Vad är Bionics "Perpet

Vad är Bionics

Läsaren av kolonelingenjörsbroschyren. Bland branscherna sägs det i en broschyr, där de erhållna uppgifterna kan tillämpas, radar, kommunikation, infraröd utrustning, elektroniska datorer har den största betydelsen. Författaren visar övertygande att Bionics-slutsatser kan spela en viktig roll i utvecklingen av militär utrustning - upptäckt, kommunikation, hantering, automationsutrustning.

Broschyren är utformad för massläsaren.

Cybernetics blir alltmer populär - den gren av vetenskapen född under de första åren efter andra världskriget. Den är engagerad i matematisk forskning av lednings- och kommunikationsprocesser i levande organismer och automatiska enheter. Denna vetenskapliga riktning uppstod vid korsningen av exakta, tekniska och biologiska vetenskaper, matematik, fysik, ingenjörer, biologer, läkare, lingvister deltog i sin skapelse och utveckling. Eftersom cybernetik för studier av styrning och struktur av styrsystem av de mest olika naturorterna till hjälp av matematiska metoder, kan det endast utvecklas på grundval av det hela scurriet inom sannolikhetsteori, differentialekvationer, matematisk logik, Informationsteori.

Det första arbetet där ett försök gjordes för att systematisera grunden för cybernetik var den amerikanska matematikens bok N. Wiener "cybernetik eller ledning och kommunikation i djur och maskin" (1948). Amerikanska forskare K. Shannon, A. Rosenblut och andra deltog i utvecklingen av de viktigaste idéerna som anges i den här boken.

Utvecklingen av matematiska discipliner, som spelar en stor roll i cybernetiska studier, har bidragit till de underbara ryska forskarna A. A. Markov, A. N. Kolmogorov, N. N. Bogolyubov. Även före den slutliga bildandet av cybernetik som vetenskap B. A. Kotelnikov genomförde djupa studier av den allmänna teorin om kommunikation, A. Ya. Hinchin gav strikt matematisk tolkning av informationsteorin.

Vad är nytt i principen om problem med problem med cybernetik? Den anser att förvaltningsuppgifterna i allmänhet, utan att komma in i detaljerna i en viss enhet av individuella mekanismer, noder etc. samma sak i teorin om kommunikation. Frågor löses av cybernetik utan förtydligande, till vilka typer av kommunikation de inkluderar - till telegraf, radio, telefon eller någon annan. Som ett resultat av en sådan formulering tycks möjligheten att under en viss synvinkel överväga allmänheten i processerna för hantering och kommunikation i maskiner och organismer, för att genomföra analogier mellan datorutrustning och den mänskliga hjärnan.

Vi vet alla sådana tekniska maskiner som lokomotivhastighetsregulator, verktygsmaskiner, automatiska telefonväxlar, nätaggregat, kärnreaktionskontrollmaskiner, automatiska meteorologiska stationer, autopiloter. Action of Automaton kan programmeras, till exempel maskinens funktion. Men det finns automata som kan utföra

En mängd olika uppgifter beroende på externa förhållanden

. Dessa inkluderar autopilots installerade på moderna flygplan och automatisk ström, avsedd för automatisk retention av fartyget i direkt kursen.

Låt oss förklara principen om handling av sådan automata på exempel på autoförfattaren (figur 1). Under påverkan av många störande faktorer (vågor, vind), kan skeppet avvika från den angivna kursen. Det känsliga elementet är gyrocompasen - bedömer storleken och riktningen för avvikelse från kursen och på sensorn producerar en signal som är proportionell mot denna avvikelse. Denna signal genom mellanliggande länkar går in i speciella anordningar som producerar kommandon i form av elektrisk spänning, som hanterar driften av manöverdonet. Under den applicerade spänningen kommer motorn i rörelse och genom den mekaniska överföringen producerar ett styrhjul till sidan motsatt för att ändra kursen. Efter flera styrstolar kommer skeppet ut till den angivna kursen och alla kontrollelement i automatisk ström upptar startpositionen.

