissements d'enseignement et d'entreprises participent à ces travaux. Dans les homologues les plus simples de Neuron, utilisez un seul dispositif à semi-conducteur. Dans des modèles plus complexes prennent plusieurs dispositifs à semi-conducteurs.

Un analogue d'un neurone contenant quatre instruments à semi-conducteurs présente des caractéristiques proches de leur sobrase biologique. Cet analogue peut exciter jusqu'à 100 autres périphériques sans changement significatif de la forme et de la magnitude du signal de sortie. La conception proposée a été utilisée pour reproduire la fonction de l'œil, où une photorésistance sélénium-cadmium a été utilisée comme élément sensible (photocellules dont la résistance change sous l'influence de la lumière visible).

Un effet important a donné un composé de dispositifs semi-conducteurs sur le principe des composés synaptiques dans les tissus nerveux. Il était possible d'imiter l'effet de ces tissus, comme une sorte de filtres qui transmettent uniquement certaines informations.

Pour simuler des neurones, des noyaux de ferrite magnétiques sont utilisés, des systèmes de générateurs spéciaux (multivibrateurs) et d'autres appareils.

Le modèle Neuron avec un multivibrateur est illustré à la Fig. 24. Appareils semi-conducteurs T jouent le rôle principal

2

et T.

3

. Dans un état stable T

2

verrouillé parce que la tension négative est soumise à celle-ci

6

. Dispositif à semi-conducteur T.

3

, au contraire, est dans l'état de séparation. Dans ce cas, il s'avère que le potentiel d'un point est un positif (+ 20 V) et au point B est également positif, mais plus faible.

Figure. 24 Modèle Neuron à l'aide de multivibrateur sur les semi-conducteurs

Si le dispositif à semi-conducteur t survient

2

et verrouillage T.

3

, le potentiel du point une diminution nettement et le potentiel du point B augmente. En conséquence, une impulsion de tension positive est fournie au rendement d'excitation, et sur la sortie du freinage est négatif. La durée d'impulsion dépend du choix des valeurs de résistance R

m

et condensateur de capacité avec

m

. Changer la magnitude des conteneurs avec

2

et S.

3

Vous pouvez ajuster le système de renvoyer le système à un état stable. La valeur de la tension négative fournie au dispositif à semi-conducteur T

2

Avec résistance R.

6

La valeur seuil de l'activation du neurone est déterminée.

Est-il possible dans ce régime une caractéristique de sommation temporaire et spatiale du neurone? Oui, éventuellement. À cette fin, les chaînes d'entrée contenant r sont servies

1

, AVEC

1

et dispositif à semi-conducteur T

1

. La sommation spatiale est simulée par l'alimentation des signaux en entrées parallèles, temporaire - l'accumulation d'énergie dans le condenseur avec

1

. Les impulsions à l'entrée de l'analogue du neurone ont été nourries une certaine amplitude et une durée d'un milliseconde. Ils ont été accidentellement distribués au fil du temps. La sortie a été obtenue un signal standard avec une tension de 15 V et la même durabilité que le signal d'entrée.

Un tel diagramme vous permet de reproduire de nombreuses caractéristiques du neuron, outre sa capacité d'adaptation, c'est-à-dire des modifications du seuil de déclenchement en fonction de la magnitude des signaux d'entrée.

Le modèle de l'un des échantillons de neurones sur l'élément magnétique est représenté sur la Fig. 25. Le courant de la première enroulement du noyau multi-membres crée le flux principal F, division en deux ruisseaux F

1

et f.

2

Où il y a des trous (montré au bas de la photo). Le noyau est magnétisé à la saturation.

Figure. 25 Modèle Neuron sur l'élément magnétique

Dans la deuxième enroulement, des signaux d'entrée actuels. Si dans la quantité, ils sont supérieurs à certains seuils, dans les parties extérieures du noyau, où il y a des trous, un changement de direction du flux magnétique f

2

.

Le troisième enroulement est alimenté par le courant alternatif, le quatrième est la sortie du modèle de neurone. Comment le signal va-t-il à la sortie? Quand il n'y a pas de signal dans la deuxième enroulement, le quatrième n'induise pas E. s., puisque dans une demi-période, la force magnéotrifiante coïncide avec le flux

1

, dans une autre demi-période - avec ruisseau f

2

. Le noyau est saturé et l'augmentation du flux ne sera ni dans aucune autre période. L'autre chose est lorsque le signal est reçu sur la deuxième enroulement. Alors F.

1

et f.

2

coïncider dans la direction. Et bien que dans une demi-période, ils ne pourront pas augmenter, mais ils diminueront dans une autre demi-période. Et toute modification du champ magnétique est associée aux directives du conducteur dans ce champ, la force électromotrice. Cela se produit le signal de sortie dans la quatrième enroulement.

Lors de la simulation de liaisons nerveuses complexes, d'autres trous du noyau magnétique peuvent être utilisés.

