O que é biônica "perpete

O que é bionics.

O leitor da brochura do engenheiro do coronel. Entre as indústrias, é dito em um folheto, onde os dados obtidos podem ser aplicados, radar, comunicação, equipamento infravermelho, máquinas eletrônicas de computação têm a maior importância. O autor convincentemente prova que as conclusões dos biônicos são capazes de desempenhar um papel importante no desenvolvimento de equipamentos militares - detecção, comunicação, gerenciamento, equipamento de automação.

A brochura é projetada para o leitor de massa.

A cibernética está se tornando cada vez mais popular - o ramo da ciência nascidos nos primeiros anos após a Segunda Guerra Mundial. É envolvido em pesquisas matemáticas de processos de gestão e comunicação em organismos vivos e dispositivos automáticos. Essa direção científica surgiu na junção de ciências precisas, técnicas e biológicas, matemática, física, engenheiros, biólogos, médicos, linguistas participou de sua criação e desenvolvimento. Desde cibernética para o estudo da gestão e estrutura dos sistemas de controle dos mais diferentes resorts naturais à ajuda de métodos matemáticos, ele poderia se desenvolver apenas com base em toda a extração do campo da Teoria da Probabilidade, Equações Diferenciais, Lógica Matemática, teoria da informação.

O primeiro trabalho em que uma tentativa foi feita para sistematizar os fundamentos da cibernética foi o livro da American Mathematics N. Wiener "Cibernética, ou Gestão e Comunicação no Animal e Máquina" (1948). Cientistas americanos K. Shannon, A. Rosenblut e outros participaram do desenvolvimento das principais ideias estabelecidas neste livro.

O desenvolvimento de disciplinas matemáticas, que desempenham um grande papel nos estudos cibernéticos, fizeram uma contribuição significativa para os maravilhosos cientistas russos A. A. Markov, A. N. Kolmogorov, N. N. Bogolyubov. Mesmo antes da formação final de cibernéticos como a ciência B. A. Kotelnikov realizou estudos profundos da teoria geral da comunicação, A. Ya. O hinchin deu uma interpretação matemática estrita da teoria da informação.

O que é novo no princípio das questões de problemas carrega cibernética? Considera as tarefas de gerenciamento em geral, sem entrar nos detalhes de um determinado dispositivo de mecanismos individuais, nós, etc. A mesma coisa na Teoria da Comunicação. As perguntas são resolvidas por cibernéticos sem esclarecimento, a quais tipos de comunicação incluem - para telégrafo, rádio, telefone ou qualquer outro. Como resultado de tal formulação, a possibilidade de um determinado angulo de visão parece considerar geral nos processos de gestão e comunicações em máquinas e organismos, para conduzir analogias entre o equipamento de computação e o cérebro humano.

Conhecemos essas máquinas técnicas como regulador de velocidade locomotiva, máquinas-ferramentas, trocas telefônicas automáticas, máquinas de controle de rede elétrica, máquinas de controle de reação nuclear, estações meteorológicas automáticas, autopilots. As ações do Automaton podem ser programadas, como a operação da máquina da máquina. Mas há autômatos capazes de realizar

Uma variedade de tarefas, dependendo das condições externas

. Estes incluem autopilots instalados em aeronaves modernas e a energia automática, destinados à retenção automática do navio no curso direto.

Vamos explicar o princípio da ação de tais autômatos sobre o exemplo do autor autor (Fig. 1). Sob a influência de muitos fatores perturbadores (ondas, vento), o navio pode se desviar do curso especificado. O elemento sensível é os girocompas - avalia a magnitude e a direção do desvio do curso e em seu sensor produz um sinal proporcional a esse desvio. Este sinal através de links intermediários entra em dispositivos especiais que produzem comandos sob a forma de tensão elétrica, gerenciando a operação do atuador. Sob a ação da tensão aplicada, o motor entra em movimento e através da transmissão mecânica produz um volante de direção para o lado oposto para mudar o curso. Após várias cadeiras de rodas de direção, o navio sai para o curso especificado e todos os elementos de controle do poder automático ocupam a posição inicial.

FIG. 1. Esquema de Navio de Rublo Automático

Paramos em detalhes sobre a ação do autor automático porque é claramente visível em características e características dos chamados sistemas de feedback que atraem e cibernéticos.

Conceito de feedback

É considerado comum a tecnologia e biologia. O princípio do feedback é usado, por exemplo, em um sistema que controla o equilíbrio de uma pessoa. O papel determinante das ligações inversas na construção e regulamentação de movimentos dos organismos vivos foi estabelecido no final dos vinte e poucos cientistas soviéticos.

Na Fig. 2 mostra o diagrama estrutural do dispositivo de feedback. Sua ação é fácil de esclarecer no mesmo exemplo com o item automático. No diagrama A (T) -Dated Course, B (t) - REALMENTE suportar a direção. O canal de feedback para o elemento comparativo com o sinal da saída é fornecido, e, se b (t) diferir da direção especificada, o sinal de incompatibilidade é produzido igual a (T) -B (T), que é aprimorado em o amplificador. Isso afeta para reduzir a incompatibilidade a zero. Quando a incompatibilidade na ausência de influências externas tende a zero, o feedback é chamado negativo.

FIG. 2. Diagrama estrutural do dispositivo de feedback

Tal feedback é importante não apenas para a implementação de vários movimentos do organismo vivo, mas também para a implementação de processos fisiológicos, para continuar sua vida em si. É verdade que esses feedbacks atuam lentamente do que o feedback dos movimentos e poses.

É conhecido como o quadro apertado da existência do animal mais alto do ponto de vista da temperatura, metabolismo, etc. A mudança na temperatura corporal pela metade graus é considerada um sinal da doença, e a mudança na temperatura de Cinco graus posa a vida do corpo.

Requisitos muito rigorosos para pressão arterial osmótica e concentração em íons de hidrogênio. O corpo deve ter um certo número de leucócitos para proteger contra infecção, a troca de cálcio deve ser de modo que os ossos não suavem e os tecidos não sejam calcinados.

Muitos outros exemplos que mostram que há um grande número de termostatos, reguladores automáticos e outros dispositivos de feedback no corpo humano.

Eles seriam suficientes para uma grande empresa química.

Comparando os sistemas de gestão no organismo vivo e do carro, os cientistas foram forçados a ser mais de perto "espiar" na essência desses tipos de "dispositivos", com os quais animais e plantas percebem, analisam, transmitem informações. Os dados sobre o dispositivo de tais "dispositivos" podem ser extremamente importantes para o desenvolvimento de muitos novos ramos - comunicações, locais, automação, equipamento infravermelho, etc. Como resultado, uma nova direção da ciência ocorreu, envolvida no estudo de processos biológicos e dispositivos de organismos vivos, a fim de obter novos recursos para resolver engenharia e tarefas técnicas. Este novo ramo da ciência se tornou chamado Bionics. Seu nome vem da palavra grega bion, que significa um elemento de vida (isto é, o elemento do sistema biológico).

Muitos especialistas consideram biônicos com um novo ramo de cibernetics. De acordo com isso, eles definem como ciência, explorando os caminhos e métodos de modelagem eletrônica de sistemas naturais de obtenção, processamento, armazenamento e transmissão de informações em organismos vivos.

Com uma abordagem mais ampla, três direções de biônicos são distinguidos - biológicos, técnicos e teóricos.

Biônica biológica.

Está envolvido no estudo dos organismos vivos para esclarecer os princípios subjacentes aos fenômenos e processos neles.

BIONICS TÉCNICOS.

Coloca sua tarefa para recreação, modelando processos na natureza e construindo com base nisso sistemas técnicos fundamentalmente novos e melhoria de antigos.

Bionics teórico

Desenvolve modelos matemáticos de processos naturais. Biônicos Use dados da biologia, fisiologia, anatomia, biofísica, neurologia, neurofisiologia, psicologia, psiquiologia, epidemiologia, bioquímica, química, matemática, comunicações, aviação e equipamentos marinhos, etc. O biônico mais próximo está sendo associado a essas disciplinas técnicas. Como Eletrônica, negócio de aviação, construção naval.

Quão ampla pode haver uma variedade de questões em que as pessoas têm algo para aprender com a natureza, mostra em tais exemplos. O interesse dos especialistas causou a capacidade do golfinho se mover em água sem muito esforço na velocidade máxima para esses corpos volumosos. Observou-se que apenas um movimento de jato de tinta menor (laminar) ocorre em torno do golfinho em movimento, não passando para o movimento do vórtice (turbulento). Enquanto o submarino inundado semelhante à forma de golfinho, há uma alta turbulência. Para superar a resistência apenas a partir deste fator é gasto antes

9

/

dez

sua força motriz.

Estudos possibilitaram estabelecer que o segredo do golfinho "anti-trituração" está escondido em sua pele. Consiste em duas camadas - uma espessura externa, extremamente elástica, 1,5 mm, e um interno, denso, 4 mm de espessura. No interior da camada externa da pele há um grande número de movimentos e tubos cheios de esponjoso macio. Como resultado, toda a cobertura externa do golfinho atua como um diafragma sensível a mudanças na pressão externa e extinguir a ocorrência de um jato transmitindo a pressão para o canal preenchido com a substância absorvente de choque.

Nos EUA, esse fenômeno foi chamado de "estabilização da superfície de fronteira com uma junção distribuída". No exemplo da pele do golfinho, foi criada uma casca de borracha, cujos canais internos são preenchidos com fluido absorvente de choque. O uso de tal casca no torpedo tornou possível reduzir a turbulência em 50%. Nos Estados Unidos, acredita-se que essas conchas serão muito valiosas para cobrir submarinos, aviões e outros dispositivos técnicos.

Outro exemplo instrutivo. Na palestra "o destino da humanidade na época atômica", leia na exposição mundial em Bruxelas, o cientista Nn Semenov Soviético N. Semenov, falando sobre a implementação da transformação direta da energia química no futuro próximo, encaminhada aos artificiais aparelho muscular. O que é? Com base no estudo dos processos que ocorrem nos músculos, onde a transformação da energia química em mecânica, dois especialistas suíços criaram um modelo muscular. No lugar, em vez de tecido muscular, é utilizada uma substância da família de gigantes - ácido poliacrílico é utilizado.

A partir desse ácido fez uma fita fina de filme. Encontrar em uma quarta-feira azeda, é em estado de cadeias aleatoriamente torcidas. Vale a pena mudar um meio alcalino, como moléculas de ácido poliacrílico tornam-se transportadoras de centenas de encargos negativos. Eles são mutuamente repelidos, a molécula endireita até que seja necessário a forma de fita quando as acusações do mesmo nome serão removidas maximamente uns dos outros. A substituição reversa do meio faz com que a torção da molécula gigante, etc. Se a molécula estiver conectada à carga, depois, endireitar e torcer, ela funcionará. Então a energia química se transforma diretamente em mecânica. É possível alcançar resultados tangíveis. Cabo de ácido poliacrílico com um diâmetro de 1 cm é capaz de levantar a carga pesando até 100 kg. Este é o resultado que é interessante para a tecnologia.

De particular interesse, os dados biológicos são apresentados para eletrônicos de rádio. Os resultados dos estudos biológicos ajudarão a resolver problemas, como acumulação e processamento de um grande número de informações, aumentar a confiabilidade dos sistemas eletrônicos de rádio, criar novas máquinas eletrônicas, dispositivos auto-buscando (adaptativos), alcançar mais microminatura de equipamentos.

Biônica biológica é particularmente explorando ativamente as propriedades das autoridades de percepção - os olhos e ouvidos, os elementos do sistema nervoso, a capacidade dos animais, peixes, aves e insetos para navegar no espaço ao redor, comunicar, se mover, etc.

Atualmente, o Bionics Técnico é apenas no estágio Infardado, mas agora tenta criar análogos artificiais da célula nervosa e métodos que imitam os processos elementares do pensamento são feitos no exterior. Acredita-se que no futuro, o dispositivo imitando o trabalho do sistema nervoso pode contribuir para a criação de espaçonave não tripulado para estudar os planetas do sistema solar sem a necessidade de controle remoto da Terra. Na mesma base, a criação de uma ampla gama de máquinas de computação biônica é concebida.

Em seus escritos, os biólogos estão se aproximando cada vez mais da reprodução dos sentidos dos seres vivos mais altamente organizados e de uma pessoa com seus cinco sentimentos. Nesta área, a natureza está mantendo uma superioridade não isolada sobre as criações das mãos humanas. As máquinas de computação eletrônicas mais avançadas estão longe das possibilidades de que o cérebro humano tem. O sistema nervoso do homem leva simultaneamente em conta incomodivelmente mais fatores, tem um maior número de canais paralelos de informações do que qualquer máquina eletrônica muito perfeita. Se você imaginar uma máquina de computação eletrônica com tal número de elementos, como o cérebro, seria centenas de milhões de vezes mais. Essa seria a ciência aprender a criar elementos tão surpreendentemente finos e confiáveis ​​para carros, como células do sistema nervoso humano!

Não é menos valioso para criar dispositivos de armazenamento seria explorar a capacidade de acumular e transmitir informações por cromossômico, elemento estrutural do núcleo animal ou célula vegetal, desempenhando um papel importante na hereditariedade dos organismos. No cromossomo há um ácido desoxirribonucleico - uma substância orgânica, cuja molécula tem um enorme número de opções de construção. Estima-se que o número de ácido indicado, que esteja contido em uma única célula do corpo humano, pode codificar as informações contidas no texto de mais de 10 mil livros com duzentas mil palavras em cada um.

A biônica está particularmente interessada em criar máquinas reproduzindo as propriedades individuais do sistema nervoso central da pessoa. Estas são máquinas de máquinas capazes

Auto-rastreamento

, Isto é, se adaptar à mudança de condições de trabalho. Na impressão no exterior, o desenvolvimento foi relatado, por exemplo, auto-ajuste automático. Dependendo das condições de trabalho, seu desempenho é alterado.

Outra propriedade do sistema nervoso -

Capacidade de "descobrir"

. Esta propriedade é reproduzida em máquinas de "reconhecer". Essas máquinas podem ser usadas para reconhecer itens em seus contornos externos, a classificação desses itens e uma imagem simbólica. Dispositivos que podem reconhecer e destacar o sinal e a sintonia são muito importantes em sistemas auto-reguladores.

O homem é conhecido por

aprender

. Essa habilidade está tentando suportar e o carro. Deve levar em conta a experiência acumulada e tirar conclusões para o futuro. Em negócios militares, essas máquinas podem servir para melhorar automaticamente os sistemas de armas já criados e outros fins.

O estudo do cérebro humano, o uso de dados deste para criar autômatos capazes de realizar pelo menos parte de suas funções, descobrir perspectivas notáveis ​​para o desenvolvimento das áreas mais recentes da tecnologia moderna.

Assim, o surgimento e o desenvolvimento de biônicos contribuíram para o aumento da necessidade de humanidade no processamento e transferência de enormes quantidades de informação. BÉONICA BASE TÉCNICA - Conquistas em equipamentos de computação eletrônica e microminatura de equipamentos. Seu desenvolvimento adicional, de acordo com especialistas estrangeiros, depende da atenção para as áreas analíticas em neurologia, fisiologia e outras áreas da biologia, as anteriormente até agora principalmente ciências descritivas. Claro, a formação de especialistas que conhecem tanto a biologia e a eletrônica também precisarão.

Os fiéis de seu curso agressivo, os imperialistas dos Estados Unidos da América e este novo ramo da ciência buscam usar para se preparar para a guerra. O Departamento de Defesa dos EUA, de acordo com a impressão, monitora cuidadosamente o desenvolvimento de biônicos. Obras nesta área lidera o Departamento de Desenvolvimento da Aviação do Centro de Pesquisa Aérea dos EUA. Ordens funciona sobre os problemas de biônica e da Marinha dos EUA. Sobre o significado que está ligado à nova ciência, o chefe do Departamento Americano de Pesquisa e Desenvolvimento da Força Aérea Geral, General Schriver disse:

"Bionics dará a chave para resolver a tarefa de melhorar as armas e características do pessoal que serve armas." Em seguida, ele observou que "Bionics atrai a atenção dos especialistas americanos para o fato de que o uso de modelos vivos como uma chave para o funcionamento dos sistemas de rádio-eletrônicos ou mecânicos abre novas perspectivas na técnica"

.

Entre os processos biológicos que estão especialmente interessados ​​em especialistas americanos, há tanto o processo de criação de "natureza dos elementos percebedores microscopicamente pequenos, mas extremamente sensíveis".

A atenção é atraída pelo trabalho do sistema nervoso de organismos vivos, a transformação dos impulsos nervosos, o estudo de acumulação e recuperação de informações, etc.

Estudos biológicos realizados nos Estados Unidos referem-se às características elétricas dos tecidos vivos e processos de excitação, fisiologia e química de "relógio" biológico, mudanças rítmicas na taxa de processos de câmbio. Estudos no campo da matemática biônica também são realizados, "antenas" de borboletas, comportamento migratório de pombos, conexão de peixe, o uso de cheiro de orientação em animais aquáticos, a análise das ondas no ouvido deve ser estudada. A teoria das informações multi-dimensionadas está sendo desenvolvida, uma análise matemática do desenho de uma máquina de computação com 10

9

Elementos cumulativos.