Fikon. ett. Schema av auto-rubelskepp

Vi har slutat i detalj om auto-författarens handling eftersom det är tydligt synligt i karaktär och egenskaper hos de så kallade återkopplingssystemen som lockar och cybernetik.

Begreppet feedback

Det anses vara vanligt för teknik och biologi. Feedback-principen används, till exempel i ett system som styr jämvikten hos en person. Den avgörande rollen för inversa länkar i konstruktionen och reglering av rörelser av levande organismer fastställdes i slutet av tjugoårsåldern sovjetiska forskare.

I fig. 2 visar strukturdiagrammet för återkopplingsenheten. Dess åtgärd är lätt att klargöra i samma exempel med auto-objektet. I diagrammet A (t) -daterad kurs, b (t) -riktande motivering. Återkopplingskanalen till jämförelseelementet med signalen från utgången matas, och, om B (t) skiljer sig från den angivna riktningen, produceras mismatch-signalen lika med en (t) -b (t), som förbättras i förstärkaren. Det påverkar det att minska mismatchen till noll. När mismatchen i frånvaro av yttre påverkan tenderar att noll, kallas återkopplingen negativ.

Fikon. 2. Strukturellt diagram över återkopplingsenheten

Sådan återkoppling är viktig inte bara för genomförandet av olika rörelser i den levande organismen, utan också för genomförandet av fysiologiska processer i den, för att fortsätta sitt liv själv. Det är sant att dessa återkopplingar verkar långsamt än återkopplingen av rörelser och poserar.

Det är känt som den täta ramen för det högsta djurets existens ur temperaturens synvinkel, metabolism etc. Förändringen i kroppstemperaturen med halva kvaliteter anses vara ett tecken på sjukdomen och förändringen i temperaturen på Fem grader utgör kroppens liv.

Mycket strikta krav för osmotiskt blodtryck och koncentration i det vätejoner. Kroppen ska ha ett visst antal leukocyter för att skydda mot infektion, kalciumbytet bör vara så att benen inte mjuknar och vävnaderna inte kalcineras.

Många andra exempel som visar att det finns ett stort antal termostater, automatiska regulatorer och andra återkopplingsenheter i människokroppen.

De skulle räcka för ett stort kemiskt företag.

Jämförelse av ledningssystemen i den levande organismen och bilen var forskare tvungna att vara närmare "peering" i kärnan av dessa slags "enheter", med vilka djur och växter uppfattar, analyserar, sänder information. Data på enheten av sådana "enheter" kan vara extremt viktiga för utvecklingen av många nya filialer - kommunikation, platser, automatisering, infraröd utrustning etc. som ett resultat, en ny riktning av vetenskapen inträffade, engagerade sig i studien av biologiska processer och enheter av levande organismer för att få nya funktioner för att lösa tekniska och tekniska uppgifter. Den här nya vetenskapsgrenen har blivit kallad Bionics. Dess namn kommer från det grekiska ordet Bion, vilket innebär ett livslängd (det vill säga elementet i det biologiska systemet).

Många specialister överväger Bionics med en ny gren av cybernetik. I enlighet med detta definierar de det som vetenskap, utforskar banorna och metoderna för elektronisk modellering av naturliga system för att erhålla, bearbeta, lagra och överföra information i levande organismer.

Med ett bredare tillvägagångssätt är tre anvisningar av Bionics särskiljande - biologiska, tekniska och teoretiska.

Biologisk bionik

Det är engagerat i studien av levande organismer för att klargöra principerna underliggande fenomen och processer i dem.

Teknisk bionik

sätter sin uppgift att rekreation, modelleringsprocesser i naturen och bygga på grundval av detta fundamentalt nya tekniska system och förbättring av gamla.

Teoretiska bionik

Utvecklar matematiska modeller av naturliga processer. Bionics använder data från biologi, fysiologi, anatomi, biofysik, neurologi, neurofysiologi, psykologi, psykiatri, epidemiologi, biokemi, kemi, matematik, kommunikation, luftfart och marin utrustning, etc. De närmaste bionikerna är för närvarande förknippade med sådana tekniska discipliner. Liksom Elektronik, luftfart, skeppsbyggnad.