Quelle valeur fait tout cela pour la technologie? Il s'avère très grand. Entre autres tâches d'amélioration des machines électroniques, l'étude du processus de transfert d'informations aux neurones permet de soulever la question de la forte fiabilité de ces machines. On sait que lors de la résolution de certaines tâches, la machine de calcul électronique doit être effectuée, par exemple plus de dix millions de multiplications. Étant donné que la machine est utilisée dans la machine, elle multipliera des nombres trente-chiffres les uns aux autres. Tous doivent faire 10

Dix

Actes élémentaires. De sorte que ces calculs donnaient un résultat sans erreur, la probabilité d'erreur devrait être inférieure à 10

-Dix

. Pour assurer une telle position, même avec les outils électroniques radio les plus avancés (transistors, ferrites, etc.) n'est pas encore possible. Il peut toujours être dans le schéma un élément peu fiable, qui provoquera une erreur. Comment sortir de cette position? Comment créer une voiture fiable de manière insuffisamment fiable Parfois des détails?

Et les scientifiques se sont souvenus du mécanisme de transfert d'informations aux neurones. Spécialistes raisonnés. Les articles de la machine distincts peuvent faire deux erreurs indépendantes les unes des autres: ne soumettez pas d'impulsion lorsqu'il est requis et soumettez-la quand il n'est pas nécessaire. Par conséquent, il est souhaitable d'avoir un dispositif qui serait engagé dans la restauration des données initiales. Cet appareil doit être connecté à une pluralité de circuits d'entrée d'organes de commutation. Un tel schéma n'est rien que de reproduire le processus de transfert d'informations avec des neurones. Comme nous l'avons vu de la Fig. 22, les synapses in-neurons sont les fins des transferts latéraux liés accidentellement liés à des neurones.

Il a été noté ci-dessus que le neurone avec une probabilité très élevée n'est excité que lorsque les impulsions reçoivent un certain nombre de synapses. D'où la conclusion: vous ne pouvez en avoir un, mais plusieurs, par exemple, trois machines de travail parallèles. Ils sont connectés au mélangeur, où au moins deux des trois résultats de calcul sont établis et que d'autres opérations sont basées sur les résultats coïnés. Donc, la plupart des votes »établit, à considérer fiable pour des travaux supplémentaires. De cette manière, vous pouvez construire des machines dans lesquelles la probabilité d'erreur peut être fortement réduite.

Le mélangeur dans ce cas effectue les fonctions du neuron. Par conséquent, les scientifiques étudient activement activement la question de savoir comment les machines automatiques peuvent être construites à partir de neurones. Les neurones eux-mêmes sont tous plus profonds. La théorie des machines neurales ouvre de nombreuses occasions d'améliorer les machines informatiques électroniques, de l'augmentation de leur fiabilité, d'améliorer la commutation, d'améliorer leur "mémoire" à des dizaines de fois. Il est caractéristique que lors du premier symposium aux États-Unis de Bionics, la plupart des rapports ont été consacrés à la reproduction des fonctions de cellules nerveuses (neurones), de machines d'auto-apprentissage et auto-proclamées. Aux États-Unis, un certain nombre d'entreprises développent des analogues électriques de neurones afin de collecter des programmes qui ont une vitesse de traitement de l'information élevée et «auto-organisation».

Maintenant, sur la "mémoire" des machines informatiques électroniques. Ci-dessus, à la Fig. 20, nous sommes parmi les parties indispensables de la machine comprenant la "mémoire" opérationnelle et à long terme. Une telle séparation de la "mémoire" se produit car elle est techniquement difficile dans un seul appareil de réaliser les exigences de la vitesse et de la capacité élevée. Par conséquent, le dispositif de stockage opérationnel a une petite capacité, mais fournit un enregistrement rapide et évaluez. Dans un dispositif de stockage à long terme, il est nécessaire de lire plus de temps pour la lecture, mais sa capacité est très élevée.

Quels sont les dispositifs techniques de "mémoire"?

Le processus de "mémorisation" peut être un enregistrement de nombres binaires sur une bande magnétique ou un tambour recouvert d'un ruban magnétique. Comme le nombre dans le système binaire est codé 1 et 0, c'est-à-dire la présence ou l'absence d'une impulsion de tension électrique, puis lorsque le courant est passé à travers la bobine avec un noyau, situé près du ruban ou du tambour, ils sont magnétisés et stocké l'impulsion. Vous pouvez réparer des impulsions sous la forme de charges électriques sur le diélectrique. Ce diélectrique peut servir d'écran d'un tube de faisceau d'électrons, similaire à ceux utilisés dans des téléviseurs ordinaires. Les frais de points formés par un groupe d'électrons désignent des unités de nombres et stockées pendant assez longtemps.

Il existe également une "mémorisation" ultrasonique - des lignes de retard. Ils contiennent un tube rempli de liquide (souvent mercure). La tension est appliquée sur le matériau piézoélectrique situé en contact avec le tube. Sous l'action de la tension dans le matériau piézoélectrique, une poussée mécanique se produit, ce qui provoque une onde ultrasonore dans le liquide. Il passe d'une extrémité du tube à un autre, où il y a une plaque de sortie d'un matériau piézoélectrique. Il convertit à nouveau les ultrasons en une impulsion électrique. Le temps du passage de l'onde ultrasonore (et il se déplace assez lentement) et il y a un délai d'impulsion. Étant donné que le fluide continue ses oscillations et plus loin, le temps de "mémorisation" peut être plusieurs fois grand de temps que la période du mouvement primaire de la vague.

D'autres méthodes "mémorisation" peuvent également être appliquées, par exemple, avec l'aide de cœurs en ferrite, etc.