Em setembro de 1960, o primeiro simpósio nacional em biônica foi realizado nos Estados Unidos sob o lema: "Os protótipos ao vivo são a chave para a nova técnica". 700 pessoas participaram: Radioeletrônica - 60%, físicos - 10%, matemáticos - 10 por cento, biólogos, biofísicos e bioquímicos - 5 por cento, psicólogos e psiquiatras - 5 por cento. 25 relatórios apresentaram importantes instituições e empresas educacionais do país.

Em 1961, o segundo simpósio em Bionics foi organizado nos Estados Unidos. Muitos relatórios cobriram os resultados da pesquisa realizados pela Força Aérea dos Estados Unidos e pela Marinha. O trabalho no campo do uso militar de biônicos nos Estados Unidos continuou em 1962 com um escopo ainda maior. Assim, a imprensa indicou que a Força Aérea foi liderada por 14 desenvolvimentos, e a Marinha apoiou cerca de 30 trabalhos nessa direção.

Especialistas americanos fazem uma grande aposta em biônicos para resolver os problemas do desenvolvimento de comunicação. Assim, na frente deles, de acordo com seu reconhecimento, as difíceis tarefas de processamento de informações circulando no sistema eletrônico que conecta bases militares, vários tipos de armas. Eu os preocupo e o problema da confiabilidade, como um sistema de comunicação com satélites. Nesse caso, é considerado muito pequeno nos Estados Unidos a vida útil do equipamento, deve ser aumentada 100-200 vezes. Especialistas esperam que o estudo da confiabilidade dos organismos vivos dará a chave para resolver essa tarefa.

Tem gosto de atenção no exterior e a tarefa de reduzir as dimensões e o peso do equipamento eletrônico na aviação. Enquanto isso, eles não são reduzidos, mas crescem rapidamente. Assim, o bombardeiro americano lançado no quadragésimo ano tinha 2000 peças eletrônicas a bordo, o plano de 1955 é de 50.000 partes eletrônicas, e no veículo de combate de 1960, são utilizados 97.000 partes eletrônicas. É por isso que os aviadores estão interessados ​​em problemas de dimensões, pesos, nutrição a bordo. Não é por acaso que sejam representantes dos representantes da aviação dos EUA que são filmadores de aprendizagem e reprodução artificial de dispositivos leves e compactos de organismos vivos que exigem um pequeno consumo de energia.

Devido ao desenvolvimento mais amplo de biônicos e maiores possibilidades abertas para aplicar suas realizações nos assuntos militares, é importante que a gama mais ampla de pessoas em nosso país se familiarize com os problemas mais importantes resolvidos pelo novo ramo da ciência. É especialmente útil conhecer nossos leitores militares.

Recentemente, os cientistas de vários países estão explorando muito ativamente os órgãos de cinco sentidos (olhos, orelhas, olfato de cheiro, sabor e tânticos) dos organismos vivos. Além disso, a capacidade de sentir a temperatura, dor, vibração, equilíbrio, etc. é estudada.

Percepções, essencialmente converter um tipo de energia para outro e ter uma enorme sensibilidade, maior que os conversores correspondentes criados pelo homem. Por exemplo, descobriu-se que alguns peixes são extremamente sensíveis ao cheiro. Um deles pode detectar a presença de uma substância a granel, se até mesmo uma solução da solução estiver contida apenas 10

-14.

G.

É o interesse e o mistério do desenho de um receptor microscópico de oscilações de ultrassonografia disponível em traça, atrás das quais os morcegos são caçados. Este receptor que percebe freqüências de 10 a 100 kHz permite que as maripos detectem o inimigo pela radiação de seu localizador a uma distância de até 30 m.

Novas oportunidades de tecnologia infravermelha podem abrir o estudo de um órgão especial de cobras raciais, que percebe radiação de calor e responder a uma mudança na temperatura do corpo radiante literalmente por milésima fração de grau. Com este corpo, a cobra, que realmente vê mal, pode encontrar seu sacrifício no escuro. Essa sensibilidade para fornecer aos coordenadores térmicos de sistemas de homing de foguetes e outros dispositivos de controle automático são sonhados com especialistas estrangeiros.

Com especial atenção, os cientistas de muitos países exploram os órgãos de visão pelos quais mais de 90% de todas as informações penetra no corpo. Os fotorreceptores estão sujeitos a estudos descuidados - células nervosas que percebem irritação clara, processos de transmissão de energia deles e o processamento de informações visuais. Atrai especialistas e a natureza do movimento dos olhos, visão geral do olho do espaço e muito mais.

Os olhos de um sapo, um animal marinho - uma espada, insetos são intensamente estudados. Especialistas estrangeiros acreditam que o estudo da estrutura do olho, o mecanismo de visão e as características de humanos e animais e animais podem se beneficiar para melhorar os sistemas de foto-exploração, esclarecendo o mecanismo de visão de cores e resolvendo outras tarefas técnicas.

Nenhuma tarefa menos difícil é o desenvolvimento de órgãos artificiais de visão. Um sistema artificial de sino-telefone é construído por um sistema artificial, que reproduz uma das quatro funções dos olhos do sapo. Outra empresa construiu um modelo de "detectores de insetos" na imagem e similaridade do veículo visual. O modelo contém sete fotocélulas, seis deles causam irritação e a sétima frenagem de nervo artificial. Na ausência de um inseto, todas as footocelas são iluminadas uniformemente e os sinais de irritação e frenagem são completamente apoiados. Quando um inseto aparece, a fotocélula central é escurecida, significa que o sinal de frenagem é fraco e o sinal de irritação aplica-se ao "nervo".

Também é relatado no desenvolvimento de um dispositivo eletrônico, que reproduz o efeito do olho do caranguejo de ferradura. Este olho estava interessado em cientistas pelo fato de que tem a capacidade de fortalecer o contraste de imagens de objetos visíveis. Esta propriedade do olho de caranguejo deve ser usada para facilitar a análise de imagens de televisão, bem como fotografias aéreas, fotos da lua, etc.

Resultados muito significativos dão um estudo mais detalhado de órgãos auditivos humanos. Sabe-se que o enrolamento concêntrico da casca de ouvido é conforme necessário para audição, assim como o segundo olho para a visão, eles fornecem a capacidade de definir as perspectivas - a localização da fonte de som. Os estudos estabeleceram que, devido às convoluções curvas da concha da orelha, o som chega aos reaparecidos do tímpano. Isso permite determinar a localização da fonte de som.

Entre as possíveis aplicações desta descoberta - a criação de uma "orelha externa" sintética para um dispositivo capturando fontes sonoras subaquáticas. Um dos cientistas dos Estados Unidos demonstrou discos grossos com três buracos perfurados neles, que, como ele indicou, realizou o papel da pia humana. Um disco tão perfurado, colocado sob a cabeça do microfone, que é registrado, cria um atraso no tempo, permitindo a gravação enquanto ouve a gravação para determinar a distância e a direção do som.

Por tipo de água-viva, os cientistas soviéticos construíram um dispositivo que prevê a aproximação da tempestade. Acontece que até mesmo um animal marinho tão simples não ouve infra-relações indisponíveis, decorrentes do atrito das ondas aéreas e tendo uma frequência de 8-13 oscilações por segundo.

O Jellyf tem um esqueleto, um fim com uma bola fluida, na qual seixos estão flutuando no final do nervo. O primeiro percebe a "voz" da tempestade do frasco cheia de líquido, depois através dos seixos, esta voz é transmitida nos nervos. No dispositivo que imitando o corpo auditivo da água-viva (Fig. 3), há uma raiz, um ressonador que transmite as oscilações das freqüências desejadas, o piezodatchik, que converte essas oscilações para os pulsos de corrente elétrica. Em seguida, esses pulsos são aprimorados e medidos. Tal dispositivo permite determinar a ofensiva da tempestade em 15 horas.

FIG. 3. Diagrama do dispositivo - Tempestade Predictor

Desde 1950, um dos especialistas estrangeiros usa uma orelha artificial, que é um microfone de um design especial. A corrente elétrica que flui para o circuito do microfone excita o membro do nervo auditivo. Isso, é claro, o primeiro, desenho ainda imperfeito, uma vez que, na realidade, o nervo auditivo tem uma complexa "criptografia de informação". Para recriar artificialmente, muito esforço precisará de muito esforço, em particular, especialistas em eletrônica.

A este respeito, no exterior é intensamente estudado pelo mecanismo de percepção de sons por uma pessoa que usa um modelo eletrônico que reproduz as propriedades de freqüência da orelha. Especialistas conseguiram penetrar a essência de muitos fenômenos, em particular no processo de percepção do timbre.

Especialistas também tentam criar um modelo, o que é semelhante ao ouvido humano distingue sinais fracos no contexto do ruído.

Além dos órgãos de visão e audição, a atenção dos especialistas atrai o corpo de sensibilidade à temperatura dos gafanhotos (localiza-se no décimo segundo segmento do bigode), nas hastes e tubarões, os mecanismos de um senso de tempo em animais, pássaros e insetos. Mecanismos de sensação de tempo são chamados de relógio biológico. Eles controlam os ritmos da vida do corpo, e por um ritmo existem várias horas. O estudo deles em insetos mostrou que eles estão associados a células especiais em nós nervosos. Essas células produzem hormônios especiais para controlar os ritmos da atividade vital.

A pesquisa de relógios biológicos foi realizada em várias universidades e instituições estrangeiras. Eles mostraram que esses relógios são insensíveis à mudança de temperatura apenas em determinados quadros. Quando a temperatura está sendo enviada para esses quadros, por exemplo, quando esfriar a 0 °, o relógio biológico pára. Depois de aumentar a temperatura para o normal, eles começam a ir novamente, ficando atrás do tempo de parada.

Especialistas no exterior Procure criar um análogo elétrico de relógios biológicos. O analógico introduziu o gerador, o caráter das oscilações dos quais depende do impacto ambiental - alterações de luz e escuridão, fases da lua, etc. Este dispositivo, pelo plano de seus designers, "deve lançar luz sobre os processos de funcionamento. sistemas biológicos quando expostos a condições periodicamente mudando para as quartas-feiras circundantes.

No Pavilhão de Energia Atômica, na Exposição Union da União de Conquistas da Economia Nacional da URSS, a atenção dos visitantes atrai um manipulador que, como era, alonga as mãos do operador e permite que ele faça o trabalho onde a pessoa não pode ser localizada de alguma forma. Tal situação pode, por exemplo, surgir na empresa da indústria nuclear, onde há zonas de contaminação radioativas. E aqui no local onde quaisquer operações devem ser realizadas, manipuladores operavam à distância. Eles têm um grande número de graus de liberdade e são capazes de equipes de operador observando um local seguro, realizam uma variedade de operações. Eles podem levar embarcações, líquidos de transbordamento, correspondência de luz, etc.

Se você for inserido no dispositivo de manipulador em mais detalhes, poderá estabelecer que este é o princípio da ação - uma alavanca. Pretende-se realizar um número estritamente definido de operações necessárias para a implementação do experimento. Mas é possível criar um manipulador sem um sistema de alavanca? E aqui para ajudar os cientistas podem estar conhecidos do básico da gestão em um organismo vivo e, em particular, biotataks.

O que são biotoki e quando são detectados? Peixes elétricos, isto é, peixe, no corpo de quais surgem diferenças potenciais, eram conhecidas por pessoas muito antes da primeira fonte de corrente artificial. Claro, em pessoas dos tempos remotos, as propriedades elétricas dos peixes foram impedidas pelo medo, já que pequenos animais estavam em sua presença devido a descargas elétricas, lesões foram derrotadas.

O primeiro que pesquisou a eletricidade em um organismo vivo era italiano Luigi Galvani. Nos anos 90 do século XVIII, ele realizou uma série de experimentos com um sapo e descobriu que correntes de curto prazo ocorrem no tecido neuromuscular sob certas condições. Eletricidade, concluiu um cientista, está em um organismo vivo.

Alessandro Volta agiu contra essas descobertas, que criou a primeira fonte atual chamada posteriormente por um elemento galvânico. Mas a ciência moderna confirma a exatidão das conclusões da galvana. De fato, no organismo vivo, a eletricidade existe.

... Peixe marinho do gênero Astroscopus tem uma maneira de produzir alimentos com base no uso de energia elétrica. Os olhos e a boca neste peixe estão localizados nas costas. Se houver um pequeno pequeno macho em seu campo de visão, o predador é fabricado para o "ataque". Na época da aparência de fritar ao nível do olho para os órgãos elétricos, o sinal vem, e a descarga elétrica é enviada para a frite. Macho atordoado cai predador direto na boca.

Atualmente, mais de cem espécies de peixes, capazes de produzir eletricidade com uma diferença potencial bastante alta. Então, o slot elétrico pode criar uma tensão até 70 V. A descarga com tal diferença de potencial é o meio de proteger o patim do ataque de inimigos. Som elétrico, dependendo da irritação, é capaz de causar uma tensão de 80-100 V e mais, e enguia elétrica - de 300 a 500 V.

Peixe capaz de criar fortes descargas elétricas são encontradas principalmente nos mares tropicais. Eles produzem eletricidade com seus órgãos elétricos especiais.

Mas isso não significa que apenas alguns organismos vivos são peculiares à eletricidade. Eles simplesmente têm propriedades elétricas expressas em uma extensão mais forte. Correntes mais fracas surgem sistematicamente em todos os organismos vivos e até plantas. No estudo das correntes em organismos chamados bioelétricos, tais cientistas fizeram uma grande contribuição, como Dubois Ramon, I. M. Sechenov e outros. O maravilhoso fisiologista russo N. E. VVedensky em 1882 fez as biotaks arquivou sua voz: ele conseguiu ouvir o músculo e os nervos do homem no telefone. Um pouco mais tarde, nosso compatriota V. Yu. Um chavets baseado na generalização de todos os dados sobre biotaqueiros recebidos antes dele fundamentou a teoria de sua ocorrência em um organismo vivo. Esta teoria foi então baseada em idéias modernas sobre biotaks. Houve um ramo especial da fisiologia envolvida em processos elétricos em órgãos e tecidos do corpo.

Como ela explica a origem dos biotaks agora? No processo de metabolismo entre o organismo e o meio ambiente, centenas de reações bioquímicas ocorrem entre tecidos e órgãos, moléculas e átomos carregados eletricamente chamados íons são formados. Íons positivos (catiões) são menores em tamanho, mais móveis do que íons negativos (aniões). Como resultado, os cátions são mais fáceis através das partições celulares do que os ânions, as condições para a sua separação são criadas, isto é, a formação entre partes individuais do tecido muscular, ferro ou nervoso da diferença potencial. No corpo da pessoa não trabalhadora, atinge 0,01 V, no corpo do trabalho - atinge 0,03 V. Quando danos tecidos, a diferença potencial pode chegar a 0,06-0,07 V. O papel do condutor para as correntes resultantes da presença de diferença potencial é desempenhado por tecidos com maior condutividade do que a vizinha.

Biotoks são formados em todos os órgãos e tecidos. Eles surgem e ao trabalhar com o coração, consumindo então em todo o corpo. O coração relaxado tem um potencial positivo, abreviado - negativo.

Especialmente importante é anexado ao estudo das correntes formadas durante o trabalho do cérebro. A diferença entre seus potenciais é medida por milhões de volt. As correntes cerebrais podem ser detectadas impondo eletrodos especiais na cabeça e conectando-os com um amplificador de elétrons (com um ganho em dezenas de milhares). Como resultado, na tela dos osciloscópio, você pode ver a natureza das correntes e suas alterações.

Os cientistas estabeleceram que as correntes cerebrais têm um certo ritmo. Já existem vários tais ritmos - Alpha, Beta, Gamma e outros. A frequência de mudanças no ritmo alfa (8-12 oscilações por segundo), é maior no beta-ritmo (20-30 oscilações por segundo) e ainda maior no ritmo gama. Freqüências, que significa e ritmos dependem do estado em que há uma pessoa. Uma certa interrupção do cérebro é definida pelas mesmas mudanças no Biotokov. Tal dependência da natureza das correntes do estado do corpo permite que os cientistas estudem os processos ocorridos no cérebro humano. E não apenas para aprender, mas às vezes julgar se uma pessoa é saudável se doente, então, e assim por diante.

E em 1962, os biotaqueiros do cérebro foram usados ​​para observar da terra para o corpo do corpo de astronautas de Andria Nikolaev e Paul Popovich. Para isso, os cientistas tiveram que usar o sistema de biotelemetria, isto é, transmissão nos dados de rádio sobre os biotaks. Equipamento especial foi criado, desenvolveu a maneira mais eficaz de dirigir Biotokov, o sistema de extensão de eletrodos.

E em 11 de agosto de 1962, durante a preparação de A. Nikolaev, um fone de ouvido com pequenos eletrodos de prata na testa e uma nuca foi colocada no vôo. Na superfície dos eletrodos - uma camada fina de uma pasta especial. Ele compacta o contato dos eletrodos com a pele.

Os fios dos eletrodos são resumidos para um amplificador em miniatura colocado em conjunto com fontes de energia em uma pequena caixa, e é no bolso do quadrado.