Hur breda kan det finnas en rad problem där människor har något att lära av naturen, visa sådana exempel. Experters intresse orsakade delfinens förmåga att flytta i vatten utan mycket ansträngning med hastigheten för sådana skrymmande kroppar. Det observerades att endast en mindre bläckstråle (laminär) rörelse inträffar kring den rörliga delfinen, som inte passerar in i virveln (turbulenta) rörelsen. Medan den översvämmade ubåten som liknar delfinformen finns det en hög turbulens. För att övervinna motståndet endast från denna faktor spenderas före

9

/

10

dess drivkraft.

Studier gjorde det möjligt att fastställa att den hemliga delen av "spetsen" delfinen är dold i sin hud. Den består av två lager - en extern, extremt elastisk, 1,5 mm tjocklek och en intern, tät, 4 mm tjock. På insidan av det yttre skiktet i huden finns ett stort antal drag och rör fyllda med mjuk spongig. Som ett resultat verkar allt ytterkåpa av delfinen som en membran som är känslig för förändringar i yttre tryck och släcker förekomsten av en stråle genom att sända trycket till kanalen fylld med den stötdämpande substansen.

I USA kallades detta fenomen "stabilisering av gränsytan med en distribuerad korsning." I exemplet av delfinen skapades ett gummikal, vars interna kanaler är fyllda med stötdämpande vätska. Användningen av ett sådant skal på torpedo gjorde det möjligt att minska turbulensen med 50 procent. I Förenta staterna antas att sådana skal kommer att vara mycket värdefulla för att täcka ubåtar, flygplan och andra tekniska anordningar.

Ett annat lärande exempel. I föreläsningen "Humans öde i Atomic Era", läs på Världsutställningen i Bryssel, NN Semenovs sovjetiska forskare N. Semenov, som talade om genomförandet av den direkta omvandlingen av kemisk energi i den närmaste framtiden, hänvisade till den artificiella muskelapparat. Vad är det? Baserat på studien av de processer som uppstår i musklerna där omvandlingen av kemisk energi till mekaniska, skapade två schweiziska specialister en muskelmodell. På plats, istället för muskulär vävnad, används ett ämne från jätten av jättar - polyakrylsyra.

Från denna syra gjorde en tunn filmband. Att hitta i en sur onsdag är det i ett tillstånd av slumpmässigt vridna kedjor. Det är värt att ändra ett alkaliskt medium, eftersom polyakrylsyramolekyler blir bärare av hundratals negativa laddningar. De är ömsesidigt repellerade, molekylen räter tills det tar bandformen när laddningarna av samma namn kommer att avlägsnas maximalt från varandra. Omvänd ersättning av mediet orsakar vridning av den jätte molekylen etc. Om molekylen är ansluten till belastningen, då, rätning och vridning, kommer den att fungera. Så kemisk energi blir direkt till mekanisk. Det är möjligt att uppnå konkreta resultat. Polyakrylsyra-ledning med en diameter av 1 cm kan lyfta lasten som väger upp till 100 kg. Detta är resultatet som är intressant för teknik.

Av särskilt intresse presenteras Bionics data för radioelektronik. Resultaten av bijoniska studier hjälper till att lösa problem som ackumulering och bearbetning av ett stort antal information, öka tillförlitligheten hos radio-elektroniska system, skapa nya elektroniska maskiner, självsökande (adaptiva) enheter, uppnå ytterligare mikrominiering av utrustning.

Biologiska Bionics utforskar särskilt uppfattningsmyndigheternas egenskaper - ögonen och öronen, nervsystemets element, djur, fisk, fåglar och insekter att navigera i det omgivande utrymmet, kommunicera, flytta etc.