Afin de ne pas confondre les numéros mémorables, ils sont attribués à leurs adresses précises dans la machine E-Machine. S'ils sont enregistrés à l'écran du tube à faisceau d'électrons, l'adresse du nombre est déterminée par le numéro du tube, des cordes et de la colonne. Dans le cas d'un enregistrement magnétique, l'adresse est le numéro de la bande magnétique et la piste. De même, les chiffres sont situés sur le nombre de lignes du délai et de l'impulsion, les fluctuants.

Bien sûr, des dispositifs de commutation spéciaux sont appliqués pour trouver l'adresse. Plus rapide Il est possible de trouver le numéro sur l'écran du tube de faisceau d'électrons, car il suffit de spécifier le système potentiel souhaité commandant le faisceau. Le plus long est à attendre de l'approche du numéro souhaité lors de l'enregistrement de la bande magnétique PA.

Nous décrivons l'action de la mémoire de la machine électronique avec une ligne de retard à ultrasons. Les chiffres, "mémorisés" de cette manière, sont circulés en permanence dans une bague fermée. Le passage des nombres est enregistré par le compteur d'impulsions. Si vous devez envisager le nombre, l'adresse du lieu est déposée au registre, de l'endroit où elle doit être prise. Le périphérique spécial "moniteurs" pour correspondre aux numéros du compteur et dans le registre de l'adresse, alors que le numéro est passé dans les canaux de sortie. L'enregistrement indique également l'adresse de l'endroit où le nouveau numéro doit être enregistré et que l'ancien numéro est "oublié".

Nous avons décrit en détail la circulation de la "mémoire" dans le diagramme avec la ligne de retard, car dedans les hypothèses de spécialistes, beaucoup en commun avec l'action de la mémoire humaine. On pense que la mémoire chez l'homme est réalisée en faisant circuler l'excitation nerveuse par un chemin fermé composé de fibres nerveuses et de cellules. Des adhérents de ces vues comme si elles ont déjà découvert des structures neuronales en forme de boucle fermées dans les tissus du récepteur nerveux.

Le médecin scientifique hongrois des sciences techniques est moins susceptible de Taryan, de nombreux problèmes d'automatisation de la neurale, il affirme que si cela construirait un "réseau neuronal" de neurones artificiels, cela donnerait la "mémoire" d'une qualité exceptionnelle. Elle aurait tout dépassé dans de nombreux ordres de grandeur tout ce qui peut être utilisé dans des machines de comptage modernes.

Mais il y a un autre point de vue sur le mécanisme d'action de la mémoire de la personne: comme si nous sommes obligés aux propriétés des molécules de protéines disponibles dans les cellules. Cela change l'ordre des atomes, qui donne un grand nombre d'états caractérisés par des propriétés chimiques et capable de manifester des fonctions physiologiques de la cellule. L'hypothèse selon laquelle la base de la mémoire est la restructuration des atomes de molécules de protéines, est précieuse en ce que cela explique la présence de mémoire dans les organismes les plus simples, ce qui ne suppose pas la mémoire de la circulation de l'excitation nerveuse.

Une personne choisit de ses informations de mémoire sur l'association avec des images d'objets réels. Les analogies avec ce processus sont basées sur des dispositifs de stockage associatifs. Dans ces appareils, la recherche de données est faite non seulement à l'adresse, mais en fonction des signes des informations elles-mêmes. Un certain nombre de types d'appareils mémorables associatifs ont déjà été créés, où des signes d'informations sont enregistrés sur des cartes perforées, des éléments magnétiques, etc. Une amélioration supplémentaire de ces appareils les amènera à les amener au mécanisme de stockage le plus remarquable - Mémoire humaine.

Les données de Bionics permettent non seulement d'améliorer les pièces de l'appareil et les principes organisationnels de l'automatisation de la comptabilité électronique, mais également de créer des machines qui se comporteraient plus biologiquement, c'est-à-dire qu'il existait «intelligent» que nos voitures modernes.

Aux États-Unis, un groupe de spécialistes dirigé par le Dr Frank Rosenblate est mis au point par une nouvelle théorie, sur la base duquel vous pouvez créer un appareil électronique qui reproduit l'activité cérébrale et explique en grande partie le processus de la mémoire humaine. En utilisant cette théorie, il était possible de construire un modèle E-Machine, qui, selon les auteurs, est capable de classer, de percevoir et de représenter symboliquement les conditions environnantes et de prendre en compte des changements complètement nouveaux et imprévus dans l'environnement et faire il sans l'intervention de l'opérateur.

La machine informatique électronique s'est connue pour nous des travaux, comme on le sait strictement selon le programme établi par une personne, et il est nécessaire de survenir la nécessité d'une décision imprévue telle qu'elle s'arrête. Le nouveau périphérique a ses propres "corps" de la perception du son, des lumières similaires aux sens humains. Au cœur des "organes" des perceptions, citons des dispositifs électroniques et électromagnétiques bien connus. Bien sûr, ils ne sont pas en mesure de remplir pleinement ce que font les sens humains, mais vous permettent de développer considérablement le cercle d'informations généralement perçues par la machine.

Par la nature du travail, la nouvelle voiture est supérieure à tout autre, approchant des fonctions du cerveau. Il perçoit des informations, la classifie et affiche le concept. La plupart des éléments "mémoire" de son côté sont connectés aléatoires, de même que le cerveau. On sait que les physiologistes croient que les composés entre associations ou "pensée", les cellules du cerveau sont organisées, apparemment, par hasard. Dès réception des informations dans la nouvelle machine, ce n'est pas un élément individuel dans lequel une certaine décharge d'informations s'accumule et en même temps la plupart des éléments.