Apenas o voo histórico começou, e na terra, especialistas em medicina espacial já tinham nas mãos da gravação de biotlocks humanos da pessoa no espaço interplanetário. Os mesmos registros foram realizados do lado da espaçonave leste-4, pilotou P. Popovich. Decifrar esses registros deu um material científico rico. A obtenção de primeiro na história dos registros científicos de biotaks do espaço é uma conquista pendente do medicamento espacial soviético e da nossa eletrônica.

O estudo dos bióticos do cérebro do cosmonaut permite obter uma ideia do estado fisiológico do sistema nervoso central como um todo e possibilita a julgar suas reações a várias influências associadas a vôos cósmicos multi-dia. Introdução ao programa de observações dos astronautas para registrar seus biotaqueiros cerebrais perseguiu o objetivo de investigar a condição psíquica nervosa do corpo humano durante a permanência prolongada em um estado de peso de peso. O método de estudar biótipos cerebrais até certo ponto também permite que você controle o estado de sono e vigília, fadiga e excitação.

Cosmonauts foram estudados à distância não apenas biotaqueiros cerebrais, mas também a atividade elétrica do músculo cardíaco, reações na pele-galvânica. O controle sobre a atividade elétrica do músculo cardíaco dá uma ideia do estado do sistema cardiovascular. Também foi usado em voos anteriores, o que tornou possível comparar os dados obtidos.

O estudo das reações da pele-galvânica também serve como uma tarefa de estudar o estado do sistema nervoso central. Sob as reações galvânicas da pele, um complexo complexo de atividade bioelétrico da pele, devido a biotaqueiros de inchaço e sua resistência elétrica (ôhmico), é entendida. Como resultado da excitação de centros vegetativos mais altos, mudanças na resistência elétrica da pele. Isso significa que pode ser julgado em irritações da dor, estresses emocionais, etc.

Em observações dos astronautas da Terra, o registro dos movimentos oculares, com base na captura da diferença potencial entre os globos oculares carregados positivamente e os carregados negativamente com os departamentos internos (retina e shell) foram utilizados. Ao mesmo tempo, em alguns casos, os biotaqueiros dos músculos dos olhos também foram capazes de celebrar.

Todas essas mudanças foram destinadas a obter informações objetivas sobre violações do aparelho vestibular de cosmonautas (aparelhos, o "conhecimento" pelo equilíbrio do corpo humano). O fato é que, com tais violações, há movimentos rítmicos involuntários do globo ocular, caracterizados por um certo escopo e frequência. Além da observação de violações do aparelho vestibular, o método de registro de movimentos oculares dá uma ideia da atividade motora do cosmonauta.

Como as correntes formaram-se no cérebro são variáveis, eles causam um campo eletromagnético no meio circundante, é claro muito mais fraco que os campos que criam antenas de rádio. No entanto, o campo eletromagnético do cérebro pode ser preso. Recentemente, por exemplo, conseguimos tirar as ondas "cérebro" a uma distância de vários metros. Ao mesmo tempo, a natureza das ondas, como era suposto, depende do que está atualmente envolvido em uma pessoa. E isso, aparentemente, também trará grande benefício para a ciência, especialmente medicina.

Já na impressão no exterior, uma grande discussão se desdobrou em torno da telepatia - transmissão de pensamentos à distância. A revista francesa, por exemplo, descreveu que o experimento da conexão mental entre as pessoas teria sido descrito, um dos quais estava na costa, o outro - sobre a remoção de 2000 km da costa a bordo do submarino nuclear nautilus. Nas sessões nomeadas, um homem na costa era adivinhar as cartas sobre as quais um homem de natação pensou. A coincidência que teria atingido 70%.

Quão confiável esta mensagem é difícil de julgar. Mas o fato de que o uso do campo físico dos cientistas cerebrais já pensa seriamente, sem dúvida.

Mas de volta aos biofurses. Afinal, começamos a falar sobre eles em conexão com a possibilidade de sua aplicação para melhorar as ferramentas de controle à distância, e em particular manipuladores de alavanca. Acontece que isso é uma coisa muito real.

Vamos, leitor, mover mentalmente a transição do Pavilhão de Energia Atômica da Exposição All-Union de Conquistas da Economia Nacional no Pavilhão da Academia de Ciências da URSS. Aqui está um manipulador biota. Tem muito em comum com a alavanca, mas também há uma diferença fundamental entre o biotok. Para fazer isso, a pulseira é colocada na mão do operador, cujos eletrodos estão estreitamente em contato com a pele no site do antebraço. É nesse lugar que os músculos, causando a flexão e a extensão dos dedos das mãos do homem. Da pulseira, o fio se estende para a escova artificial - manipulador. Comece o operador dobrando a mão e a mão artificial começará exatamente o mesmo movimento. Isso é conseguido devido ao fato de que os biotaqueiros decorrentes no músculo são capturados pela pulseira, melhorar e se ligar à mão artificial.

Na Fig. 4 (no topo) mostrando um diagrama de blocos de controle bioelétrico. Inclui um coletor atual, amplificador, conversores, corpo executivo (manipulador). O conversor é projetado para determinar qual movimento pretende realizar o operador e dar o pulso apropriado ao manipulador. Na Fig. 4 (abaixo) mostra o esquema da unidade hidrelétrica da mão artificial do manipulador biotécnico.

FIG. quatro. Manipulador bioelétrico e sua unidade hidrelétrica

Como ocorre o processo de controle bioelétrico? Para entender melhor isso, devemos lembrar de como as informações são realizadas de células nervosas para o cérebro da pessoa e ordens dele com os músculos. O papel principal nisso é jogado pelos processos de excitação nervosa. Células nervosas (receptores) quando a irritação os afeta ", responda" por sinais. E aqui está a lei: tudo ou nada. Isto é, desde que a irritação não atinja algum limiar, não causa a excitação da célula nervosa. Assim que exceder esse valor, os impulsos passam pela fibra nervosa. Esses impulsos são enviados para o cérebro, informações de relatórios: "quente", "silencioso", "alto", "branco", "vermelho", etc.

As ordens dos músculos da ação também são transmitidas na forma de impulsos específicos. Esses impulsos na rede nervosa vêm, por exemplo, nos músculos que controlam os movimentos da mão da escova. Os pulsos seguem um após o outro com uma certa frequência, que é mais alta, mais forte é a escova. A frequência atinge dezenas e centenas de pulsos por segundo, e sua amplitude permanece inalterada, pois é determinada pela força da irritação, mas as propriedades do nervo.

E assim decidimos usar biotaks surgindo no músculo para controlar a mão artificial. Aqui estaremos esperando por tais dificuldades como uma pequena força dos sinais, a presença de um grande número de Biotokov, do qual os impulsos que você está interessado. Isto é para isso e são fornecidos no esquema de manipulador bioelétrico, o amplificador e a unidade de conversão, solidificando a inteligência do operador.

Assim, o manipulador bioelétrico é um sistema de controle no qual o "programa" define um organismo vivo e funciona seu dispositivo técnico externo. Pode haver um sistema de gerenciamento bioelétrico de outro tipo? sim. Você pode especificar um programa na forma de pulsos elétricos usando um dispositivo técnico, e o organismo vivo realizará este programa. Tal sistema é, por exemplo, no aparelho para o tratamento da energia elétrica. Os impulsos elétricos gerados pelo gerador afetam o cérebro, causam frenagem de células nervosas, o corpo do sono ocorre no corpo.

Essa questão surge: se é impossível garantir que o manipulador bioelétrico não apenas comprima e espremido a mão artificial, mas também reproduziu outras funções da mão de uma pessoa? Claro, é possível, mas às vezes é tecnicamente aconselhável reproduzir apenas alguns movimentos de mão, não complicando muito o desenho do manipulador.

Deve-se notar que a mão artificial pode garantir o esforço muitas vezes mais do que a mão de uma pessoa. Isso não impede que os biotaks sejam fracos. Afinal, eles atuam como um sinal de controle, e ele pode "comandar" fontes imensamente mais poderosas de energia.

Manipulador bioelétrico é apenas o primeiro passo no desenvolvimento deste novo sistema de gestão. À frente é uma ampla perspectiva de usar os biotaqueiros de vários músculos, em particular o músculo cardíaco, os músculos que controlam os movimentos respiratórios, etc. já estabelecidos em nosso país o sistema de controle de raios-x à custa do músculo biotok do biotok. Isso torna possível obter uma foto do coração a qualquer momento de sua redução.

A radiação das ondas de rádio com os músculos do corpo humano está em andamento. Na impressão americana, por exemplo, a presença de radiação a uma frequência de 150 kHz e acima. Essa radiação acontece quando o músculo é tenso e funciona. Além disso, os músculos diferentes emitem de maneira diferente, menor que as grandes. Os músculos da música são particularmente fortemente radiação. A forma de toda essa radiação é pico afiada.

Os cientistas dos blocos agressivos da OTAN estão tentando usar biotões principalmente para criar dispositivos militares.

A revista francesa "Xyansevi" em dezembro de 1961 escreveu sobre o uso de biotaks como um amplificador de energia muscular. Os médicos Ellis e Schpedermeyer desenvolveram um sistema que dá a oportunidade de aumentar o potencial eletrolinográfico dos músculos seis vezes. Percebendo este potencial usando discos de metal adjacentes à pele no ponto da maior maré da energia nervosa para a pele, os discos selecionam biotões e tornam possível usá-los para alimentar o motor pequeno.

O teimoso é observado na possibilidade de usar esta abertura para fins militares. "Servosoldat" será capaz de transportar engrenagens pesadas e se mover correndo muito mais rápido que as pessoas comuns. Tal soldado será capaz de se mover e aeronaves em energia muscular.

Agora, a ciência estuda a capacidade de usar o gerenciamento do Biotok Brain. Isso significaria que os próprios biotaks cerebrais comandam o trabalho da máquina, os dispositivos técnicos atuariam de acordo com as ordens do pensamento humano.

O estudo dos processos na natureza é capaz de fornecer tecnologia não apenas controles bioelétricos à distância, mas também fontes de eletricidade com base no uso de decomposição e oxidação de substâncias orgânicas que levam à produção de eletricidade. É conhecido, por exemplo, que a eletricidade é formada na camada inferior do oceano, parece haver uma gigantesca célula de combustível. O princípio da operação de tal elemento é reproduzido na FIG. cinco.

FIG. cinco.

Esquema da célula de combustível bioquímica

Como pode ser visto a partir da figura, a célula de combustível consiste em duas seções separadas por uma partição semi-permeável. Dentro das seções - cátodos inertes. A seção de ânodo contém "combustível" - uma mistura de água do mar com substâncias orgânicas, bem como catalisador - células bacterianas. A água do mar com o oxigênio é colocada na seção cátodo. Quando o elemento está operando, como na camada inferior do oceano, o combustível é oxidado e a energia é liberada, que é fornecida como uma corrente elétrica na cadeia externa.

As vantagens de tal elemento é de baixo custo, porque usa produtos "livres". Quanto ao tempo de trabalho, pode ser infinitamente grande se na seção catódico para introduzir algas vivas com a adição de sais inorgânicos necessários para o seu poder, e iluminar o elemento com luz solar. Imprimir relatórios juros em tais elementos da Marinha dos EUA.

Em outra "fonte bioquímica para acelerar o processo de decaimento e oxidação, um tipo diferente de bactérias é usado, graças aos quais as reações são aceleradas por um milhão de vezes.

O elemento tem uma tensão de 0,5-1 v. Devido ao fato de que as bactérias residuais possam ser usadas, em particular bactérias do intestino de uma pessoa, a possibilidade teórica de criar sistemas com um ciclo fechado para cascas cósmicas pode ser aberta. Nos EUA, a pesquisa é realizada nessa direção.

Assim, o estudo dos fenômenos elétricos na natureza enriquece a engenharia elétrica com um novo arsenal de fundos.

O grande interesse da Birch é manifestado em organismos vivos de natureza orientados em seu movimento, determinam obstáculos, inconfundivelmente encontram a direção certa em viagens muito longas. Um benefício considerável dos designers de dispositivos de navegação trouxe, por exemplo, um estudo detalhado de algumas autoridades de orientação de insetos em vôo.

... A atenção dos naturalistas tem sido atraída por dois apêndice por trás das asas em insetos duplos, tendo a forma de um pano ligado a uma almofada fina. Este é um burburinho, que em vôo continuamente vibra. A extremidade externa de cada uma delas se move ao longo da trajetória do arco. A tendência em relação a tal movimento é preservada e ao alterar a direção do vôo. Isso cria um recheio de um animal de estimação para o qual o cérebro de insetos define a mudança na direção e dá aos músculos da equipe, o controle do movimento das asas.

O princípio deste dispositivo foi usado por designers ao criar um novo giroscópio do tipo. Sabe-se que o giroscópio - um elemento sensível indispensável de todos os sistemas de gestão movendo objetos, incluindo navios, aeronaves, foguetes. De acordo com o desejo do zumbido em seu design, vibrando placas finas. Descobriu-se que tal giroscópio tem muito mais sensibilidade do que o usual. Mas sua principal vantagem é a maior exposição à influência de altas acelerações. Tornando-se "alma", por exemplo, tal dispositivo, como um ponteiro de agregados, ele encontrou aplicado em aeronaves modernas de alta velocidade.

Aqui está outro exemplo da aplicação bem-sucedida de dados biológicos. São dados que era possível criar um "compass de céu de luz polarizada", ou seja, um dispositivo capaz de localizar o plano de polarização para determinar a localização da fonte de luz. Fez uma bússola na imagem e semelhança do olho de moscas ou abelha. Sabe-se que elementos independentes dos olhos esféricos desses insetos (ommatides) são divididos em oito partes localizadas como um asterisco. O grau de transmissão de luz polarizada depende da direção a partir da qual vem. Não acidentalmente para os olhos, por exemplo, as áreas diferentes de abelhas do céu terão um brilho desigual. Nesta base, determina a sua localização para o sol, mesmo quando está escondida por nuvens. Da mesma forma, a bússola celestial de luz polarizada pode ser usada no envio para a orientação da posição do Shone, independentemente do clima.

Com base na ação da OMMATIDIA, foi criada no exterior e outro dispositivo. Sabe-se que existem várias imagens do assunto. Ajuda a assistir ao objeto em movimento, porque entra consistentemente no campo de visão de cada ivimídio. Nesta propriedade, o inseto pode determinar a velocidade do sujeito.

O dispositivo de olho do inseto serviu como protótipo de um novo dispositivo para medição instantânea da velocidade da aeronave. O dispositivo acabou barato, pequeno. Ele informa o observador sobre a velocidade da aeronave ou qualquer outro corpo atravessando seu campo de visão.

Os exemplos acima mostram as possibilidades de biônicos para melhorar a tecnologia de navegação, mas não dão nenhum motivo para argumentar que todos os processos na natureza são iniciais e permanecem apenas para coletar frutas. De fato, os biônicos têm muitos problemas não resolvidos, em particular no estudo de métodos e dispositivos que permitem que os animais navem em várias condições e especialmente durante a migração.

Vários representantes do mundo animal - guindastes, morcegos, acne - superar as distâncias de muitos milhares de quilômetros e sempre chegam ao lugar de sua reprodução. Mesmo uma criatura tão baixa de baixa velocidade, como uma tartaruga, pode superar longas distâncias, estritamente suportar a direção desejada. A cada três anos, tartarugas marinhas, superando o caminho de cinco com mais de milhares de quilômetros, são coletados em um determinado lugar para a colocação de ovos.

Especialistas sugeriram que a migração é explicada pela busca por bordas quentes. Mas acabou, um petrel, por exemplo, chama a Antártida para o Pólo Norte. Então esta explicação não é suficiente.

Com um estudo mais atento do processo de migração, eles notaram que o vôo das aves afeta, por assim dizer, "situação astronômica". Foi possível instalar no planetário, onde as estrelas foram reproduzidas e observação do vôo da noite das vestes. O fato de que em vôar algumas aves estão focadas nas estrelas, talvez explique o fato de que à noite eles voam sobre as nuvens, no auge de muitos milhares de metros.

Como esta orientação é realizada - para dizer até que seja impossível. No entanto, algumas dicas indiretas sobre a natureza dos processos já estão lá. Foi estabelecido que as ondas de rádio emitidas pelos transmissores de localizadores e estações conectadas interferem com "dispositivos" da orientação de aves em vôo para executar suas funções. Isso significa que o sistema de navegação de aves é baseado no uso de oscilações eletromagnéticas.

Sabe-se quanto os sistemas de astronavegação na gestão de mísseis em aeronaves e embarque são agora adquiridos. Como seria importante aos métodos de biônicos para explicar essa capacidade de animais, estudar e tecnicamente reproduzidos tal um órgão incrível.

Os conhecedores de técnicas modernas de radar não podem, mas juros de tal fato. Dois cientistas americanos decidiram explorar a questão de como os machos da borboleta "pequeno olho de pavão à noite" (Saturnia Pavonia) encontrar uma mulher a uma distância de 10 km. Foi decidido concluir uma fêmea sob o copo. As borboletas dos machos ainda voaram para a fêmea. Nada deu a colocação das fêmeas para a grade de metal. Apenas uma tela que não transmita raios infravermelhos, já que foram, borboletas completamente isoladas de vários sexos uns dos outros. Os cientistas americanos concluíram com segurança que os machos têm, por assim dizer, o "localizador de raios infravermelhos". Talvez mais pesquisas refinem essa conclusão inicial. No entanto, não é dúvida de que tais dispositivos de tamanho pequeno para detectar objetos em distâncias em dezenas de quilômetros merecem a maior atenção.