För närvarande är den tekniska bionikerna endast i det inbyggda scenen, men försöker nu skapa konstgjorda analoger av nervcellen och metoder som efterliknar de elementära processerna för att tänka på utlandet. Det antas att i framtiden kan enheten som imiterar nervsystemets arbete bidra till skapandet av obemannade rymdfarkoster för att studera solsystemets planeter utan att behöva fjärrkontroll från jorden. På samma sätt är skapandet av ett brett spektrum av bioniska databehandlingsmaskiner tänkt.

I sina skrifter närmar sig biologerna alltmer reproduktionen av sinnena hos de mest organiserade levande varelserna och en person med sina fem känslor. I detta område håller naturen en icke-isolerad överlägsenhet över skapelserna av mänskliga händer. De mest avancerade elektroniska datorer är långt ifrån de möjligheter som den mänskliga hjärnan har. Människans nervsystem tar samtidigt hänsyn till ojämförligt fler faktorer, har ett större antal parallella kanaler av information än någon mycket perfekt elektronisk maskin. Om du föreställer dig en elektronisk databehandling med ett sådant antal element, som hjärnan, skulle det vara hundratals miljoner gånger mer av det. Det skulle vara vetenskap att lära sig att skapa sådana slående tunna och pålitliga element för bilar, som celler i det mänskliga nervsystemet!

Inte mindre värdefullt för att skapa lagringsenheter skulle vara att undersöka förmågan att ackumulera och sända information genom kromosom, strukturellt element i djur- eller växtcellkärnan, som spelar en viktig roll i ärendomarnas ärftlighet. I kromosomen finns en deoxiribonukleinsyra - en organisk substans, vars molekyl har ett stort antal byggalternativ. Det uppskattas att antalet indikerade syra, som finns i en enda cell i människokroppen, kan koda informationen i texten på mer än 10 tusen böcker med tvåhundra tusen ord i vardera.

Bijoniken är särskilt intresserad av att skapa maskiner som återger de individuella egenskaperna hos den centrala nervsystemet hos personen. Dessa är maskinmaskiner som är kapabla

Självspårning

, Det vill säga, anpassa sig till förändrade arbetsförhållanden. I utomeureas utskrift har utvecklingen rapporterats, till exempel självjusterande autopilot. Beroende på arbetsförhållandena ändras dess prestanda.

En annan egenskap av nervsystemet -

förmåga att "ta reda på"

. Den här egenskapen återges i "Erkännande" maskinmaskiner. Sådana maskiner kan användas för att känna igen föremål på sina externa konturer, klassificeringen av dessa föremål och en symbolisk bild. Enheter som kan känna igen och markera signalen och stämmer på det är mycket viktigt i självreglerande system.

Mannen är känd för

lära sig

. Denna förmåga försöker nu uthärda och bilen. Det måste ta hänsyn till den ackumulerade erfarenheten och dra slutsatser för framtiden. I militärverksamhet kan sådana maskiner tjäna till att automatiskt förbättra de redan skapade vapensystemen och andra ändamål.

Studien av den mänskliga hjärnan, användningen av data från detta för att skapa automata som kan utföra åtminstone en del av sina funktioner, upptäcka anmärkningsvärda utsikter för utvecklingen av de senaste områdena modern teknik.

Så, uppkomsten och utvecklingen av Bionics bidrog till det ökade behovet av mänskligheten vid bearbetning och överföring av stora mängder information. Bijonics tekniska bas - Prestationer i elektronisk datorutrustning och mikrominiatyr av utrustning. Dess vidareutveckling, enligt utländska specialister, beror på uppmärksamheten på de analytiska områdena i neurologi, fysiologi och andra områden av biologi, den tidigare så mycket främst beskrivande vetenskap. Naturligtvis behöver utbildningen av specialister som vet både biologi och elektronik också.