Un groupe dirigé par le Rosenblat a ainsi progressé principalement du fait que les fonctions de mémoire sont distribuées de manière aléatoire dans les éléments de l'association. Les cellules mémorielles de la machine sont donc distribuées au hasard. Mais leurs composés ne doivent certainement pas changer de manière arbitraire au cours du processus de son travail. Préparer la voiture capable de percevoir les phénomènes de la réalité, les scientifiques ont estimé que tout organe réfléchi était capable de comprendre la situation environnante du processus d'apprentissage et de l'accumulation d'expérience et ne reçoit pas ce héritage de propriété. Par conséquent, toutes les cellules de stockage avant l'inclusion et le début de la "formation" étaient complètement neutres.

En figue. 26 montre les processus de percevoir des impressions visuelles d'un homme et d'une nouvelle machine appelée

Percepteur

(Du mot "perception" - perception).

Figure. 26. Processus de perception des impressions visuelles: un homme (hypothèse); B - Machine informatique électronique - percepteur Figure. 27 Les principales parties de la machine informatique électronique - Percepton

Figure. 27 joue les parties principales de cette voiture impliquée dans la reproduction d'images visuelles. "Pour voir" une lentille l'aide à se concentrer sur la "rétine" de 400 photocellules miniatures. Chacune de ces images excite un certain nombre de photocellules, cette excitation est transmise aux cellules de l'association, dont le nombre total atteint 512. La marque dans la "mémoire" reste due au fait que les éléments de stockage qui guident le signal pour allumer la Les appareils réactifs peuvent l'améliorer. Cependant, face à une nouvelle impression, une voiture, comme une personne, fait d'abord des erreurs. Mais les pistes de "mémoire" sont progressivement fixées et, selon la théorie des probabilités, il est possible de s'assurer que certaines excès impliquent la même réaction. Cela signifie que la voiture a acquis un certain "concept" par rapport aux conditions qui l'entourent. Il est pratiquement nécessaire de faire 15 tentatives, après quoi la voiture donne 100% des réponses correctes.

L'opérateur peut "enseigner" la voiture pour venir aux conclusions souhaitées. Ceci est facilité par la présence de commentaires. À partir de dispositifs de réaction, des signaux de retour sont des cellules de stockage qui ont provoqué leur inclusion. Ces signaux augmentent la "puissance" des cellules de stockage, c'est-à-dire qu'il semble s'agir d'une "rémunération" pour le groupe qui a provoqué la réaction des dispositifs à l'action.

La voiture a un contrôle manuel pour développer les concepts nécessaires. Pour la bonne réponse, la machine est "récompensée" (l'efficacité des cellules correspondantes) et "punit" pour une erreur (leur efficacité est réduite).

Il convient de noter que les mathématiques de «enseignement» de nouvelles machines sont aussi difficiles qu'une personne. Par conséquent, la machine informatique électronique de la performance du compte a le même avantage sur le Perceptron, comme avant la personne.

Qu'est-ce qui a vraiment "appris" le modèle le plus simple de la nouvelle voiture? Sans aucune aide, il a déterminé avec précision l'emplacement des figures géométriques à droite et à gauche de son "champ de vision". Elle s'est avérée pouvoir "apprendre" pour distinguer les lettres de l'alphabet. Il est supposé que le percepteur sera en mesure de reconnaître la parole humaine et de le transformer en signaux, de gérer, disons, en disant. La machine est capable de faire des traductions d'une langue à une autre, de sélection de la littérature, d'afficher des brevets. Dans un cas militaire, il est conseillé d'utiliser son utilisation dans la guidage des coquilles gérées, des aéronefs. Ici, il peut rendre beaucoup plus facile de faire le processus décisionnel, qui est maintenant pleinement confié aux personnes. Il est considéré comme susceptible d'appliquer les machines d'un nouveau type pour l'apport d'air, car ils sont capables de signaler des données imprévues, de détecter des modifications de la situation, etc.

Lors de l'évaluation de la capacité de la machine à reconnaître les images, il a été "montré" un grand nombre de photographies de navires dans la mer, des plantes de fusée, des avions. Il s'est avéré que la machine "formée" correcte est capable de distinguer des objectifs simples, ainsi que des objets entourés d'autres sous forme d'objets. Par exemple, déjà au premier modèle de la machine, l'exactitude de la reconnaissance des hangars et des celles a atteint 100%, l'aéronef de Caponier est de 92%, des aéronefs en dehors du refuge - 94%.

Ce n'est pas par hasard que la marine américaine s'est intéressée à créer un échantillon d'une voiture avec des milliers de cellules de stockage. Il est supposé qu'une telle voiture ne dépassera pas la taille de la table habituelle. True, alors que la mémorisation des cellules sont très complexes et des routes. Par conséquent, le plus important encore, les concepteurs paient le développement de cellules de stockage compactes, peu coûteuses et fiables. Selon les derniers postes, le deuxième échantillon de Perceptron a déjà été construit. Il contient 20 fois plus d'éléments de mémoire et un schéma de relations plus complexe que le premier modèle. L'armée américaine a l'intention d'utiliser ce percepteur avancé dans un proche avenir pour déchiffrer automatiquement les résultats de la consommation d'air - photographies aériennes et identifier les objectifs pour eux.