A pesquisa de pesquisa da Marinha dos EUA é conduzida pelo "sistema de navegação biológica" dos pombos. Os cientistas procuram revelar o segredo de como os pombos são focados em terrenos desconhecidos e encontrar o caminho para casa. Para observar essas aves ao longo de seu voo, um sistema completamente novo é aplicado. É baseado na recepção dos sinais de um transmissor de rádio em miniatura, fortalecido na parte de trás do pombo.

O transmissor de rádio opera em uma faixa de onda de medidor (frequência de 140 MHz). É reunido exclusivamente em semicondutores e pesa 66,8 g. Fontes de corrente são baterias de mercúrio, fornecendo 20 horas de operação contínua. Antena - Graduação, comprimento de 101,6 cm. Para que não seja confundido nas penas da cauda, ​​uma parte significativa é vestida de fibra de vidro.

Ao longo da rota estimada, o pombo está localizado para receber estações para gravar a direção de seu movimento. Os receptores podem receber sinais do pombo "rádio-" de qualquer direção em distâncias acima de 33 km. Aumento do pombo, em um horário estritamente definido, e o ponto de ele é aplicado ao cartão. Durante um vôo de pombos no distrito de Filadélfia, a observação foi realizada por 33 km.

Além da direção do vôo, foi decidido monitorar as mudanças no ambiente externo e as respostas do corpo do corpo deles. Interessado em cientistas e pressão arterial e respiração de pombo. Como resultado, eles esperam revelar o mistério da navegação biológica e, nesta base, criar pequenos sistemas de navegação e detecção.

Estudos não estão limitados a pombos, é planejado explorar a "experiência" de pássaros como albatrosse. Destina-se também a organizar os estudos dos movimentos de golfinhos marrons, baleias, tubarões, tartarugas marinhas, isto é, tais animais próximos da superfície da água quase o tempo todo, o que facilita os rastreando.

Sabe-se que, ao explicar o princípio do radar, geralmente se refere a ratos voláteis, que facilmente distinguem entre os obstáculos em vôo, irradiando ondas sonoras e tomando sinais refletidos. Mas descobriu-se que não só o princípio da operação do aparato de localização de ratos é de interesse, mas também seu dispositivo e características. Os cientistas estabeleceram agora que este dispositivo tem maior precisão do que criado pelo rádio e hidrocadores do homem. Descobriu-se que os morcegos de uma das espécies detectam facilmente um fio com um diâmetro inferior a 0,3 mm, apesar do fato de que ele dá, é claro, um sinal refletido extremamente fraco.

Também é característico que a precisão da descoberta do obstáculo é alcançada mesmo com ruído, cuja intensidade é muitas vezes maior do que a intensidade do sinal recebido. Assim, de acordo com o cientista inglês L. Kay, o aparelho de ecolocação de camundongos voláteis age com sucesso mesmo com a intensidade do sinal para a intensidade do fundo de ruído, igual a 35 (nas unidades logarítmicas do decibel).

Ele também descobre que diferentes tipos de ratos voláteis, dispositivos de ecolocalização são organizados de forma diferente e vários sinais são usados ​​para orientação. Os ratos insetívoros comuns fazem ultra-som com modulação de frequência. Sua frequência varia de 90 a 40 kHz durante a ordem de vários milissegundos (de 10 a 0,5 milissegundos).

Na Fig. 6 mostra os sinais emitidos pelo mouse insectorial registrado no filme com diferentes métodos. Os sinais foram capturados pelo microfone capacitivo e foram alimentados ao discriminador, ou seja, o detector de oscilações moduladas por frequência. A tensão de saída da corrente endireita foi diretamente proporcional à frequência de sinais de entrada e não dependia de sua amplitude.

FIG. 6. Gravação no filme de sinais emitidos pelo mouse insetivinal

Como o "localizador" do Mouse Act? Ele voa com uma boca aberta, como resultado, o campo de sinais irradiados se sobrepõe ao ângulo de 90 °. A ideia da direção, de acordo com especialistas, o mouse recebe devido à comparação de sinais tomados pelos ouvidos, que são levantados durante o voo como recebimento de antenas. A confirmação desta opinião é que vale a pena lidar com uma orelha de um rato volátil, pois ele perde a orientação.

A literatura observa que o pia do ouvido do bastão é organizado da mesma maneira que em humanos, mas a gama de freqüências recebidas é mais ampla - de 30 Hz a 100 kHz.

O processo de detecção de objetos do bastão insetivinal ainda não é totalmente descoberto e é estudado. Quanto aos objetos na remoção para 1-1,2 m, assume-se que o mouse pode distinguir sinais de vários deles. Como mostrado na Fig. 7, a adição de pulsos irradiados modulados pela frequência e os sinais refletidos fornecem sinais da diferença frequência ΔF, que será proporcional à distância para o objeto. A duração dos sinais de freqüência de diferença também é uma função de distância.

FIG. 7. A adição de pulsos irradiados modulados pela frequência e refletiu sinais e recebendo sinais proporcionais à distância para o objeto

Foi assumido que em distâncias, grande 1,2 m, a precisão da detecção de objetos com o mouse teria que diminuir. No entanto, o comportamento dos camundongos não confirma isso, a precisão permanece inalterada.

Para explicar este fenômeno, a hipótese a seguir é apresentada. O mouse pode irradiar oscilações que não são detectadas pelo equipamento existente. Ou Para medir a direção para o objeto, o método de modulação de freqüência é usado. Objetos à direita e à esquerda são criados em diferentes ouvidos diferentes frequências de batidas. A diferença nas freqüências das batidas é proporcional ao canto e não depende da distância.

Outro tipo de ratos voláteis - é usado para a orientação de tons puros da frequência de cerca de 80 kHz sob a forma de uma duração de pulso de amplitude constante em média cerca de 60 milissegundos. Usando um aparelho de gravação de alta velocidade em uma fita magnética, foi possível obter características de sinais emitidos por ratos-diaforadores. Como pode ser visto a partir da fig. 8, no final do pulso é visivelmente mudando a frequência. Diminui de acordo com uma lei linear com uma velocidade de 10-20 kHz / s para 2 milissegundos. Essa mudança de freqüência se assemelha aos sinais dos ratos insetórios comuns.

FIG. oito. Escrevendo na fita magnética de sinais emitidos por ratos

Externamente, o comportamento em vôo dos ratos dessas duas espécies é diferente. Orelhas fixas contínuas, perto das ferraduras - movimentos contínuos e orelhas vibrantes. É característico que a conclusão de um ouvido não impede que a Idade Média navegue. Mas danos aos músculos, controlando o movimento dos ouvidos, priva sua capacidade de voar.

Supõe-se que, com a ajuda do movimento dos ouvidos, o mouse modula os sinais refletidos recebidos e os compara com emitido. Os rebocadores são formados, síncronos com o movimento das orelhas, mesmo em repouso e no caso de objetos fixos. Ao mesmo tempo, talvez o mouse determine a distância para objetos usando o efeito Doppler. Este efeito consiste na alteração da frequência, como som, dependendo do movimento (convergência ou remoção) da fonte em relação ao observador.

Ao mesmo tempo, sugere-se que nos processos dos "localizadores" dos ratos de ambas as espécies existem grandes semelhanças. Nesta conclusão, a presença de uma seção com uma frequência variável no final do pulso emitido por mice-diaphoma está empurrando.

Não estamos a fim de fornecer detalhes do dispositivo e o processo de ação de "localizadores" desses seres vivos para se tornar um dos pontos de vista e colocar todos os pontos "e". O exemplo mais uma vez fala sobre a utilidade do estudo dos dispositivos de ecolocação do mundo vivo. Isso é importante não apenas desenvolver novos princípios de radar, melhorando as estruturas do radar, mas também garantem seu trabalho em condições de interferência.

No Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA), os métodos "interpretação dos dados" usados ​​por camundongos voláteis são investigados. Profissionais estão interessados ​​em como esses animais cobertos com pêlo são distinguidos entre os gritos e gritos estridentes de outros ratos voláteis que seus sinais refletidos. Para pesquisa, equipamentos especiais complexos foram feitos - medidores de frequência de ultra-som, microfones, etc. Considera-se que tal estudo pode ser útil no desenvolvimento da proteção de sistemas de radar de interferência.

FIG. nove.

Representação esquemática do processo de estudar o aparelho de hidroliação de golfinhos

Para hidroliação, é muito valioso para os estudos do aparelho de hidroliação de golfinhos marrons (Fig. 9). Os cientistas descobriram que os golfinhos emitem os sons de dois nascimentos. Para comunicação, os golfinhos publicam

Série de sons clicando na faixa de frequência de 10 a 400 Hz. Os sons emitidos por golfinhos para detectar vários objetos na água do mar na faixa de 750 a 300.000 Hz e são publicados por várias partes do corpo de golfinhos.

Foi estabelecido que os golfinhos reagem a 80.000 Hz. Também é notado que o aparelho hidrolitrical do golfinho excede os hidrolisadores existentes não apenas com precisão, mas também por intervalo. E aqui, como em muitos outros casos, ainda temos que "alcançar" na natureza.

Já, os primeiros estudos mostraram que o aparelho de hidrolítico permite que o golfinho não apenas detecte peixes que servem para ser comida, mas também para distinguir sua raça a uma distância de 3 km. Ao mesmo tempo, o grau de detecção adequada é de 98-100 por cento. Durante experimentos, o golfinho nunca tentou pegar peixe separado dele com uma barreira de vidro, e em 98 casos de 100 navegaram pelo buraco aberto na grade, e não através do buraco, fechado com uma placa transparente.

Além dos golfinhos, o aparelho de hidrocarização tem cobaias. Usando este aparelho, eles se encontram. Mesmo na água lamacenta, as cobaias detectam um pedaço de comida com um tamanho de 2,5 mm a uma distância de 15 m. O hidroletor da cobaia opera a uma frequência de 196 kHz.

Em uma das universidades dos Estados Unidos, a capacidade de um tubarão para sacrifícios é cuidadosamente examinada. É baseado na percepção de sons e vibrações. O mecanismo de homing do tubarão deve ser adaptado para criar armas gerenciadas.

Os cientistas assumem que os peixes tropicais são capazes de produzir ondas eletromagnéticas, emitem-lhes e usam para detectar quaisquer itens. Tal peixe, em particular, é a pista de Mormirus-Nile, ou camadas de água. Ele tem um "gerador" peculiar de oscilações eletromagnéticas de baixa frequência localizada na cauda. Esvaziado por energia eletromagnética lateral, espalhando no espaço, é refletida de obstáculos. Os sinais refletidos são capturados por corpos especiais de peixes localizados na base da aleta espinhal. Este peixe detecta a presença de uma rede, "vê" o esmagamento descendente na água, "sente" a aproximação do ímã. O estudo deste "localizador" pode abrir cientistas para novos fatos associados à captura e uso de emissões eletromagnéticas, características de um grau ou outro para todos os animais, e enriquecer a ciência e a técnica com novos princípios para projetar equipamentos, em particular para a localização. na água.

Na introdução ao livro, conversamos sobre a propriedade dos organismos vivos para manter um certo estado com uma mudança significativa nas condições externas. Foi sobre a regulação da temperatura corporal, pressão arterial, etc. A propriedade de manter certas características ao alterar as condições externas é chamada

Homeostasis.

e os sistemas de regulamentação no corpo -

homeostatico

.

Os sistemas homeostáticos com uma grande variedade de perturbações externas são capazes de manter o valor constante do valor ajustável. Ao se adaptar às mudanças nas condições, ocorrem mudanças locais, que não violam a integridade de todo o sistema. Na esmagadora maioria no corpo há um verdadeiro conjunto de sistemas inter-relacionados: tantos valores que eles são suportados simultaneamente dentro de certos limites.

De sistemas homeostáticos em um organismo vivo, a ciência agora dá um passo em direção a sistemas de gerenciamento de auto-passagem na técnica. Antes de considerá-los em detalhes, mais uma vez retorne aos sistemas de controle automáticos mais simples.

Extremamente distribuído na técnica de um sistema de feedback automático. Como já foi observado acima, na saída do objeto de controle automático, ele é subtraído do valor ajustável de saída do valor especificado. Pela magnitude do desvio, o regulador gera um sinal de controle que reduz o desvio a zero.

No entanto, para controlar objetos mais complexos e menos estudados, foram necessários sistemas que não puderam apenas eliminar o desvio conhecido do valor ajustável a partir do especificado, mas também resolver tarefas mais complexas, pesquisar automaticamente essas alterações no próprio sistema para alcançar o próprio sistema resultado.

Auto-ajuste em princípio significa a capacidade do sistema para resolver o problema do regulamento em vários efeitos perturbadores, muitas vezes nem prevê construtor. Ele é alcançado usando dispositivos que podem monitorar continuamente as características do sistema e, portanto, afetam seus parâmetros para trazer as características para o ideal (maior, melhor).

Considere para o início o mais simples dos sistemas auto-ajustes - sistemas de sistemas extremos. Eles precisam encontrar e manter tal valor do valor ajustável, no qual o menor ou maior dos valores possíveis é alcançado (é chamado de extrema) característica específica do modo. Um valor extremo pode ser atribuído ao mínimo de consumo de energia, combustível, eficiência máxima e assim por diante.

Para melhor imaginar o princípio da operação do sistema auto-ajustável, chorou por um exemplo de regulamentar o fornecimento de combustível nos motores de aeronaves. O sistema de gerenciamento é definido: para fornecer o voo mais econômico. Como você sabe, isso pode ser alcançado a cada altura, estabelecendo o modo ideal: uma certa velocidade, o número de velocidade do motor, uma despesa específica. Com uma mudança na altura, essas características mudam. Um sistema auto-ajustável usando dados dos dispositivos de controle deve determinar automaticamente os valores ideais dos parâmetros ajustáveis ​​que forneceriam o voo mais econômico.

Tarefa mais complexa de manter o modo mais alto nos casos em que algumas ou até todas as condições de instalação não são monitoradas e com antecedência são desconhecidas não apenas para o grau, mas também a direção da influência dessas condições sobre a eficiência do regime. Neste caso, os sistemas de pesquisa automáticos são usados.

Ao pesquisar, o dispositivo de controle do sistema auto-ajuste analisa os resultados da amostra, tenta alterar a estrutura do sistema e seus parâmetros individuais. Para fazer isso, os dispositivos de computação são introduzidos nos sistemas que podem "memorizar" dados executam operações lógicas. Acontece que o sistema é capaz de aceitar soluções "lógicas", adaptando-se ao ambiente externo em mudança.

O sistema de pesquisa automática tem seus próprios predecessores na natureza. Neste contexto, é possível indicar o processo de desenvolvimento da forma, o chamado mecanismo de seleção natural. Como uma "amostras", várias formas de organismos vivos que são gerados na natureza, dos quais eles sobrevivem à maioria dos adaptados são. Por herança, os descendentes são transmitidos por esses recursos que fornecem maior vitalidade. Variar bilhões de organismos, a natureza formou espécies altamente desenvolvidas de seres vivos.

Uma pesquisa dialógica é realizada em um dispositivo automático, que, tentando várias opções, altera as características e até mesmo a estrutura do dispositivo de controle para que o sistema que você deseja melhorar, adquiriu as propriedades mais altas.

Quais são os princípios para encontrar valores extremos em sistemas auto-ajustes? Eles podem ser procurados usando vários movimentos do corpo regulador. Há, por exemplo, o método de usar pequenos deslocamentos (oscilações) do corpo regulador em um e outro lado da sua posição média. Aplicando dispositivos especiais, é possível analisar os resultados e determinar a direção do movimento do corpo regulador.

Na Fig. 10 mostra a dependência do parâmetro do sistema ψ (por exemplo, a eficiência da eficiência) do movimento do órgão regulador X. A posição do órgão regulador está mudando sob a influência das perturbações da forma sinusoidal com a frequência Ω. Deixe quando o corpo regulador for transferido primeiro para o ponto de 1 agendamento. Ao mesmo tempo, uma oscilação sinusoidal com uma freqüência Ω, mostrada no ponto 1. Se, durante o segundo movimento, o corpo de ajuste cairá no ponto 2, a saída aparecerá o sinal de uma pequena amplitude e duas vezes. Finalmente, quando a frequência aparece ao entrar na freqüência Ω, mas na antifase com oscilação no ponto 1. O discriminador pode destacar o máximo que é dado na tabela. 1 programa ou "lógica", trabalho. Geralmente é referido como o algoritmo do dispositivo de controle.

FIG. dez. Pesquisa automática usando oscilações sinusoidais com uma frequência Ω. O impacto de tais oscilações provará às oscilações de saída do indicador ψ mostrada nos pontos 1, 2, 3

Para implementar tal "lógica" do trabalho do esquema, você precisa ter um retificador sensível a fase (discriminador), cujos comandos colocariam um motor elétrico e, por sua vez, abririam as válvulas, moviam o amortecedor ou outros dispositivos reguladores.