Den troende av sin aggressiva kurs, imperialisterna i Förenta staterna och den här nya vetenskapsgrenen försöker använda för att förbereda sig för krig. Den amerikanska försvarsdepartementet, enligt utskrift, övervakar noggrant utvecklingen av Bionics. Arbete på detta område leder avdelningen för luftfartsutveckling av US Air Force Research Center. Beställningar arbetar med bionics problem och US Navy. På den mening som är knuten till den nya vetenskapen, sade chefen för den amerikanska avdelningen för forskning och utveckling av Air Force General General Schriver:

"Bionics kommer att ge nyckeln till att lösa uppgiften att förbättra vapen och egenskaper hos personal som serverar vapen." Därefter noterade han att "Bionics lockar uppmärksamhet hos amerikanska experter till det faktum att användningen av levande modeller som en nyckel till funktionen av radioelektroniska eller mekaniska system öppnar nya perspektiv i tekniken"

.

Bland biologiska processer som är särskilt intresserade av amerikanska specialister är det både processen att skapa "natur av mikroskopiskt små, men extremt känsliga uppfattande element."

Uppmärksamhet lockas till det nervsystemet av levande organismer, omvandling av nervimpulser, studien av ackumulering och återvinning av information etc.

Bionics-studier som utförs i USA relaterar till de elektriska egenskaperna hos levande tyger och excitationsprocesser, fysiologi och kemi av biologiska "klocka", rytmiska förändringar i växelkurserna. Studier inom bionisk matematik utförs också, "antenner" av fjärilar, migrerande beteende hos duvor, fiskanslutning, användningen av lukt för orientering i vattenlevande djur, måste analys av vågorna i örat studeras. Teorin om information med flera storlekar utvecklas, en matematisk analys av konstruktionen av en datormaskin med 10

9

Kumulativa element.

I september 1960 hölls det första nationella symposiet i Bionics i USA under mottot: "Levande prototyper är nyckeln till ny teknik." 700 personer deltog i den: radioelektronik - 60 procent, fysiker - 10 procent, matematiker - 10 procent, biologer, biofysiker och biokemister - 5 procent, psykologer och psykiatriker - 5 procent. 25 Rapporter presenterade ledande utbildningsinstitutioner och företag i landet.

År 1961 organiserades det andra symposiet i Bionics i USA. Många rapporter omfattade resultaten av forskning som genomfördes av Förenta staternas flygvapen och Navy. Arbetet inom militär användning av Bionics i USA fortsatte 1962 med ännu större omfattning. Således indikerade pressen att luftkraften leddes av 14 utvecklingar, och marinen stöddes ca 30 verk i denna riktning.

Amerikanska specialister gör en stor satsning på Bionics för att lösa problemen med kommunikationsutveckling. Så framför dem, enligt deras erkännande, de svåra uppgifterna för att bearbeta information som cirkulerar i det elektroniska systemet som förbinder militära baser, olika typer av vapen. Jag oroar dem och problemet med tillförlitlighet, till exempel ett kommunikationssystem med satelliter. I det här fallet anses det vara för litet i USA: s livslängd, det måste ökas 100-200 gånger. Experter förväntar sig att studien av levande organismers tillförlitlighet kommer att ge nyckeln till att lösa denna uppgift.

Det smakar uppmärksamhet utomlands och uppgiften att minska dimensionerna och vikten av elektronisk utrustning i luftfart. Under tiden är de inte reducerade, men de växer snabbt. Så den amerikanska bombaren som släpptes under fyrtionde år 2000 elektroniska delar ombord, 1955-planet är 50 000 elektroniska delar, och på kampfordonet 1960 används 97 000 elektroniska delar. Det är därför aviatorer är intresserade av problem med dimensioner, vikter, ombord näring. Det är inte en slump att det är representanter för amerikanska luftfartsrepresentanter som är skott av lärande och artificiell reproduktion av ljusa och kompakta enheter av levande organismer som kräver en liten energiförbrukning.

På grund av den allt större utvecklingen av bionik och större möjligheter som öppnades för att tillämpa sina prestationer i militära angelägenheter är det viktigt att det bredare utbudet av människor i vårt land bekanta sig med de viktigaste problemen som löses av den nya vetenskapsgrenen. Det är särskilt användbart att känna våra militära läsare.