Avec l'utilisation de neurones artificiels, les voitures sont déjà créées avec une capacité de reconnaissance, encore plus parfaite que les premiers percepteurs. Déjà créé, par exemple, une machine sur une variété de neurones électroniques -

Arthrone

. Ce neurone électronique est plus compliqué par d'autres analogues. Il a 16 états et retarder la propriété. Ceci est un élément extrêmement sensible ayant deux entrées et une sortie. Les signaux d'entrée et de sortie ont une forme numérique. La différence de la machine sur les arthrons des premiers perceptons est que les chemins de passage du signal entre les éléments sensibles et les arthrons changent de manière continue au hasard, tandis que dans le processus d'apprentissage ", les chemins optimaux seront trouvés. Mais même après "apprendre", la voiture revient facilement à la phase de passage de signal aléatoire.

Le mécanisme principal avec lequel une telle machine est l'apprentissage »est quatre commutateurs à grande vitesse. Ils comparent le signal reçu avec le niveau de seuil, déterminent, ouvrent le commutateur ou laissent fermé. Dans le premier cas, le signal à l'arthrone ne passe pas, dans la seconde passes. Le schéma de retour et ici fournit des "encouragement" ou "punition", réduisant ou augmentant le niveau de seuil de commutateur.

La machine sur les arthrons, selon l'impression étrangère, peut être utilisée pour contrôler automatiquement les avions spatiaux sans pilote, contribuera à la création de véhicules de commande à grande vitesse pour le siège des unités militaires qui facilitent les solutions au commandant. La machine peut gérer avec succès les équipements fonctionnant dans des conditions dangereuses.

L'impression est également rapportée sur la création d'un autre Neuron analogique pour les périphériques logiques. Ce -

neuristor

. Il peut effectuer toutes les opérations logiques des machines informatiques existantes et même certaines des fonctions qu'ils n'ont pas encore à ne pas dire. Selon le diagramme, il s'agit d'un canal contenant une bande de thermistance et un récipient distribué. Ils distribuent des signaux - des décharges électriques passant de vitesse et d'amplitude constantes. Après la décharge, l'appareil devient immunité pendant un certain temps et ne prend pas en charge les décharges. Après une certaine période, il restaure la performance. Les appareils logiques sur les neurtiscripteurs sont caractéristiques du fait que l'appareil et les fils de connexion sont un entier.

Une entreprise étrangère a suggéré une machine auto-programmeuse qui choisit de manière indépendante l'approche optimale de résoudre le problème. Il est conçu pour reconnaître les signaux de l'hydrolyateur.

Avant utilisation, la machine est "formée". Sur le ruban perforé du bloc de mémoire, les signaux de l'hydrolecteur et le signal d'écho créé par le navire sont écrits. Si la machine confond quelque chose, le processus de comparaison est répété jusqu'à ce qu'il donne la bonne réponse. "Formé" de cette manière que la machine peut analyser mieux les signaux de localisation sous-marins que l'opérateur.

Une des entreprises américaines a construit une machine d'apprentissage bionique pour une identification rapide et une classification d'objets tridimensionnels ayant une forme d'une balle, d'un cube, d'une pyramides et d'un ellipsoïde. Cette qualité, selon les spécialistes des États-Unis, est très utile lors de la visualisation, de l'analyse, de la sélection de photos sur des satellites de reconnaissance avant de les transférer sur Terre. Et non seulement dans ce cas, mais aussi lors de la reconnaissance des débuts du lancement des coquilles ou des coquilles elles-mêmes du côté des aéronefs ou des satellites, ainsi que la détection des missiles Warheads parmi de faux buts.

Une telle machine bionique se compose d'une lentille, de 400 photocellules, d'amplificateurs de signal de photocellation, d'un bloc de mémoire associatif, composé de 400 schémas logiques simples, de périphériques logiques de réponse et de dispositifs logiques numériques indiquant la forme de l'objet observé. La sortie de chaque amplificateur est connectée (par une loi aléatoire) avec les entrées de neuf circuits logiques du bloc de mémoire.

Comment fonctionne une telle machine bionique? Lorsque l'image optique est conçue pour les photocellules, les signaux d'eux après l'amplification se déroulent dans des circuits logiques de la "mémoire" associative, de là à deux périphériques logiques de réponse. Voici le processus d'apprentissage de la voiture. À l'entrée des périphériques de réponse, les signaux sont «pesés», c'est-à-dire que la présence de ce signal est correctement reconnue, elle est renforcée ou affaiblie. Ceci est réalisé en raison de la diminution de la résistance à l'entrée des circuits logiques de réponse.

Des modèles de neurones créent des réseaux entiers destinés à simuler certaines fonctions du système nerveux. Les réseaux sont construits, en modifiant leurs paramètres conformément aux changements de la nature de l'irritation, ainsi que d'un réseau destiné à mémoriser des données et capables d'apprendre.

Dans le deuxième symposium de Bionics, il a été signalé qu'une machine d'étude sur un réseau neuronal de 102 mémistors a été créée aux États-Unis.