FIG. onze. O esquema do dispositivo de controle com base no princípio da memorização do maior indicador ψ

Outra maneira de pesquisas pelas características mais altas é usar as propriedades de armazenamento. O acima foi considerado os processos de acumulação e manutenção de informações que ocorrem por analogia usando as informações do cérebro, sua memória. Neste caso, um diagrama mostrado na figura pode ser usado. 11. A tensão elétrica (indicador ψ) é fornecida ao cátodo de catodo de eletrodos. Deixe a magnitude de ψ alterações como mostrado na Fig. 10, do ponto 1 a pontos 2 e 3. Quando ψ atinge o valor máximo, o capacitor de armazenamento com cobranças, "lembre-se" é um valor. Quando a tensão começa a diminuir, o diodo está bloqueado. O amplificador de soma comparando a tensão na cadeia catódica da lâmpada e o inversor dá ao comando relé. Funciona e faz com que o motor, e por trás dele e o regulador se mova na direção oposta. Mais uma vez, o máximo será passado, e assim que o valor de ψ começa a cair, o relé forçará o regulador de volta. Assim, as flutuações em torno do maior valor ocorrerão no sistema e a posição média da autoridade reguladora corresponderá a este valor.

FIG. 12. O gráfico da dependência do indicador do sistema ψ no movimento do órgão regulador X durante a pesquisa cíclica em um sistema de tipo de piso

Com a memorização, uma pesquisa cíclica em sistemas de tipo de passo está conectada. Nesse caso, é necessário memorizar o valor inicial do sinal de saída ψ, alterações na posição do regulador ΔH, o novo valor do valor de saída ψ + Δψ. No gráfico Fig. 12 mostra a dependência do indicador do sistema ψ no movimento do regulador X. Deixe a posição inicial do órgão regulador no ponto de O. Um passo de teste Δх é feito. Ao se mudar para o ponto 1, o indicador do sistema aumenta, torna-se + Δψ. Na posição inicial no ponto 2, o valor de F sob o passo de teste no ponto 3 diminui. Pelo sinal Δψ, você pode determinar a direção do movimento do corpo regulador. O método dessa pesquisa é chamado cíclico porque a etapa Δх é dada pelo interruptor especial ciclicamente em intervalos iguais, e a direção desta etapa e o valor é inalterado. O algoritmo ("lógica") da operação do dispositivo de controle pode ser representado como tabela. 2.

Para implementar a "lógica" acima, um diagrama contendo um objeto de regulação, um gerador de clock e um dispositivo de controle podem ser aplicados. Por sua vez, o dispositivo de controle possui um dispositivo de armazenamento, um corpo de controle de moção do motor e um dispositivo para determinar onde mover este corpo para procurar o maior valor (Fig. 13).

FIG. Treze. Diagrama esquemático do dispositivo de controle de tipo de piso

O esquema começa a funcionar quando o gerador de rota de contato é ligado

1

e K.

2

. Um passo de teste Δх é feito, a mudança no valor de saída (ψ + Δψ) é lembrada. Então as chaves estão fechadas para

3

e K.

4

. Na saída, a magnitude do desvio do valor de saída do especificado será lançada. Este desvio é alimentado ao motor, que move a aba ou a válvula de modo a abordar a posição mais alta. Quando tal posição é passada, uma tensão negativa é fornecida ao motor e começará a girar na direção oposta. Como pode ser visto no esquema, tal dispositivo automático não é nada mais do que um dispositivo de computação especializado.

Se você adicionar um dispositivo de computação especializado a e um dispositivo de computação adicional ao circuito de controle automático usual, poderá decidir, por exemplo, a tarefa de selecionar tal modo em que o objeto de controle e os reguladores consumiriam combustível mínimo e eletricidade. Tais sistemas auto-ajustáveis ​​(Fig. 14) podem ser muito valiosos, não apenas para manter o movimento, como foguetes, de acordo com a trajetória desejada, mas também para a transição para outras trajetórias, se necessário, do ponto de vista dos gastos econômicos de recursos de combustível e energia.

FIG. 14. Esquema do sistema auto-ajustável de busca automática para o maior modo de operação

Um dispositivo de computação adicional em soma os dados sobre o número de combustível consumido ou energia e determina o valor médio por um determinado período de tempo. Esse valor é fornecido ao dispositivo A, chamado otimizador, que pesquisam automaticamente o modo mais alto (ótimo) no qual o mínimo de energia seria gasto.

Os sistemas de controle automáticos extremos podem ser amplamente utilizados em tecnologia militar e naval. Esses sistemas são capazes de ajudar, por exemplo, para minimizar o erro ou erro do sistema de mísseis orientadores, designação de destino, resolvendo o problema de atender um projétil para garantir o que leva mais rápido ao efeito das armas modernas nucleares foguetes. Tais sistemas podem manter a máxima eficiência das instalações energéticas de navios e usinas de aeronaves, para fornecer modo obter uma gama máxima de voo, natação, etc.

Um exemplo de um sistema auto-ajustado é um sistema automático para identificar e selecionar sinais de pulso contra o fundo do ruído (Fig. 15). Ele tem um filtro auto-promovido, com qual sistema é configurado na forma do sinal de entrada.

FIG. quinze. Diagrama de fluxo de sinais automáticos do dispositivo

O circuito de filtro inclui um dispositivo de armazenamento, um esquema de acumulação de curto prazo e um dispositivo comparativo. O acúmulo de dados na forma de uma curva de sinal de entrada ao receber ocorre no dispositivo de armazenamento. O dispositivo especial compara dados da entrada do filtro e da saída do esquema de acumulação de curto prazo. Quando uma série de sinais do mesmo formulário aparece na entrada, ele é corrigido no dispositivo de armazenamento. Em seguida, de todos os filtros de sinal aleatórios, os pulsos com um formulário de curva serão liberados e ignorados e ignorados, que "lembre" filtro.

O dispositivo comparativo detecta a repetibilidade da forma de pulso para reproduzir com precisão este formulário no dispositivo de armazenamento.

Com o desaparecimento do sinal favorito, o sistema chega a equilibrar até que o novo sinal apareça, cuja forma é repetida. Existe uma restauração de sinais acumulados no dispositivo de armazenamento.

Como é a comparação da forma do sinal e aquela que "lembra" o filtro? Esta comparação é realizada em vários pontos diferentes colocados no envelope do pulso. O número de tais pontos é chamado de "número de medições" do sistema.

Na Fig. 16 mostra um diagrama de blocos de um sistema experimental com dez dimensões propostas por uma das empresas estrangeiras. A linha de atraso, que desempenha o papel de um sistema de acumulação de curto prazo, tem dez torneiras. O dispositivo de armazenamento contém dez capacitores desenhados por resistência. No correlator, há, respectivamente, dez multiplicadores.

FIG. dezesseis. Diagrama de blocos do sistema experimental com dez dimensões

A tensão da linha de atraso e célula da memorização é inserida em um multiplicador, o que dá ao produto à saída dessas duas tensões. Sinais de todos os multiplicadores e o sinal total é alimentado ao detector. Também revela como idêntico às formas de sinais. Isso é conseguido comparando o sinal total com o que "lembra" o filtro, o chamado sinal de referência. Se o primeiro for igual ao segundo ou mais dele, o detector desbloqueia o bloco aritmético do sistema de detecção.

Com a ajuda de dez condensadores adicionais, o sinal "Copiar" é aprimorado. Isso significa que no início do processo de comparação, o esquema produz um sinal fixo mais preciso em um dispositivo comparativo. Se o sinal não entrou totalmente no sinal, mas há apenas um componente dele, o sistema ainda começa a "adaptar" a ele. Há um sinal do abismo, pois o sinal de referência cai para zero. Quando o novo sinal aparecer, o sistema está pronto para ação. Isso significa que é capaz de "decifrar" sinais codificados com códigos alterados periodicamente. Para sinais com uma forma mais complexa, você precisa de um maior número de medições.

Os sistemas auto-ajustáveis ​​são amplamente utilizados no exterior ao desenvolver o piloto automático para aeronaves e foguetes, bem como no desenho de sistemas de controle automático para planos de rocketo e espaçonaves.

Sabe-se que a aeronave acaba por ser alterada significativamente, dependendo da mudança de peso e configuração, velocidade, densidade atmosférica, manobra alvo e tipo de trajetória. Assim, o sistema auto-ajustável usado para o piloto automático deve, com base nas condições de voo, alterar seus parâmetros para que, apesar dessas mudanças, mantenha a qualidade do trabalho necessária.

Tomar, por exemplo, tal indicador das condições circundantes como a temperatura. O vôo terá que medir a temperatura dessas seções da espaçonave, que são mais suscetíveis ao aquecimento, por exemplo, na entrada das densas camadas da atmosfera. De acordo com os resultados dessas medições, o sistema deve ajustar a trajetória para que o navio não atinja a área onde está aguardando aquecimento excessivo.

Para entender melhor o princípio do regulamento auto-ajustável de avião, você pode se referir à ação do piloto em vôo. Ter um botão de controle, ele perturba ligeiramente o vôo da aeronave, que permite sentir as propriedades da máquina e atingir o controle ideal (melhor), apesar de mudar as propriedades da aeronave quando a altura é definida ou alterar a velocidade de voo .

Considere uma das amostras de autopilot auto-ajuste, aplicada, em particular, no lutador americano (Fig. 17). A parte principal do autopilot é um multivibrador - um gerador de oscilação elétrica, cuja forma é diferente do sinusoidal. Ele realiza as funções de um relé de alta velocidade. Se a aeronave salvar a posição especificada, o multivibrador, alternando para um dos dois estados estáveis, produz pulsos elétricos curtos opostos à polaridade e igual a energia. A frequência deles varia de 4 a 6 Hz. Esses pulsos são resumidos para a máquina de escrever de direção, e naturalmente realiza oscilações perto da posição neutra. A posição média do volante permanece constante, embora seja ela mesma e se mova 0,1 ° na frequência de pulsos. O avião também estabeleceu oscilações, completamente invisível para o piloto.

FIG. 17. Esquema de auto-ajuste autopilot

Com uma mudança na posição da aeronave, o sinal do giroscópio correspondente forçará o multivibrador a permanecer em uma posição estável maior do que no outro. Assim, os impulsos de uma polaridade atuarão na máquina de direção por um período mais longo do que os pulsos da polaridade oposta. Um volante será girado em conformidade, e o plano retorna para a posição especificada.

E por que o modelo ideal? O sinal de incompatibilidade entra no multivibrador não apenas do giroscópio, mas também desse modelo. Representa algo como um filtro e imita o comportamento da aeronave perfeita em resposta a certas indignações. Então, o esquema com este modelo "assistir", já que a aeronave real retorna à posição original. Se ele se comportar como uma aeronave ideal, não haverá sinal do modelo. Se houver diferença, por exemplo, entre as velocidades angulares da aeronave real e o modelo ideal, o multivibrador receberá o sinal correspondente e forçará a unidade a alterar a posição média do volante.

E o que um modulador de amplitude automática faz? Controla continuamente a eficiência da direção do plano e compensa automaticamente o efeito da altura e a velocidade de vôo para sua eficácia. Sabe-se que para

Diferentes aeronaves A eficiência do volante é reduzida de maneiras diferentes com um aumento na velocidade, altura e diminuição da densidade do ar. Por exemplo, este modulador automático altera o valor da rejeição do volante (amplitude) para que o efeito da altura não afeta sua eficiência. Ao mesmo tempo, lida com sua tarefa, nem mesmo "saber" antecipadamente as características específicas dessa aeronave.

O autopilot auto-ajustável, de acordo com especialistas estrangeiros, tem muitas vantagens em relação ao habitual. Não é só que devido à sua aplicação é possível acelerar o desenvolvimento do controle automático para novos tipos de aeronaves e foguetes e reduzir acentuadamente os testes de voo que são necessários para corresponder às características do sistema de controle convencional e da nova aeronave ou projétil. Mas o caso é que o autopilot auto-ajustável é mais simples e confiável. Suas dimensões e peso de 50% são menos, e a confiabilidade é duas vezes mais alta que o habitual.

Ao desenvolver diferentes tipos e sistemas de armas no exterior, seus modelos físicos de alta velocidade também são criados. Em tal modelo "Digite", característica de objetos reais. O sistema especial produz uma solução para resolver, isto é, ele se move com uma enorme velocidade possível maneiras de eliminar influências prejudiciais, falhas para obter o modo desejado. É preciso a solução mais aceitável e dá a ser usada em um objeto real.

A nova direção no uso de sistemas auto-ajustating é a criação de controladores automáticos na tecnologia de aviação e foguete. Eles pretendem automatizar os processos de verificação de todos os tipos de equipamentos e foguetes complexos de aeronaves, incluindo equipamentos de radar e navegação, dispositivos hidráulicos e pneumáticos, meios de orientação. Designers de dispositivos de calibração eletrônica, como na criação de outros autômatos, começou com a análise de ações humanas que executam o controle sobre o estado da aeronave ou projétil.

O que o cheque técnico faz? Ele, lembrando os requisitos das instruções de operação, transfere os muda sequencialmente para a posição de trabalho, remove as leituras do instrumento e é verificada com elas conforme especificado. Em caso de descarga de dados, ele corrige um mau funcionamento e deve decidir o que fazer para liderar a técnica em uma boa condição. Ele verifica todos os elementos e estabelece qual resistência, capacitor ou lâmpada é o culpado da operação anormal do circuito elétrico.

O desempenho das mesmas funções pode ser atribuído à máquina. No exterior, criado, por exemplo, um dispositivo automático, que, guiado pelo programa gravado na fita, alterna para o equipamento de teste e as leituras do instrumento com as instruções necessárias. Depois disso, um sinal de solução é emitido, indicando se o parâmetro possui um teste sob limites permitidos. Se o hardware incluir, você precisará de um longo tempo para aquecer, a máquina irá ativá-la e retornará quando entrar no modo de operação.

Para procurar um elemento defeituoso, a máquina segue a "lógica". Produz uma combinação de várias medições. Para fazer isso, a máquina fornece um elemento "memória". Ele "lembra" uma ou uma série de soluções intermediárias compara-as a encontrar a causa da falha.

O sistema de verificação criado não foi projetado para detectar uma resistência ou lâmpada defeituosa separada. Este sistema detecta um mau funcionamento para um pequeno bloco que é fácil de substituir em um aeródromo convencional. Assim que o mau funcionamento for detectado, a máquina escolhe um dos seus 500 microfilmes e deseja na tela, onde o reparo do equipamento é dado. Ao mesmo tempo, a máquina escolhe um cartão especial e dá ao operador. O filme e o cartão indicam que o elemento falhou, o tempo necessário para eliminar a falha, instrumentos e ferramentas que precisam ser usados, que e como fazer, etc. Assim, o dispositivo automático de alta velocidade não pode apenas encontrar um mau funcionamento, Mas também dê informações sobre especialistas que de outra forma teriam que procurar em várias instruções, descrições e esquemas.

Atualmente, de acordo com a imprensa estrangeira, os cheques eletrônicos são desenvolvidos para amostras específicas de equipamentos e universais. Há, por exemplo, uma máquina para detectar falhas em um sistema de navegação bombardeiro muito complexo. As instalações foram criadas para verificar a operação correta dos sistemas de orientação de conchas gerenciadas.

Sobre o desempenho de um sistema universal pode ser julgado pela operação de uma máquina, projetada para testar 1.200 diferentes fonte de alimentação em aeronaves. A verificação de cada esquema de que opera em menos de um minuto.

Outra verificação automática foi criada para testar equipamentos eletrônicos de rádio do bombardeio das forças navais americanas. Ao informar esta instalação, a revista Avayishn Pec indica que permite que quatro horas verifique todo o complexo de equipamentos do bombardeio, incluindo dispositivos de navegação de sistemas de bombardeio, comunicação e radar, identificação e controle de vôo, altímetro de radar, dispositivos de cálculo e potência. suprimentos. É indicado que, com a ajuda de fundos comuns, tal inspeção exigida com um grande número de pelo menos 35 horas.

A instalação consiste em três blocos colocados em carrinhos. A unidade principal inclui um dispositivo de programação, um sistema de autoestimento da instalação que impede sua operação quando ocorre um mau funcionamento interno, dispositivos de medição de vários características, indicadores e dispositivos de gravação. Nos outros dois blocos, contém geradores que imitam sinais que ocorrem nas cadeias do equipamento eletrônico de rádio da aeronave em vôo.

Os sistemas universais foram desenvolvidos para verificar automaticamente a prontidão de conchas gerenciáveis ​​para iniciar. O diagrama de blocos de tal sistema é mostrado na FIG. 18.

FIG. 18. Diagrama de blocos do sistema de verificação automática generalizado

Como esse sistema funciona? Cheque ocorre de acordo com um programa predeterminado, de acordo com o qual os sinais do registro do programa entram no conversor. De lá na forma de impulsos, eles estão resumindo para o objeto de teste. Sinais de geradores de excitação incluem cadeias verificadas. Os sinais de resposta caem no conversor de sinal reverso e o teste é automaticamente terminado. Solução de problemas começa.