Nyligen är forskare av ett antal länder mycket aktivt att utforska organen med fem sinnen (ögon, öron, luktsans, smak och tång) av levande organismer. Dessutom studeras förmågan att känna temperaturen, smärtan, vibrationen, jämvikten etc..

Uppfattningar, i huvudsak konvertera en typ av energi till en annan och ha en stor känslighet, större än motsvarande omvandlare som skapats av mannen. Det visade sig till exempel att vissa fisk är extremt känsliga för lukten. En av dem kan detektera närvaron av en bulkämne, om även en lösning av lösningen är endast innehoppad 10

-14

G.

Det är intresse och mysterium av utformningen av en mikroskopisk mottagare av ultraljudsoscillationer som är tillgängliga i mal, bakom vilka fladdermöss som jagas. Denna mottagare som uppfattar frekvenser från 10 till 100 kHz tillåter moths att detektera fienden genom strålningen på dess lokaliserare på ett avstånd av upp till 30 m.

Nya möjligheter till infraröd teknik kan öppna studien av ett speciellt organ av rasens ormar, vilket uppfattar värmestrålning och svarar på en förändring i temperaturen på den strålande kroppen bokstavligen per tusen bråkdel av graden. Med den här kroppen kan ormen, som faktiskt ser dåligt, hitta sitt offer i mörkret. Sådan känslighet för att tillhandahålla termiska koordinatorer av rakethemsystem och andra automatiska styrenheter drömas om utländska specialister.

Med särskild uppmärksamhet uppträder forskare i många länder de utseendetade som över 90 procent av all information tränger in i kroppen. Fotoreceptorer är föremål för slarviga studier - nervceller som uppfattar lätt irritation, energiöverföringsprocesser från dem och behandling av visuell information. Lockar specialister och karaktären av ögonens rörelse, översikt över ögat och mycket mer.

Ögonen på en groda, ett marint djur - ett svärd, insekter studeras intensivt. Utländska experter anser att studien av ögatens struktur, mekanismen och människans egenskaper och djur och djur kan dra nytta av att förbättra bildprospekteringssystemen, förtydliga mekanismen för färgvision och lösa andra tekniska uppgifter.

Ingen mindre svår uppgift är utvecklingen av artificiella organ av vision. Ett konstgjort system av klocktelefon är byggt av ett konstgjort system som reproducerar en av de fyra funktionerna i grodans ögon. Ett annat företag byggde en modell av "detektorer av insekter" i bild och likhet av det visuella fordonet. Modellen innehåller sju fotoceller, sex av dem orsakar irritation och den sjunde bromsningen av artificiell nerv. I avsaknad av en insekt är alla fotoceller upplysna likformigt och irritation och bromssignaler är helt backade. När en insekt visas, mörkas den centrala fotocellen, det betyder att bromssignalen är svag och irritationssignalen gäller "nerven".

Det rapporteras också om utvecklingen av en elektronisk apparat, som reproducerar effekten av hästsko-liknande krabba. Detta öga var intresserad av forskare av det faktum att det har möjlighet att stärka kontrasten av bilder av synliga föremål. Den här egenskapen i Crab Eye ska användas för att underlätta analysen av tv-bilder, liksom flygfoton, månens bilder etc.

Mycket signifikanta resultat ger en mer detaljerad studie av mänskliga hörselorgan. Det är känt att den koncentriska lindningen av öronskalet är som behövs för att höra, såväl som det andra ögat för uppfattning, de ger möjlighet att definiera utsikterna - platsen för ljudkällan. Studierna har fastställt att på grund av de krökta övertygelserna i öronskalet kommer ljudet till trumhinnan att återanvända. Detta gör att du kan bestämma ljudkällans plats.