Mémisteurs

- Ce sont des éléments liquides, décorés structurellement sous forme de petits vaisseaux en plastique dans un tiers du centimètre cubique. Les navires sont remplis d'électrolyte et ont des électrodes. L'effet des éléments est basé sur le changement de résistance de 3 à 100 ohms. Le réseau de ce mémisteur imite les travaux du corps visuel humain lors de la reconnaissance des images. Sur la base de cette voiture, il est supposé créer un dispositif permettant de résoudre des problèmes de navigation complexes, des prévisions météorologiques, etc.

Les États-Unis développent également une machine conçue pour reconnaître la parole et le texte d'impression avec la voix. Les spécialistes s'engagent également dans le problème de la conversion d'un ensemble de nombres en une voix humaine enregistrée sur une bande magnétique. Cette voix est introduite dans la machine informatique électronique et produit une analyse mathématique des sons. Et puis des chiffres reçus à nouveau recréé (synthétisés), la parole humaine est également enregistrée sur un film magnétique. Une telle analyse et synthèse de la parole seront très utiles pour le rétrécissement des canaux de communication.

Une grande importance pour la communication dans des cas particuliers d'utilisation des équipements militaires, tels que des aéronefs, aura la transformation du spectre de la parole de fréquences en oscillations mécaniques. Ces oscillations mécaniques seront perçues non pas à l'oreille et la peau humaine.

Le fait est que dans l'avion volant, le bruit interfère avec la réception des signaux sonores par des organes entendants. La peau susceptible de fréquences, neuf fois moins que des fréquences perçues par l'oreille (1000-4000 Hz). Par conséquent, lorsque nous avons transformé des fréquences sonores en oscillations mécaniques, les opérateurs pourraient déterminer certains sons à l'aide des doigts situés sur le vibrateur. En plus de réduire l'effet du bruit, cette transmission a un plus grand secret.

La recherche dans le domaine des machines formées et auto-apprentissage est effectuée dans l'URSS. Comme le célèbre scientifique soviétique V. M. Glushkov a déclaré dans l'une de ses performances, dans le centre informatique de l'Académie des sciences de la SSR ukrainien (maintenant, elle s'appelle l'Institut de cybernet) la voiture électronique "formée" le sens des phrases en russe. Le programme a été fourni à cet effet: la machine est rapportée par un certain nombre de phrases significatives; Ensuite, dans le processus de vérification, il a correctement trié des phrases significatives de sens, et elle n'a pas été que pour ces phrases qu'elle a apprises dans le processus d'apprentissage, mais également pour des expressions étrangères.

Lors de la modélisation de la machine du processus "apprentissage", le sens des phrases en russe pourrait être imité par différents types de "formation" - des envies nues à une tendresse aux généralisations hâtives et à la fantaisie irrépressible.

L'un des membres du personnel de l'Institut d'automatisation et de la télémécanique de l'Académie des sciences de l'URSS a été présenté par l'hypothèse de la compacité, permettant d'expliquer le processus d'apprentissage et de les reproduire artificiellement. Actuellement, l'hypothèse de compacité est vérifiée pour les animaux.

Pour comprendre la signification de l'hypothèse de compacité, imaginez un avion divisé en cellules et complété «P» -photoselements qui imitent des "récepteurs" d'irritation lumineuse-récepteurs (Fig. 28, à gauche).

Figure. 28 Schéma du processus d'apprentissage des machines identifiant la lettre A

Si une image est conçue pour cette photocopie un peu, certaines photocellules sont excitées. L'état de la paroi de la photo entière peut être caractérisé par un point, comme on dit, dans l'espace récepteur (Fig. 28, à droite). Ce point est le sommet d'un seul cube. Donc, la lettre A correspondre en fonction de l'écriture d'un groupe de points, la lettre B est un autre groupe de points dans l'espace des récepteurs. Les scientifiques suggèrent que le cerveau humain est formé par des zones de l'espace récepteur correspondant à l'une ou une autre image.

L'hypothèse de compacité peut être formulée comme suit: une personne perçoit de nombreuses sensations visuelles différentes comme une image unique, si une pluralité de points correspondant à cette sensation, dans l'espace récepteur est dans un sens d'être un ensemble compact. La tâche de "apprendre" de la machine est donc de réaliser dans l'espace des surfaces séparant une région de l'autre, ce qui signifie la capacité de distinguer les images. Dans le processus d'apprentissage ", la machine" se souvient "de la position des points correspondant aux lettres A, B, etc. dans l'espace récepteur. En conséquence, lorsque la machine affiche la lettre, elle détermine lorsque le point est caractérisé par l'image indiquée et en fonction de cette "réponse", qui est la lettre.

Sur la base de cette hypothèse, un programme mis en œuvre sur des machines numériques a été développé. Et il s'est avéré que les machines sont très faciles à "apprendre" pour reconnaître cinq chiffres: 0, 1, 2, 3 et 5 (en raison du fait que la figure 4 est similaire à la figure 1, elle n'a pas été utilisée dans le premières expériences).

Au cours de la formation, la machine a été montrée à 40 numéros sélectionnés et signalé le code conditionnel, quels numéros. Ensuite, ils ont montré les 160 options restantes pour chaque chiffre qui n'étaient pas vues avant la machine. Elle devait les reconnaître. Et à partir de 800 cas autorisés seulement ... quatre inexactitudes.

Derrière les premières expériences réussies des scientifiques soviétiques suivit de nouveaux. Sur un petit matériel éducatif, la voiture "apprise" de reconnaître tous les dix chiffres. Maintenant, la possibilité de reconnaître la machine de toutes les lettres de l'alphabet et même des portraits est étudiée.