Em uma das amostras de equipamentos de verificação, o programa de teste é registrado em uma fita magnética. Inserir sinais é realizado por um dispositivo de alta velocidade que percebe com uma fita magnética de 400 sinais por segundo. Um dispositivo de armazenamento é feito sob a forma de um tambor magnético e tem capacidade de 500.000 unidades de informação. O indicador da confiabilidade do resultado do teste é aplicado, que na forma de um número de dígitos duplo (de 0 a 98) mostra quanto tempo o desvio da medição do valor permissível é permitido. Os dados de verificação são exibidos visualmente na fita perfurada ou na forma de tabelas. O uso de um sistema automático permite que você verifique por um minuto, o que geralmente era necessário por várias horas.

Dispositivos de controle automáticos de alta velocidade verificar a quantidade crescente de diversas tecnologia de aviação e foguete. É criado, por exemplo, o equipamento em relação a vários tipos de comunicação de rádio de aviação e equipamento de navegação de rádio, sistemas de gerenciamento de incêndio e motores, sistemas de identificação, dispositivos de proteção de ruído e outros.

FIG. 19. Estação de teste de aviação automática colocada no trailer

Na Fig. 19 mostra uma unidade de teste automática colocada no trailer. Um dos problemas mais difíceis é considerado desenvolver sistemas capazes de comparar sinais de mudança ao longo do tempo e levar em conta os desvios permissíveis, também dependendo do tempo. Não é menos difícil criar dispositivos que permitam sem a participação de pessoas verificar os sistemas de aeronaves hidráulicos e pneumáticos e, além disso, verifique seus motores em repouso.

Desenvolver sistemas de controle automático no exterior na tecnologia de aviação e foguete indica que a automação com base na utilização das realizações de radio Electronics e outras áreas da ciência e tecnologia abrange não apenas o campo de uso de combate dos meios de luta armada, mas também sua preparação para batalha.

No entanto, isso não significa eliminar as pessoas de participar do serviço e uso de equipamentos e armas militares. O número de pessoas envolvidas na manutenção do equipamento está definitivamente em declínio. Mas uma pessoa ainda se torna necessária como o criador de carros e um comandante que tem um enorme conhecimento e experiência capaz de usar as capacidades da máquina. A partir da preparação e qualidades de uma pessoa, dependerão, em última análise, do sucesso na batalha.

A descrição do princípio da operação e do dispositivo de máquinas de computação eletrônica está atualmente dedicada a um grande número de livros e folhetos. NÓS NÃO REPETIRÍVEMOS Lembretes Só que o esquema geral da máquina de computação eletrônica inclui esses componentes indispensáveis ​​como dispositivos para treinamento e punção de perfuração em que o programa de operação das máquinas, um dispositivo introdutório, operacional e longo prazo "Memória", um dispositivo aritmético pode ser aplicado, dispositivo e dispositivo de controle, saída e dispositivo de impressão (Fig. 20).

FIG. vinte. Partes principais da máquina de computação eletrônica

O portador principal do sinal na máquina eletrônica, como é conhecido, corrente elétrica. Ele serve aqui na forma de impulsos que têm uma duração muito pequena (cerca de um bilhão de dólares de segundo). Como as lâmpadas eletrônicas ou semicondutores são usados ​​no diagrama da máquina, que têm uma inércia muito menor, o tempo da reação do diagrama é muito pequeno, centenas de milhares de dispositivos mecânicos e eletromecânicos. Tudo isso determina a alta velocidade da máquina. Há mais de uma vez números publicados falando seu desempenho fenomenal.

A máquina eletrônica é capaz de fazer cálculos a uma velocidade enorme - a ordem de milhões de operações aritméticas por segundo com números de 10 a 15 bits. Em poucos minutos de trabalho, fará mais do que a calculadora para toda a sua vida. Ao mesmo tempo, o trabalho de muitos computadores não é fácil, mas as oportunidades fundamentalmente novas surgem. A máquina é capaz de executar não apenas operações matemáticas de um enorme volume e alcance, mas também operações lógicas.

Mas as máquinas de computação eletrônica são as biônicas não precisam nesta área? Não, isso não é impossível dizer, e os resultados dos cientistas de pesquisa que estudam e recebem informações em um organismo vivo e, em particular, o trabalho do sistema nervoso e do cérebro, são muito valiosos.

Os resultados da pesquisa no campo dos biônicos já se tornaram conhecidos ao desenvolver programas para máquinas de computação eletrônica. Com base nas observações de como uma pessoa vem a resolver tarefas especiais, e de acordo com isso, o chamado programa EURESTICAL foi criado, simulando esse processo em humanos. Ele vem do método da Euristest de encontrar a verdade, definindo as principais questões. Ao usar esse programa, a máquina comprovou com sucesso 38 de 52 teoremas.

Agora nos voltamos para o processo de transferência de informações. Já dissemos que o sinal é um pulso de voltagem. Os números nele são registrados em um sistema binário no qual duas é a base do número. Qualquer número é escrito por uma combinação de zeros e unidades. Na guia. 3 recebe uma comparação da gravação de números nos sistemas de números decimais e binários.

Zero e unidade significa a ausência ou a presença de um pulso de tensão elétrica. Na transmissão desses pulsos e consiste em um ato elementar de uma máquina eletrônica. Na entrada da máquina, é usada uma cadeia de acionadores tão chamados. A essência do dispositivo é que eles contêm duas lâmpadas eletrônicas incluídas de tal forma que o sistema tenha apenas dois estados estáveis: na ausência de corrente em uma lâmpada e na ausência de corrente para outra. O primeiro estado pode ser considerado apropriado zero, o segundo. Tomando uma cadeia de gatilhos, você pode "queimar" o número no sistema binário, tal cadeia é chamada de registro. Se o registro já registrar o número e outro for enviado para ele, você poderá obter o valor deles. Um dispositivo que serve para essa finalidade é chamado Adder. Os números são transmitidos de uma máquina de nó para outra por fios sob a forma de pulsos elétricos.

Sem entrar nos detalhes do trabalho da máquina, nos voltamos para o que está ciente da transferência de informações no sistema nervoso. Primeiro, mostraremos a superioridade indiscutível dos dispositivos desse tipo em organismos vivos antes de técnicos. Especialistas de alguma forma decidiram comparar codificação e largura de banda (banda de freqüência transmitida sem distorção) do sistema cerebral e televisão. Para avaliar essas características, um sonho habitual levou. Avaliar o número de pessoal e elementos, como geralmente é feito contra telecast, os especialistas receberam um montante astronômico para largura de banda 10

vinte

-dez

23.

Hz. Como o limite superior da faixa em processos fisiológicos não é superior a 100 Hz, e o número de canais paralelos não pode exceder 10

9

-dez

dez

Assume-se que um método para codificar informações no cérebro em um grande número de vezes mais econômico do que na televisão moderna. Como eu enriqueceria a técnica, incluindo automação de contagem eletrônica, a atenuação desse método de codificação.

Quais são os sinais transmitindo diferentes informações em um organismo vivo? Como mencionado acima, são impulsos de excitação nervosa.

Mais precisamente, a transferência de irritação na fibra nervosa é um processo eletroquímico que ocorre devido à energia acumulada na própria fibra. A energia consumida pelo nervo no pulso é reabastecida mais tarde, durante o poder do nervo. Todas as mensagens são transmitidas ao longo do nervo no alfabeto binário: ou o nervo está sozinho ou excitado. Em graus variados de excitação, há um aumento na frequência dos impulsos. Assim, ao transmitir mensagens não nervosas, estamos lidando com uma modulação de pulso de freqüência que recentemente foi generalizada na técnica de comunicação.

O papel dos amplificadores de sinais de entrada no sistema nervoso para sua nova transmissão é jogado

Neurônios

. Eles estão agora atraindo muita atenção dos cientistas.

FIG. 21.

Representação esquemática do neurônio

Neurônio contém corpo celular (Fig. 21). Processos de árvore -

Dendriti.

- Entradas para as quais os impulsos de irritação são resumidos para o corpo da caixa. Saída serve

Akson.

.

Qual é o tamanho do neurônio? Seu corpo tem dimensões menores que 0,1 mm. O comprimento dos dendritos é da fração de um milímetro a dezenas de centímetros, seu diâmetro é em torno do centésimo do lobo do milímetro. O número de processos pode atingir várias dúzias e até centenas. Axônios podem ser um comprimento de milímetro para um metro e meio.

Na transmissão de fibras nervosas de excitação, o papel é ótimo

Sinaapsov.

, isto é, lugares de transição de excitação de uma célula nervosa para outra. As sinapses são animadas apenas em uma direção, a partir do final do axônio de um neurônio para os dendritos e o corpo celular de outro neurônio. Portanto, as fibras são geralmente realizadas impulsos em apenas uma direção: seja do centro para a periferia, ou da periferia para o centro (nervos centrípticos).

FIG. 22.

Presenas neurônios (A) e neurônios pós-onapecovy (b)

Na Fig. 22 são retratados

Presenas.

neurônios indicados pela letra A e

Poslainapsy.

Neurônios - V. Synaps pode ser de um a várias centenas. Existem especialmente muitos dos neurônios motores da medula espinhal. Eles transmitem impulsos relacionados ao controle de movimentos corporais.

No cérebro humano, que os cientistas são particularmente persistentemente tentando simular, há 10-15 bilhões de neurônios. Mas não é apenas uma questão de quantidade, mas em sua excepcional complexidade e variedade de funções.

"Ciência moderna", o conhecido cientista soviético P. K. Anokhin em um dos artigos, "claramente mostrou que a própria célula nervosa e sua concha são um mundo inteiro de diversos em formações químicas e fisiológicas.

Os métodos mais finos de pesquisa E através da ajuda de dispositivos eletrônicos foram estabelecidos que centenas e às vezes milhares de contatos que cada célula nervosa tem apenas o começo desse surpreendente processo no nível molecular, permitindo ao corpo no tamanho de 20 milímetros de milímetro para Obtenha um número infinito de processos sintéticos. - "Participação pessoal" da participação celular nas atividades de um cérebro inteiro ".

Assim, é improvável que a célula nervosa seja considerada como um detalhe elementar: isso, convencionalmente falando, já "nó" "cérebro de máquina" com um complexo complexo de funções refletindo vários tipos de atividades do corpo. A partir daqui você pode entender o quão difícil reproduzir artificialmente tal célula do cérebro.

Trabalha na criação de um análogo de um neurônio é dedicado à parte principal da pesquisa no campo do biônico no exterior. Neurônio, como já observado, um conversor com saída binária, isto é, com a ausência ou presença de um sinal. Um impulso emocionante ou inibitório pode ser fornecido ao neurônio do organismo biológico. A primeira chama o "gatilho" do neurônio se o valor da energia acumulada pelo neurônio por um determinado período de tempo excederá alguns, como eles dizem o valor do limiar. Se a amplitude do pulso é pequena, o neurônio não vai "funcionar". Mas se vários sinais fracos agirem consistentemente, cuja energia no total excede o valor limite, então o neurônio "aciona". Isso significa que tem propriedade de soma temporária e espacial. Na tomada do neurônio, os pulsos de magnitude e duração padrão são formados.

Resumo seqüencial ou temporário referem-se a tal excitação de um neurônio quando os limiares menores de irritações são seguidos por períodos suficientemente curtos de tempo. A soma espacial consiste em resumir simultaneamente duas ou mais sinapses de irritações individuais, mais fracas que os valores de limite. Em suma, eles podem causar excitação neurônio.

Esquematicamente, você pode retratar o modelo de neurônio como mostrado na Fig. 23. Ela tem muitos insumos onde os sinais são recebidos.

1

, R.

2

e assim por diante. Eles atuam através de contatos sinápticos s

1

S.

2

Etc. Nestes contatos existe um atraso no sinal de entrada em um momento durante o qual uma substância especial é excretada que aumenta a excitabilidade do neurônio e facilitando a reação celular aos impulsos subseqüentes.

FIG. 23. Esquema de Modelo de Neurônio

O impacto no corpo do neurônio é determinado pela quantidade de impactos de todos os insumos e sinais que atuam antes. O desencadeamento do neurônio ocorre se o efeito exceder o valor limite K. Em seguida, o sinal padrão R. é recebido para a saída do neurônio.

É interessante que imediatamente após a exposição do pulso emocionante, o nível de limiar de neurônio aumenta nitidamente ao infinito. Então, nenhum sinal recém-nascido fará com que "funcione". Tal estado é geralmente preservado para vários milissegundos. O nível de limiar é então reduzido.

Quanto ao impulso de frenagem, é o sinal proibido que torna impossível "desencadear" o neurônio dos pulsos de outros insumos.

Em vários países estrangeiros, os trabalhos intensivos na reprodução artificial de neurônios estão em andamento. Nos Estados Unidos, por exemplo, uma série de instituições de pesquisa, instituições educacionais e empresas participam deste trabalho. Nas partes mais simples do neurônio, use apenas um dispositivo semicondutor. Em modelos mais complexos, tome vários dispositivos semicondutores.

Um análogo de um neurônio contendo quatro instrumentos semicondutores possui características próximas ao seu sxoxico biológico. Este analógico pode excitar até 100 outros dispositivos sem uma mudança significativa na forma e a magnitude do sinal de saída. O desenho proposto foi utilizado para reproduzir a função do olho, onde fotorresistância de selênio-cádmio foram utilizados como um elemento sensível (fotocélulas cujas alterações de resistência sob a influência da luz visível).

Um grande efeito deu um composto de dispositivos semicondutores no princípio dos compostos sinápticos nos tecidos nervosos. Foi possível imitar o efeito desses tecidos, como um tipo de filtros que transmitem apenas algumas informações.

Para simular neurônios, os núcleos de ferrite magnéticos são usados, esquemas de geradores especiais (multivibradores) e outros dispositivos.

O modelo neurônio com um multivibrator é mostrado na Fig. 24. Dispositivos semicondutores t desempenham o papel principal

2

e T.

3

. Em um estado estacionário t

2

trancado porque a tensão negativa é submetida a ele

6

. Dispositivo de semicondutores T.

3

, pelo contrário, está no estado de separação. Neste caso, acontece que o potencial em um ponto é positivo (+ 20 v), e no ponto B também é positivo, mas menor em tamanho.

FIG. 24. Modelo neurônio usando multivibrator em semicondutores

Se o dispositivo semicondutor t ocorrer

2

e trancando T.

3

, o potencial do ponto que um acentuadamente diminui, e o potencial do ponto B aumenta. Como resultado disso, um pulso de voltagem positivo é fornecido ao rendimento de excitação, e na saída da frenagem é negativa. A duração do pulso depende da escolha dos valores de resistência r

m

e capacitor de capacitância com

m

. Mudando a magnitude dos recipientes com

2

e S.

3

Você pode ajustar o sistema de retornar o sistema para um estado estacionário. O valor da tensão negativa fornecida ao dispositivo semicondutor T

2

Com resistência R.

6

O valor limite da ativação do neurônio é determinado.

É possível neste esquema uma característica temporária e espacial do neurônio? Sim, possivelmente. Para este propósito, as cadeias de entrada contendo r são servidas

1

, COM

1

e dispositivo semicondutor t

1

. A soma espacial é simulada pela alimentação de sinais em insumos paralelos, temporária - o acúmulo de energia no condensador com

1

. Os pulsos para a entrada do análogo do neurônio foram alimentados com certa amplitude e uma duração de um milissegundo. Eles foram acidentalmente distribuídos ao longo do tempo. A saída foi obtida um sinal padrão com uma tensão de 15 V e a mesma durabilidade que o sinal de entrada.

Tal diagrama permite que você reproduza muitas características do neurônio, além de sua capacidade de adaptação, isto é, mudanças no limiar do gatilho, dependendo da magnitude dos sinais de entrada.

O modelo de uma das amostras do neurônio no elemento magnético é mostrado na FIG. 25. A corrente do primeiro enrolamento do núcleo multi-membro cria o fluxo principal f, dividindo em dois fluxos f

1

e F.

2

Onde há furos (mostrados na parte inferior da foto). O núcleo é magnetizado à saturação.

FIG. 25. Modelo de neurônio no elemento magnético

No segundo enrolamento vem os sinais atuais de entrada. Se no valor eles forem maiores que algum limiar, então nas partes externas do núcleo, onde há buracos, uma mudança na direção do fluxo magnético F

2

.

O terceiro enrolamento é alimentado por corrente alternada, a quarta é a saída do modelo neurônio. Como o sinal vai para a saída? Quando não há sinal no segundo enrolamento, o quarto não induz e. s., Desde a metade do período, a força magnetotriadora coincidirá com o fluxo

1

, em outro meio período - com fluxo f

2

. O núcleo está saturado, e o aumento do fluxo não será nem em nenhum outro período. A outra coisa é quando o sinal é recebido no segundo enrolamento. Então F.

1

e F.

2

coincidir na direção. E, embora em um meio período, eles não serão capazes de aumentar, mas diminuirão em outro meio período. E qualquer mudança no campo magnético está associada à orientação no condutor neste campo, a força eletromotiva. Isso ocorre o sinal de saída no quarto enrolamento.