Bland de möjliga tillämpningarna av denna upptäckt - skapandet av ett syntetiskt "utomhus öra" för en enhet som fångar undervattens ljudkällor. En av forskarna i Förenta staterna visade tjocka skivor med tre hål borrade i dem, som, som han indikerade, utföra rollen som mänsklig handfat. En sådan perforerad skiva, placerad under mikrofonhuvudet, som spelas in, skapar en fördröjning i tid, vilket möjliggör inspelningen medan du lyssnar på inspelningen för att bestämma ljudets avstånd och riktning.

Efter typ av maneter har sovjetiska forskare byggt en enhet som förutspår nöjen av stormen. Det visar sig att även ett sådant enklaste marina djur hör otillgängliga infrasor, som härrör från friktion av luftvågor och ha en frekvens av 8-13 oscillationer per sekund.

Jellyf har ett skelett, ett slut med en fluidkula, där stenar flyter på slutet av nerven. Den första uppfattar "röst" av kolvstormen fylld med vätska, sedan genom småstenen, överförs denna röst nerver. I den anordning som imiterar hörselkroppen i maneten (fig 3), finns det en rot, en resonator som sänder oscillationerna av de önskade frekvenserna, Piezodatchik, som omvandlar dessa oscillationer till de elektriska strömpulserna. Därefter förbättras dessa pulser och mäts. En sådan anordning tillåter att bestämma stormens offensiva på 15 timmar.

Fikon. 3. Diagram över enheten - Predictor Storm

Sedan 1950 använder en av utländska experter ett konstgjort öra, vilket är en mikrofon med en speciell design. Den elektriska strömmen som strömmar in i mikrofonens krets exciterar lemmen hos den auditiva nerven. Detta, förstås den första, fortfarande ofullkomliga designen, sedan i verkligheten, den auditiva nerven har en komplex "informationskryptering". För att återskapa konstgjort, kommer en hel del ansträngningar att behöva mycket ansträngning, i synnerhet specialister inom elektronik.

I detta avseende studeras utomlands intensivt av mekanismen för uppfattningen av ljud av en person som använder en elektronisk modell som reproducerar öraens frekvensegenskaper. Specialister lyckades tränga in i kärnan av många fenomen, särskilt i processen med uppfattning om timbre.

Specialister försöker också skapa en modell, som liknar det mänskliga örat skiljer svaga signaler mot bakgrunden av buller.

Förutom synen av vision och hörsel, lockar specialisterens uppmärksamhet kroppens känslighet från gräshopporna (den ligger på det tolfte segmentet av mustaschen), vid stavarna och hajarna, mekanismerna för en känsla av tid i djur, fåglar och insekter. Mekanismer för känsla av tid kallas biologisk klocka. De kontrollerar kroppens rytmer, och för en rytm finns det flera timmar. Studien av dem i insekter visade att de är associerade med speciella celler i nervkoder. Dessa celler producerar speciella hormoner för att styra rytmen av vital aktivitet.

Forskning av biologiska klockor genomfördes i ett antal utländska universitet och institutioner. De visade att dessa klockor är okänsliga för temperaturförändring endast vid vissa ramar. När temperaturen matas ut för dessa ramar, till exempel, vid kylning till 0 °, stannar den biologiska klockan. Efter att ha ökat temperaturen till det normala, börjar de gå igen, ligga bakom stopptiden.

Specialister utomlands sträva efter att skapa en elektrisk analog av biologiska klockor. Analogen introducerade generatorn, vars karaktär beror på miljöpåverkan - alterneringar av ljus och mörker, månens fas etc. Den här enheten, av planen för sina designers, "måste kasta ljus på processerna för funktionshinder av biologiska system när de utsätts för periodiskt förändrade förutsättningar för de omgivande onsdagarna.

I Atomic Energy Pavilion, vid All-Union-utställningen av Sovjetunionens nationalekonomi, lockar besökarna en manipulator som, som det var, förlänger operatörens händer och låter honom göra det arbete där personen inte kan lokaliseras på något sätt. En sådan situation kan till exempel uppstå vid kärnindustrins företag, där det finns radioaktiva föroreningszoner. Och här på den plats där någon verksamhet ska utföras, drivs manipulatorer på avstånd. De har ett stort antal frihetsgrader och kan göra operatörslag som observerar ett säkert ställe, utför en mängd olika verksamheter. De kan ta fartyg, överflödiga vätskor, ljus match, etc.