Les scientifiques soviétiques croient que dans un proche avenir, la voiture sera en mesure de s'entraîner non seulement de reconnaître les images, mais également de former des processus plus complexes. De telles voitures à l'avenir peuvent remplacer une personne lors de l'exécution des opérations les plus subtiles. Par exemple, ils seront en mesure de juger du son de l'unité de travail sur sa facilité d'entretien ou de l'écoute du battement de cœur, diagnostiquent. Il est intéressant de noter que les machines peuvent être égales comme la même, puis de les spécialiser, "enseigner" à une sorte de "artisanat".

Le membre actuel de l'Académie des sciences de la SSR ukrainien V. Glushkov affirme, par exemple, que la machine informatique électronique, le traitement de certains matériaux expérimentaux, peut ouvrir une nouvelle loi de la nature, un compilateur de programme absolument inconnu. Bien sûr, il est plus naturel de dire que la loi correspondante est ouverte avec la machine avec un programmeur, mais lorsque le scientifique ouvre quelque chose, la paternité ne s'applique pas à ceux qui l'ont enseigné.

Les machines d'auto-apprentissage sont le développement ultérieur des systèmes avec adaptation automatique, qui a été discuté dans le chapitre précédent. Les appareils d'auto-apprentissage accumulent une expérience de gestion et augmentent leurs "qualifications". Dans le même temps, ils sont capables d'effectuer de telles fonctions qui ne leur ont pas été posées. Il s'agit du fait que si le concepteur a posé la capacité d'améliorer et d'apprendre dans la voiture, puis de mettre en œuvre cette capacité, la machine elle-même trouve la meilleure structure et les lois du comportement pouvant être imprévues pour le concepteur lui-même. De cette manière, le processus d'amélioration des mitrailleuses sur la manière des formes de vie, qui soufflent les résultats les plus remarquables peuvent être effectués.

En conclusion, j'aimerais insister une nouvelle fois sur la communauté des lois de la gestion dans la technique et la faune. Cette idée est la pierre angulaire de la cybernétique. L'étude des processus de gestion dans les organismes vivants est extrêmement importante pour le développement de la technologie, en particulier l'automatisation.

La gestion, comme un impact ciblé, suppose la présence d'un objectif. Un tel objectif ne peut être que dans un organisme vivant. Maintenant, grâce au génie créatif d'une personne, l'automate est apparu dans lequel les impacts ciblés sont engagés sans une participation directe des organismes vivants. Le but de ces machines a investi leur créateur - une personne.

Le processus de contrôle dans la machine ou l'organisme vivant comprend trois parties: étudier l'objet géré, développer une stratégie de gestion, mettre en œuvre la stratégie sélectionnée. Au-dessus, nous avons parlé des stagiaires et des machines d'auto-apprentissage: ils peuvent assumer l'une des opérations de gestion, à savoir l'étude de l'objet géré. La deuxième partie du processus consiste à développer une stratégie de gestion - peut également être effectuée par les systèmes de recherche automatique. La troisième opération consiste à mettre en œuvre la stratégie de gestion adoptée - est réalisée par des dispositifs techniques, dont la tâche est possible plus rapidement et plus précisément définir avec précision les modes de fonctionnement sélectionnés. Il est important d'assurer la plus grande efficacité de la gestion.

Selon les spécialistes de l'Institut d'automatisation et de télémécanique de l'Académie des sciences de l'URSS, certains processus de gestion des organismes vivants procèdent conformément aux principes de la gestion optimale. Par conséquent, les employés de l'Institut ainsi que des biologistes et des médecins vérifient leurs hypothèses sur des installations de vie. L'introduction de machines de plus en plus parfaites ne diminue pas, mais augmente le rôle d'une personne dans l'application des moyens techniques modernes. Il appartient au royaume de l'automatisation à droite de la place du commandant qui prend la décision finale. Ceci est particulièrement prononcé dans une entreprise militaire, où il existe également une mise en œuvre rapide de l'automatisation et de la télémécanique.

À la lumière de ce qui précède, il est clair de comprendre plus clairement pourquoi, dans la résolution des tâches de gestion, non seulement les parties techniques de l'affaire sont prises en compte, mais également des facteurs psychologiques et physiologiques associés à la participation d'une personne dans la gestion processus. Ces travaux de l'URSS sont effectués par des experts sur l'automatisation du Commonwealth avec des psychologues et des physiologistes.

La solution de ces tâches complexes s'appelle Boneics. Ce n'est pas par hasard si un scientifique soviétique a appelé le contrôle automatique du contrôle automatique du bois, qui nourrit les jus de tâches d'automatisation pratique actuelles, avec un sommet laissant dans la zone des problèmes les plus subtiles de l'activité nerveuse la plus élevée d'une personne. Il ne fait aucun doute que le développement de cette zone fructueuse permettra de réaliser de nouveaux succès dans la création et l'amélioration de la technique de la société communiste, qui est nécessaire à la fois pour l'apogée des forces productives de la patrie et de protéger sa sécurité de tout empiétement de l'extérieur.