Ao simular títulos nervosos complexos, outros buracos do núcleo magnético podem ser usados.

Qual valor tudo isso tem para a tecnologia? Acontece, muito grande. Entre outras tarefas de melhorar as máquinas eletrônicas, o estudo do processo de transferência de informações para os neurônios permite elevar a questão de garantir a alta confiabilidade dessas máquinas. Sabe-se que ao resolver algumas tarefas, a máquina de computação eletrônica deve ser feita, por exemplo, mais de dez milhões de multiplicações. Como a máquina é usada na máquina, ele multiplicará números de trinta dígitos uns aos outros. Todos têm que fazer 10

dez

Atos elementares. Para que esses cálculos deram um resultado sem erros, a probabilidade de erro deve ser inferior a 10

-dez

. Para garantir tal posição, mesmo com as ferramentas eletrônicas mais avançadas de rádio (transistores, ferrites, etc.) ainda não é possível. Sempre pode estar no esquema um item não confiável, o que causará um erro. Como sair dessa posição? Como criar um carro confiável de insuficientemente confiável às vezes detalhes?

E os cientistas se lembraram do mecanismo para transferir informações para neurônios. Especialistas raciocinados. Itens de máquina separados podem fazer dois erros independentes um do outro: não enviar um impulso quando for necessário e enviá-lo quando não for necessário. Portanto, é desejável ter um dispositivo que esteja envolvido na restauração dos dados iniciais. Este dispositivo deve estar conectado a uma pluralidade de circuitos de entrada de comutação de órgãos. Tal esquema não é nada além de reproduzir o processo de transferência de informações com os neurônios. Como vimos da Fig. 22, os sinapses em neurônios são os finais das transferências laterais acidentalmente ligadas de um neurônios.

Observou-se acima que neurônio com uma probabilidade muito alta é excitada apenas quando os pulsos recebem um certo número de sinapses. Daí a conclusão: você não pode ter um, mas vários, por exemplo, três máquinas de trabalho paralelas. Eles estão conectados ao misturador, onde pelo menos dois dos três resultados de computação são estabelecidos, e outras operações são baseadas nos resultados coincided. Então "a maioria dos votos" estabelece, considerar confiável para mais trabalho. Desta forma, você pode construir máquinas na qual a probabilidade de erro pode ser drasticamente reduzida.

O misturador neste caso realiza as funções do neurônio. Portanto, os cientistas agora estão investigando ativamente a questão de como as máquinas de automóveis podem ser construídas de neurônios. Os próprios neurônios são todos mais profundos. A teoria das máquinas neurais abre amplas oportunidades para melhorar as máquinas de computação eletrônica, aumentando sua confiabilidade, melhorar a mudança, melhorando sua "memória" para dezenas de vezes. É característico que no primeiro simpósio nos Estados Unidos em Biônica, a maioria dos relatórios foi dedicada ao reproduzir as funções das células nervosas (neurônios), auto-aprendizagem e máquinas autoproclamadas. Nos EUA, uma série de empresas desenvolvem análogos elétricos de neurônios para coletar esquemas que têm alta velocidade de processamento de informações e "auto-organização".

Agora sobre a "memória" de máquinas eletrônicas de computação. Acima, na Fig. 20, estamos entre as partes indispensáveis ​​da máquina incluía "memória" operacional e de longo prazo. Tal separação da "memória" ocorre porque é tecnicamente difícil em um único dispositivo para realizar os requisitos de velocidade e alta capacidade. Portanto, o dispositivo de armazenamento operacional tem uma pequena capacidade, mas fornece gravação rápida e avalia. Em um dispositivo de armazenamento de longo prazo, mais tempo é necessário para a leitura, mas sua capacidade é muito alta.

Quais são os dispositivos técnicos da "memória"?

O processo de "memorização" pode ser um registro de números binários em uma fita magnética ou um tambor revestido com uma fita magnética. Como o número no sistema binário é codificado 1 e 0, isto é, a presença ou ausência de um pulso de voltagem elétrica, quando a corrente é passada pela bobina com um núcleo, localizada perto da fita ou no tambor, eles são magnetizados e armazenou o impulso. Você pode consertar pulsos sob a forma de cobranças elétricas no dielétrico. Esse dielétrico pode servir como uma tela de um tubo de feixe de elétrons, semelhante aos usados ​​em TVs comuns. Os encargos de ponto formados por um monte de elétrons denotam unidades de números e armazenados por um bom tempo.

Há também um sistema ultra-sônico de "memorização" - linhas de atraso. Eles contêm um tubo cheio de líquido (muitas vezes mercúrio). A tensão é aplicada ao material piezoelétrico localizado em contato com o tubo. Sob a ação da tensão no material piezoelétrico, ocorre um push mecânico, o que causa uma onda ultrassônica no líquido. Ele se move de uma extremidade do tubo para outro, onde há uma placa de saída de um material piezoelétrico. Converte ultra-som novamente em um impulso elétrico. O tempo da passagem da onda ultra-sônica (e se move bem devagar) e há um tempo de atraso de pulso. Como o fluido continua suas oscilações e ainda mais, o tempo de "memorização" pode ser muitas vezes grande do que o período do movimento primário da onda.

Outros métodos de "memorização" também podem ser aplicados, por exemplo, com a ajuda de núcleos de ferrite, etc.

Para não confundir os números memoráveis, eles recebem seus endereços precisos na máquina eletrônica. Se eles forem gravados na tela do tubo de feixe de elétrons, o endereço do número é determinado pelo número do tubo, strings e coluna. No caso de um registro magnético, o endereço é o número da fita magnética e a pista nela. Da mesma forma, os números estão localizados no número das linhas do atraso e do impulso, flutuando nelas.

Claro, os dispositivos especiais de comutação são aplicados para encontrar o endereço. Mais rápido é possível encontrar o número na tela do tubo de feixe de elétrons, para isso, basta especificar o sistema potencial desejado que controla o feixe. O mais longo tem que esperar a abordagem do número desejado ao gravar a fita magnética da PA.

Descrevemos a ação da memória da máquina eletrônica com uma linha de atraso ultrassônico. Os números "memorizados" dessa maneira, são continuamente circulados em um anel fechado. A passagem dos números é registrada pelo contador de pulso. Se você precisar considerar o número, o endereço do local é arquivado no registro, de onde ele deve ser feito. O dispositivo especial "monitora" para corresponder aos números no contador e no registro de endereços, somente o número é passado através dos canais de saída. A gravação também indica o endereço do local onde o novo número deve ser registrado, e o número antigo é "esquecido".

Descrevemos detalhadamente a circulação de "memória" no diagrama com a linha de atraso porque nela, nas suposições de especialistas, muito em comum com a ação da memória humana. Acredita-se que a memória em humanos é realizada, circulando a excitação nervosa por um caminho fechado que consiste em fibras e células nervosas. Adeptos destas vistas como se já descobrissem estruturas neurais parecidas com loop fechadas nos tecidos do receptor nervoso.

O médico cientista húngaro de ciências técnicas é menos provável que o taryan, muitas questões de automação neurais, afirma que, se construiria uma "rede neural" de neurônios artificiais, daria a "memória" de qualidade excepcional. Ela teria excedido tudo em muitas ordens de magnitude, tudo o que pode ser usado em máquinas de contagem modernas.

Mas há outro ponto de vista sobre o mecanismo de ação da memória da pessoa: como se fossemos obrigados às propriedades das moléculas de proteína disponíveis nas células. Altera a ordem dos átomos, o que dá um grande número de estados caracterizados por propriedades químicas e capazes de manifestar em funções fisiológicas da célula. A hipótese de que a base da memória é a reestruturação dos átomos das moléculas de proteínas, é valiosa em que explica a presença de memória nos organismos mais simples, que não assume a memória da circulação da excitação nervosa.

Uma pessoa escolhe de suas informações de memória sobre associação com imagens de objetos reais. Analogias com este processo são dispositivos de armazenamento associativos baseados. Nesses dispositivos, a pesquisa de dados é feita não apenas no endereço, mas de acordo com os sinais da própria informação. Um número de tipos de dispositivos memoráveis ​​associativos já foram criados, onde os sinais de informações são registrados em mapas perfurados, elementos magnéticos, etc. A melhoria adicional de tais dispositivos os traz para trazê-los para o mecanismo de armazenamento mais notável - memória humana.

Os dados dos biônicos permitem não apenas melhorar as peças de dispositivo e os princípios organizacionais da automação de contabilidade eletrônica, mas também criam máquinas que se comporam mais biologicamente, isto é, havia "inteligente" do que nossos carros modernos.

Nos EUA, um grupo de especialistas liderados pelo Dr. Frank Rosenblate está sendo desenvolvido por uma nova teoria, com base no qual você pode criar um dispositivo eletrônico que reproduz a atividade cerebral e explica em grande parte o processo de memória humana. Usando esta teoria, foi possível construir um modelo de máquina eletrônica, que, de acordo com os autores, é capaz de classificar, perceber e simbolicamente retratar as condições envolventes, e também levar em conta alterações completamente novas e imprevistas no ambiente e sem a intervenção do operador.

A máquina de computação eletrônica tornou-se familiar para as obras dos EUA, como é conhecido, estritamente de acordo com o programa elaborado por uma pessoa, e é necessário surgir a necessidade de uma decisão imprevista à medida que ela pára. O novo dispositivo tem seus próprios "corpos" da percepção do som, luzes semelhantes aos sentidos humanos. No coração dos "órgãos" das percepções, encontram dispositivos eletrónicos e eletromagnéticos bem conhecidos. Claro, eles não são capazes de cumprir plenamente o que os sentidos humanos fazem, mas permitem expandir significativamente o círculo de informações que geralmente são percebidas pela máquina.

Pela natureza do trabalho, o novo carro é maior do que qualquer outro, aproximando-se das funções do cérebro. Percebe informações, a classifica e exibe o conceito. A maioria dos elementos "Memória" está aleatoriamente conectada, assim como o cérebro. Sabe-se que os fisiologistas acreditam que os compostos entre associações, ou "pensar", as células do cérebro são organizadas, aparentemente, por acaso. Após o recebimento de informações na nova máquina, não é um elemento individual no qual uma certa descarga de informações se acumula e, ao mesmo tempo, a maioria dos elementos.

Um grupo liderado pelo Rosenblat prosseguiu principalmente do fato de que as funções de memória são distribuídas aleatoriamente nos elementos de associação. Então, as células memoriais da máquina são distribuídas aleatoriamente. Mas seus compostos definitivamente não devem mudar arbitrariamente no processo de seu trabalho. Preparando o carro capaz de perceber os fenômenos da realidade, os cientistas acreditavam que qualquer corpo pensativo foi capaz de compreender a situação circundante no processo de aprendizagem e acumulação de experiência, e não recebe essa herança propriedade. Portanto, todas as células de armazenamento antes da inclusão e o início do "treinamento" eram completamente neutras.

Na Fig. 26 mostra os processos de perceber impressões visuais de um homem e B - nova máquina chamada

Percepton.

(Da palavra "percepção" - percepção).

FIG. 26. Processos de percepção de impressões visuais: um homem (suposição); B - Máquina de computação eletrônica - Perceptor FIG. 27. As principais partes da máquina de computação eletrônica - Percepton

FIG. 27 Joga as principais partes deste carro envolvidas na reprodução de imagens visuais. "Para ver" uma lente ajuda-a a se concentrar na "retina" de 400 fotocélulas em miniatura. Cada uma dessas imagens excita uma série de fotocélulas, esta excitação é transmitida às células da associação, o número total do qual atinge 512. A marca na "memória" permanece devido ao fato de que os elementos de armazenamento que guiam o sinal para ligar o sinal Dispositivos reativos podem melhorar. No entanto, enfrentando uma nova impressão, um carro, como uma pessoa, primeiro comete erros. Mas as faixas em "memória" são gradualmente fixadas e de acordo com a teoria das probabilidades, é possível garantir que certos excitutos impliquem a mesma reação. Isso significa que o carro adquiriu um certo conceito "em relação às condições que o rodeiam. É praticamente necessário fazer 15 tentativas, após as quais o carro dá 100% das respostas corretas.

O operador pode "ensinar" o carro a chegar às conclusões desejadas. Isso é facilitado pela presença de feedback. De reagir dispositivos, os sinais de feedback chegam a células de armazenamento que causaram sua inclusão. Esses sinais aumentam o "poder" das células de armazenamento, isto é, parece ser uma "remuneração" para o grupo que causou reagir dispositivos à ação.

O carro tem controle manual para desenvolver os conceitos necessários. Para a resposta correta, a máquina é "recompensada" (a eficácia das células correspondentes) e "pune" por um erro (sua eficácia é reduzida).

Deve-se notar que o "ensino" matemática new-machin é tão difícil quanto uma pessoa. Portanto, a máquina de computação eletrônica no desempenho da conta tem a mesma vantagem sobre o perceptron, como antes da pessoa.

O que realmente "aprendi" o modelo mais simples do novo carro? Sem qualquer ajuda, determinou com precisão a localização das figuras geométricas à direita e à esquerda de seu "campo de visão". Ela acabou sendo capaz de "aprender" para distinguir as letras do alfabeto. Supõe-se que o perceptor será capaz de reconhecer a fala humana e transformá-lo em sinais, gerenciando, digamos, letras. A máquina é capaz de fazer traduções de um idioma para outro, seleção de literatura, visualizar as patentes. Em um caso militar, é aconselhável usar seu uso na orientação de conchas gerenciadas, aeronaves. Aqui pode tornar muito mais fácil tornar o processo de tomada de decisão, que agora é totalmente confiável às pessoas. É provável que seja provável que aplique as máquinas de um novo tipo para a ingestão de ar, pois eles são capazes de relatar dados imprevistos, detectar mudanças na situação, etc.

Ao avaliar a capacidade da máquina para reconhecer as fotos, foi "mostrado" um grande número de fotografias de navios no mar, plantas de foguetes, aviões. Acontece que a máquina correta "treinada" é capaz de distinguir entre alvos únicos, bem como objetos cercados por outros na forma de objetos. Por exemplo, já no primeiro modelo da máquina, a exatidão do reconhecimento de hangares e captonias atingiu 100%, a aeronave no captonier é de 92%, aeronaves fora do abrigo - 94%.

Não é por acaso que a Marinha dos EUA se interessasse em criar uma amostra de um carro com mil células de armazenamento. Supõe-se que tal carro não exceda o tamanho da tabela usual. É verdade, enquanto memorizando as células são muito complexas e estradas. Portanto, o mais importante, os designers pagam o desenvolvimento de células de armazenamento compactas, baratas e confiáveis. De acordo com as postagens mais recentes, a segunda amostra de Perceptron já foi construída. Ele contém 20 vezes mais elementos de memória e um esquema de relacionamento mais complexo do que o primeiro modelo. Os militares americanos pretendem usar este perceptão avançado no futuro próximo para decifrar automaticamente os resultados da ingestão de ar - fotografias aéreas e identificar metas para eles.

Com o uso de neurônios artificiais, os carros já são criados com capacidade de reconhecimento, ainda mais perfeito que os primeiros percepons. Já criado, por exemplo, uma máquina em uma variedade de neurônios eletrônicos -

Arthrone

. Este neurônio eletrônico é mais complicado por outros análogos. Tem 16 estados e delay propriedade. Este é um elemento extremamente sensível com duas entradas e uma saída. Os sinais de entrada e saída têm um formulário digital. A diferença da máquina em Arthrons dos primeiros percepons é que os caminhos de passar o sinal entre elementos sensíveis e artrons mudam continuamente aleatoriamente, enquanto no processo de "aprendizado" os caminhos ideais serão encontrados. Mas mesmo depois de "aprendizado", o carro retorna facilmente ao palco da passagem do sinal aleatório.

O principal mecanismo com o qual tal máquina está aprendendo "é quatro interruptores de alta velocidade. Eles comparam o sinal recebido com o nível de limiar, determinam, abrem o interruptor ou deixam fechadas. No primeiro caso, o sinal para a artrona não passa, no segundo - passa. O esquema de feedback e aqui fornece "encorajamento" ou "punição", reduzindo ou aumentando o nível de limiar do comutador.

A máquina em Arthrons, de acordo com a impressão estrangeira, pode ser usada para controlar automaticamente a aeronaves espaciais não tripuladas, contribuirá para a criação de veículos de comando de alta velocidade para a sede de unidades militares que facilitam as soluções para o comandante. A máquina pode gerenciar com sucesso o equipamento operando sob condições perigosas.

A impressão também é relatada na criação de outro analógico neurônio para dispositivos lógicos. Isto -

Neurismo

. Ele pode executar todas as operações lógicas de máquinas de computação eletrônicas existentes e até algumas das funções que eles ainda não dizem. De acordo com o diagrama, este é um canal contendo uma tira termistor e contêiner distribuído. Eles distribuem sinais - descargas elétricas que passam com velocidade e amplitude constantes. Após a descarga, o dispositivo se torna imunidade por algum tempo e não suporta descargas. Após algum período, ele restaura o desempenho. Dispositivos lógicos em neuristradores são característicos do fato de que o dispositivo e conectar os fios são um inteiro.

Uma empresa estrangeira sugeriu uma máquina de auto-programação que escolhe independentemente a abordagem ideal para resolver o problema. Ele é projetado para reconhecer os sinais do hidrólico.

Antes de usar, a máquina é "treinada". Na fita perfurada do bloco de memória, os sinais do hidroletor e o sinal de eco criado pelo navio são escritos. Se a máquina confunde algo, o processo de comparação é repetido até que ele entrere a resposta correta. "Treinado" desta maneira, a máquina pode analisar sinais de local subaquáticos melhor do que o operador.

Uma das empresas americanas construiu uma máquina de aprendizagem biônica para uma rápida identificação e classificação de objetos tridimensionais com uma forma de uma bola, cubo, pirâmides e um elipsoídeo. Essa qualidade, de acordo com especialistas nos EUA, é muito valiosa ao visualizar, analisar, selecionando fotos em satélites de reconhecimento antes de transferi-los para a Terra. E não apenas neste caso, mas também ao reconhecer os arranques do lançamento de conchas ou conchas do lado de aeronaves ou satélites, bem como a detecção de ogivas de mísseis entre objetivos falsos.

Essa máquina biônica consiste em uma lente, 400 fotocélulas, amplificadores de sinal de fotoclama, um bloco de memória associativa, consistindo de 400 esquemas lógicos simples, dispositivos lógicos de resposta e dispositivos lógicos digitais indicando o formulário do objeto observado. A saída de cada amplificador está conectada (por lei aleatória) com as entradas de nove circuitos lógicos do bloco de memória.

Como funciona uma máquina biônica? Quando a imagem óptica é projetada para as fotocélulas, os sinais deles após a amplificação entrar em circuitos lógicos da "memória" associativa, de lá para dois dispositivos lógicos de resposta. Aqui está o processo de aprender o carro. Na entrada dos dispositivos de resposta, os sinais são "pesados", isto é, dependendo de se, a presença deste sinal é adequadamente reconhecida, é reforçada ou enfraquecida. Isso é conseguido devido à diminuição da resistência na entrada de circuitos lógicos de resposta.

Dos modelos de neurônios criam redes inteiras que se destinam a simular certas funções do sistema nervoso. As redes são construídas, alterando seus parâmetros de acordo com as mudanças na natureza da irritação, bem como uma rede destinada a memorizar dados e capazes de "aprender".

No segundo simpósio em Bionics, foi relatado que uma máquina de estudo em uma rede neural de 102 memors foi criada nos EUA.

Memistores.

- Estes são elementos líquidos, estruturalmente decorados sob a forma de pequenos vasos de plástico em um terço do centímetro cúbico. Os navios estão cheios de eletrólito e têm eletrodos. O efeito dos elementos é baseado na mudança de resistência de 3 a 100 ohms. A rede de tal memrista imita o trabalho do corpo visual humano ao reconhecer imagens. Com base neste carro, é assumido criar um dispositivo para resolver problemas de navegação complexos, previsões do tempo, etc.

Os Estados Unidos também desenvolve uma máquina projetada para reconhecer o texto de fala e imprimir com voz. Especialistas também se envolvem no problema de converter um conjunto de números em uma voz humana gravada em uma fita magnética. Esta voz é introduzida na máquina de computação eletrônica, e produz análise matemática de sons. E então dos números recebidos novamente recriados (sintetizados), a fala humana também é registrada em um filme magnético. Essa análise e síntese da fala serão muito valiosas para o estreitamento de canais de comunicação.

De grande importância para a comunicação em casos especiais de uso de combate de equipamentos militares, como aeronaves, terá a transformação do espectro de fala de freqüências em oscilações mecânicas. Estas oscilações mecânicas serão percebidas no ouvido e na pele humana.

O fato é que no plano voador, o ruído interfere com a recepção de sinais sonoros por órgãos auditivos. Pele suscetível a frequências, nove vezes menos que as frequências percebidas pelo ouvido (1000-4000 Hz). Portanto, quando transformamos freqüências sonoras em oscilações mecânicas, os operadores poderiam determinar alguns sons usando os dedos localizados no vibrador. Além de reduzir o efeito do ruído, esta transmissão tem um maior sigilo.

A pesquisa no campo das máquinas treinadas e de auto-aprendizagem é realizada na URSS. Como o famoso cientista soviético V. M. Glushkov disse em uma de suas performances, no centro de computação da Academia de Ciências do SSR ucraniano (agora é chamado de Instituto Cibernética) O carro eletrônico "treinou" o significado de frases em russo. O programa foi fornecido para isso: a máquina é relatada por uma série de frases significativas; Em seguida, no processo de verificação, ele classificou corretamente frases significativas de sentido, e não só para essas frases que ela aprendeu no processo de aprendizagem, mas também por frases de estranhos.

Ao modelar na máquina do processo de "Aprendizagem", o significado das frases em russo poderia ser imitado por vários tipos de "treinamento" - de desejos nus a uma ternura para generalizações precipitadas e fantasia irreversível.

Um dos funcionários do Instituto de Automação e da Telemecânica da Academia de Ciências da URSS foi apresentado pela hipótese de compactação, permitindo explicar o processo de aprendizagem e reproduzi-lo artificialmente. Atualmente, a hipótese de compactação é verificada para animais.

Para entender o significado da hipótese da compactividade, imagine um plano dividido em células e completou - p "-Photoselements que imitam" receptores "de receptores de irritação clara (Fig. 28, esquerda).

FIG. 28. Esquema do processo de "aprendizagem" de máquinas que identificam a letra A

Se uma imagem é projetada para essa fotocópia, então certas fotocelas estão animadas. A condição de toda a parede da foto pode ser caracterizada por um ponto, como dizem, no espaço do receptor (Fig. 28, à direita). Este ponto é o vértice de um único cubo. Assim, a letra A corresponderá dependendo da escrita de um grupo de pontos, a letra B é outro grupo de pontos no espaço do receptor. Os cientistas sugerem que o cérebro humano em algumas maneiras é formado por áreas no espaço do receptor correspondente a uma ou outra imagem.

A hipótese de compacidade pode ser formulada da seguinte forma: uma pessoa percebe muitas sensações visuais diferentes como uma única imagem, se uma pluralidade de pontos que correspondam a esse sentimento, no espaço do receptor é, em certo sentido, ser um conjunto compacto. A tarefa de "Aprender" da máquina, assim, é realizar no espaço de superfícies que separam uma região do outro, e isso significa a capacidade de distinguir imagens. No processo de "Aprendizagem", a máquina "lembra" a posição de pontos correspondentes às letras A, B, etc. no espaço do receptor. Como resultado, quando a máquina mostra a letra, determina onde o ponto é caracterizado pela imagem mostrada e, dependendo desta "responder", que é a letra.

Com base nessa hipótese, foi desenvolvido um programa implementado em máquinas digitais. E descobriu-se que as máquinas são muito fáceis de "aprender" a reconhecer cinco dígitos: 0, 1, 2, 3 e 5 (devido ao fato de que a Figura 4 é semelhante à Figura 1, não foi utilizada no primeiros experimentos).

No decorrer do treinamento, a máquina foi mostrada 40 números selecionados e relatou o código condicional, quais números. Em seguida, eles mostraram as 160 opções restantes para cada dígito que não foram vistos antes da máquina. Ela tinha que reconhecê-los. E de 800 casos permitidos apenas ... quatro imprecisões.

Atrás dos primeiros experimentos de sucesso dos cientistas soviéticos seguiram novos. Em um pequeno material educacional, o carro "aprendido" para reconhecer todos os dez dígitos. Agora a possibilidade de reconhecer a máquina de todas as letras do alfabeto e até mesmo retratos é estudada.

Cientistas soviéticos acreditam que, no futuro próximo, o carro poderá treinar não apenas reconhecendo imagens, mas também para treiná-los processos mais complexos. Tais carros no futuro podem substituir uma pessoa ao realizar as operações mais sutis. Por exemplo, eles poderão julgar o som da unidade de trabalho sobre sua capacidade de manutenção ou ouvir batimentos cardíacos, diagnosticar. É interessante que as máquinas possam ser iguais como as mesmas e, em seguida, especializá-las, "ensino" a algum tipo de "artesanato".

O membro real da Academia de Ciências do SSR Ucraniano V. Glushkov alega, por exemplo, que a máquina de computação eletrônica, tratando algum material experimental, pode abrir alguma nova lei da natureza, um compilador de programa absolutamente desconhecido. Claro, é mais natural dizer que a lei correspondente está aberta com a máquina com um programador, mas quando o cientista abre algo, a autoria não se aplica àqueles que o ensinaram.

As máquinas de auto-aprendizagem são o desenvolvimento de sistemas com adaptação automática, discutido no capítulo anterior. Dispositivos de auto-aprendizagem acumulam experiência de gerenciamento e aumentam suas "qualificações". Ao mesmo tempo, eles são capazes de realizar tais funções que não foram colocadas nelas. Trata-se do fato de que, se o designer estabeleceu a capacidade de melhorar e aprender no carro, implementando essa habilidade, a própria máquina encontra a melhor estrutura e as leis de comportamento que podem ser inesperadas para o próprio designer. Desta forma, o processo de melhorar as metralhadoras à maneira de formas vivos, que os resultados mais notáveis ​​podem ser realizados.

Em conclusão, gostaria de enfatizar mais uma vez a comunidade das leis da gestão na técnica e da vida selvagem. Essa ideia é a base da cibernética. O estudo dos processos de gestão nos organismos vivos é extremamente importante para o desenvolvimento da tecnologia, especialmente automação.

Gestão, como impacto alvo, assume a presença de um objetivo. Tal objetivo pode ser apenas em um organismo vivo. Agora, graças ao gênio criativo de uma pessoa, apareceu autômatos, em que os impactos direcionados são cometidos sem participação direta dos organismos vivos. O objetivo nessas máquinas investiu seu criador - uma pessoa.

O processo de controle na máquina ou organismo vivo consiste em três partes: estudando o objeto gerenciado, desenvolvendo uma estratégia de gerenciamento, implementando a estratégia selecionada. Acima, conversamos sobre estagiários e máquinas de auto-aprendizagem: eles podem assumir uma das operações de gerenciamento, nomeadamente o estudo do objeto gerenciado. A segunda parte do processo é desenvolver uma estratégia de gestão - também pode ser realizada pelos sistemas de pesquisa automática. A terceira operação é implementar a estratégia de gerenciamento adotada - é realizada por dispositivos técnicos, cuja tarefa é possível de forma mais rápida e precisa definir com precisão os modos selecionados de operação. É importante garantir a maior eficiência da gestão.

De acordo com os especialistas do Instituto de Automação e Telemecânica da Academia de Ciências da URSS, alguns processos de gestão nos organismos vivos procedem de acordo com os princípios da gestão ideal. Portanto, os funcionários do Instituto em conjunto com biólogos e médicos conferem suas suposições sobre as instalações de vida. A introdução de máquinas cada vez mais perfeitas não diminui, mas aumenta o papel de uma pessoa na aplicação de meios técnicos modernos. Ele pertence ao Reino de Automação pelo direito do local do comandante que toma a decisão final. Isto é particularmente pronunciado em um negócio militar, onde há também uma rápida implementação de automação e telemecânica.

À luz do acima exposto, é claro para entender mais claramente por que, em resolver tarefas de gestão, não apenas os partidos técnicos do caso são levados em conta, mas também fatores psicológicos e fisiológicos associados à participação de uma pessoa na gestão processos. Tal trabalho na URSS é conduzido por especialistas em automação na Commonwealth com psicólogos e fisiologistas.

A solução dessas tarefas complexas é chamada biônica. Não é por acaso que um cientista soviético figurantemente chamado de controle automático da madeira, alimentando os sucos de tarefas atuais de automação práticas, com um vértice que sai na área dos maiores problemas da atividade nervosa mais alta de uma pessoa. Não há dúvida de que o desenvolvimento dessa área frutífera tornará possível alcançar um novo sucesso na criação e melhoria da técnica da sociedade comunista, que é necessária tanto para o auge das forças produtivas da pátria e para proteger sua segurança de qualquer invasão do lado de fora.

1. N. Wiener. Cibernética, ou controle e comunicação no animal e carro. M., ed. "Rádio soviético", 1958,2. I. A. Poletayev. Sinal. M, Ed. "Rádio Soviético", 1958.3. V. A. trapeznikov. Cibernética e controle automático. Revista "Natureza", abril de 1962.4. S. A. Doga Novsky. Sistemas automáticos auto-ajustes. M., Ed. "Conhecimento", 1961.5. L. P. K R A Y Z M E R. Biônica. M., GosnergoisDat, 1962.6. Menos que o taryan. Problemas de cibernéticos. Revista "Natureza", junho de 1959.7. Semana da aviação, 7 de julho de 1958,8. Mísseis e foguetes, 29 de junho e 6 de julho de 1959.9. Semana de aviação, 3 de outubro de 1960.10. Design eletrônico, de 14 de setembro, maio de 1960.12. . Eletrônica, 23 de setembro de 1960.13. Vida, 28 de agosto de 1961.14. Simpósio Bionics, 1960, 1961.

Baixe um livro: Npbvi-astohenkov-p_t_-chto-takee-bionika-1963.djvu [1,65 MB] (cair: 63)

P. T. Astashenkivoyed Ministro Diverso da Defesa do Ussrmoskva -1963

O nome da ciência "BIONICS" é familiar para muitos - se encontra mais e mais. No entanto, imaginar exatamente o que é, nem tudo. Então, o que é essa direção?

A palavra "biônica" é formada a partir do grego bion - elemento da vida ou viver. Em essência, esta ciência é algo entre biologia e tecnologia. Resolve tarefas de engenharia com base na análise da estrutura e vida dos organismos. Essa direção está intimamente conectada imediatamente com várias tendências científicas, como física, química, biologia, cibernética e engenharia (eletrônicos, navegação, comunicações, case marítimo).

A ideia de usar o conhecimento da vida selvagem para resolver várias tarefas de engenharia refere-se a autores Leonardo da Vinci . Um exemplo vívido de tal tentativa de construir uma aeronave para que ele acene com asas como pássaros.

Com o desenvolvimento de tecnologia, interesse na vida selvagem ainda mais intensificada do ponto de vista da determinação da generalidade de todas as coisas com manipulações de engenharia e obras. Oficialmente, a ciência dos biônicos se originou em 1960, quando ela estava falando neste contexto no primeiro simpósio em Dyton (EUA).

O que o Bionics Study?

Entre os principais interesses dos biônicos são o estudo do sistema nervoso de homem e animais, bem como modelar novas células (implica neurônios e conexões neurais), que no futuro podem ser usadas para melhorar o equipamento de computação e o desenvolvimento de novos elementos de tecnologia. Além disso, esta ciência está interessada no estudo dos sentidos e outros sistemas de percepção humana para o desenvolvimento subsequente de novos sensores e sistemas para detectar objetos. Além disso, em biônicos, é dada especial atenção ao estudo dos princípios de orientação, localização e navegação em animais para introduzir esses princípios na técnica. E o estudo das características bioquímicas de pessoas e animais buscam pesquisadores que praticam biônicos para introduzir esses princípios no desenvolvimento da tecnologia.

Assim, os cientistas admiram o fato de que os sistemas de seres vivos diminuem. Por exemplo, os elementos do sistema nervoso na quantidade de vários milhões ocupam um total de um par de decímetros da área do cérebro. Naturalmente, daí o desejo de recriar um sistema tão habilidoso na técnica, que dará a vantagem das pessoas em gestão de engenharia. Interessado em pesquisadores e na economia do trabalho - o cérebro humano no processo de trabalho ativo consome apenas alguns watts. De acordo com especialistas, o estudo da confiabilidade do sistema nervoso dará a eles a chave para a criação de técnicas de alta qualidade, o que será o mais confiável possível. Tudo isso e muito mais cientistas de preocupações.

Tipos de ciência

Os cientistas alocam vários tipos de biônicos:

  • Biológico, que está envolvido no estudo de processos biológicos na natureza.
  • Bionics teóricos, que constrói cálculos e fórmulas matemáticas com base nesses dados.
  • Bionics técnicos, que usa esses cálculos e observações para resolver várias tarefas de engenharia e criar equipamentos.

Com base na ciência básica, é alocada uma direção separada - neurobionia. Existem versões que essa direção científica se tornou a base para o desenvolvimento da inteligência artificial.

Exemplos naturais de invenções baseadas em Biionk

Especialistas observam que o exemplo mais fácil e claro é chamado de dobradiças. A ação com base no fato de que uma parte do projeto gira em torno do outro é usada em conchas marinhas. Eles usam para gerenciar suas pias para que você possa abri-las ou fechá-las, se necessário.

Também todas as pessoas estão familiarizadas com esse assunto como uma pinça. É considerado o análogo natural, o bico afiado e de cola do Veretnian. Mesmo ventosas comuns que são usadas como um apego para vários eletrodomésticos ou colar de sapatos de trabalhadores na pia de janelas de alta ascensão, e aquelas são emprestadas da natureza. Botas são equipadas com tais otários, as pernas do Quix, devido a que pode ser mantida com segurança em folhas escorregadias de plantas. A propósito, as ventosas são ambas em polvo que os usam para contato próximo com suas vítimas.

Добавить комментарий