1. N. Wiener. Cybernétique, contrôle et communication dans l'animal et la voiture. M., ed. "Radio soviétique", 1958.2. I. A. Poletayev. Signal. M, Ed. "Radio soviétique", 1958.3. V. A. Trapeznikov. Cybernétique et contrôle automatique. Magazine "Nature", avril 1962.4. S. A. Doga Novsky. Systèmes d'auto-ajustement automatique. M., Ed. "Connaissance", 1961.5. L. P. K R A Y Z M E R. Bionics. M., GOSNERGOISDAT, 1962.6. Moins que Taryan. Problèmes de cybernétique. Magazine "Nature", juin 1959.7. Semaine de l'aviation, 7 juillet 1958.8. Missiles et roquettes, 29 juin et 6 juillet 1959.9. Semaine de l'aviation du 3 octobre 1960.10. Du 14 septembre 1960.11. Radio-Electronics, mai 1960.12. . Électronique, 23 septembre 1960.13. Vie, 28 août 1961.14. Symposium de Bionics, 1960, 1961.

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P. T. Astashenkivoyed Divers ministre de la Défense de l'Ussrmoskva -1963

Le nom de la science "Bionics" est familier à beaucoup - il se réunit de plus en plus. Cependant, imaginer exactement ce que c'est, pas tous. Alors quelle est cette direction?

Le mot "bionics" est formé de la grecque bion - élément de vie ou vivant. En substance, cette science est quelque chose de frontière entre la biologie et la technologie. Il résout des tâches d'ingénierie basées sur l'analyse de la structure et de la vie des organismes. Cette direction est étroitement liée immédiatement avec plusieurs tendances scientifiques, telles que la physique, la chimie, la biologie, la cybernétique et l'ingénierie (électronique, navigation, communication, étui maritime).

L'idée d'utiliser la connaissance de la faune pour résoudre diverses tâches d'ingénierie fait référence aux auteurs Léonard de Vinci . Un exemple éclatant d'une telle tentative de construction d'un aéronef afin qu'il vienne avec des ailes comme des oiseaux.

Avec le développement de la technologie, l'intérêt pour la faune est encore plus intensifié du point de vue de la détermination de la généralité de toutes choses avec des manipulations et des œuvres d'ingénierie. Officiellement, la science de Bionics est originaire de 1960, alors qu'elle parlait de ce contexte au premier symposium à Dyton (États-Unis).

Qu'est-ce que Bionics étudie?

L'étude du système nerveux de l'homme et des animaux, ainsi que de la modélisation de nouvelles cellules (implique des neurones et des connexions neurales), qui peuvent être utilisées à l'avenir pour améliorer l'équipement de calcul et le développement de nouveaux éléments. de la technologie. En outre, cette science s'intéresse à l'étude des sens des sens et d'autres systèmes de perception humaine pour le développement ultérieur de nouveaux capteurs et systèmes de détection d'objets. En outre, à Bionics, une attention particulière est accordée à l'étude des principes d'orientation, de l'emplacement et de la navigation chez les animaux pour introduire ces principes de la technique. Et l'étude des caractéristiques biochimiques des personnes et des animaux poursuivent des chercheurs pratiquant la bionique pour introduire ces principes dans le développement de la technologie.

Les scientifiques admirent donc le fait que les systèmes de vie d'êtres vivants miniatures. Par exemple, les éléments du système nerveux de plusieurs millions d'habitants occupent un total de deux décimètres de la zone cérébrale. Naturellement, d'où le désir de recréer un système aussi habile dans la technique, ce qui donnera l'avantage des personnes en gestion de l'ingénierie. Intéressé par les chercheurs et l'économie de travail - le cerveau humain dans le processus de travail actif ne consomme que quelques watts. Selon des experts, l'étude de la fiabilité du système nerveux leur donnera la clé de la création de techniques de haute qualité, qui seront les plus fiables que possible. Tout cela et beaucoup plus de scientifiques.

Types de science

Les scientifiques affectent plusieurs types de bioniques:

  • Biologique, qui est engagé dans l'étude des processus biologiques de nature.
  • Bionique théorique, qui construit des calculs mathématiques et des formules sur la base de ces données.
  • Bionique technique, qui utilise ces calculs et observations pour résoudre diverses tâches d'ingénierie et créer des équipements.

Basé sur la science de base, une direction distincte est allouée - Neurobionics. Il existe des versions que cette direction scientifique est devenue la base du développement de l'intelligence artificielle.

Exemples naturels d'inventions basées sur la biionk

Les experts notent que l'exemple le plus simple et clair s'appelle des charnières. L'action basée sur le fait qu'une partie de la conception tourne autour de l'autre est utilisée dans les coquillages marins. Ils l'utilisent pour gérer leurs éviers afin que vous puissiez les ouvrir ou les fermer si nécessaire.

De plus, toutes les personnes connaissent un tel sujet en tant que pincettes. Il est considéré comme l'analogue naturel de celui-ci, le bec tranchant et colle du Veretnian. Même des ventouses ordinaires utilisées comme une pièce jointe pour divers appareils ménagers ou coller sur des chaussures de travailleurs dans l'évier de fenêtres de grande hauteur, et ceux-ci sont empruntés à la nature. Les bottes sont équipées de tels ventouses, les jambes de Quix, en raison desquelles il peut être tenu de manière sécurisée sur des feuilles glissantes des plantes. Au fait, les ventouses sont à la fois sur des poulpes qui les utilisent pour un contact étroit avec leurs victimes.

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