Om du är införd i manipulatorns enhet mer detaljerat kan du fastställa att det här är handlingsprincipen - en hävarm. Det är avsett att utföra ett strikt definierat antal operationer som krävs för genomförandet av experimentet. Men är det möjligt att skapa en manipulator utan ett spaksystem? Och här för att hjälpa forskare kan komma kännedom om grunderna i ledningen i en levande organism, och i synnerhet BioToki.

Vad är biotoki och när de detekteras? Elektrisk fisk, det vill säga fisk, i vilken höga potentiella skillnader uppstod, var kända för människor långt innan den första konstgjorda nuvarande källan skapades. Naturligtvis, på människor av dessa avlägsna tider, förhindrades de elektriska egenskaperna hos fisk av rädsla, eftersom små djur var i deras närvaro på grund av elektriska utsläpp, besegrade lesioner.

Den första som forskat på el i en levande organism var italiensk Luigi Galvani. På 90-talet av XVIII-talet genomförde han ett antal experiment med en groda och fann att kortfristiga strömmar uppträder i neuromuskulär vävnad under vissa förutsättningar. El, avslutade en forskare, är i en levande organism.

Alessandro Volta agerade mot dessa resultat, vilket skapade den första strömkällan som kallades senare av ett galvaniskt element. Men modern vetenskap bekräftar riktigheten av slutsatserna från Galvana. I själva verket finns det i den levande organismen.

... havsfisk från släktet Astroscopus har ett sätt att producera mat baserat på användningen av elektrisk energi. Ögonen och munnen vid denna fisk ligger på baksidan. Om det finns en liten liten man i hennes synfält, är rovdjuren tillverkad till "attacken". Vid utseendet av stek på ögonnivå till de elektriska organen, kommer signalen, och den elektriska urladdningen skickas mot steken. Bedövad man droppar rakt rovdjur i munnen.

För närvarande, mer än hundra arter av fisk, som kan producera el med en ganska hög potentialskillnad. Så, den elektriska slitsen kan skapa en spänning upp till 70 V. Utmatningen med en sådan skillnad i potentialer är medel för att skydda skridskaten från fiendernas angrepp. Elektrisk SOM, beroende på irritation, kan orsaka en spänning på 80-100 V och mer och elektrisk ål - från 300 till 500 V.

Fisk som kan skapa starka elektriska urladdningar finns huvudsakligen i de tropiska haven. De producerar el med sina speciella elektriska organ.

Men det betyder inte att bara vissa levande organismer är märkliga för el. De har helt enkelt elektriska egenskaper uttryckta i starkare utsträckning. Svagare strömmar uppstår systematiskt i alla levande och till och med växtorganismer. I studien av strömmar i organismer som kallas bioelektriska har sådana forskare gjort ett stort bidrag som Dubois Ramon, I. M. Sechenov och andra. Den underbara ryska fysiologen N. E. vvedensky 1882 gjorde biotokerna inlämnad sin röst: han lyckades höra muskeln och nerverna av mannen i telefonen. Något senare, vår landsmän V. YU. En hamnar baserade på generaliseringen av alla uppgifter om biotok som mottogs före honom motiverade teorin om deras förekomst i en levande organism. Denna teori bygger sedan på moderna idéer om biotoks. Det fanns en speciell gren av fysiologi som är engagerad i elektriska processer i organ och vävnader i kroppen.

Hur förklarar hon biotoks ursprung nu? I metabolismens process mellan organismen och miljön uppträder hundratals biokemiska reaktioner mellan vävnader och organ, elektriskt laddade molekyler och atomer som kallas joner bildas. Positiva joner (katjoner) är mindre i storlek, mer rörliga än negativa joner (anjoner). Som ett resultat är katjonerna enklare genom de cellulära partitionerna än anjonerna, varvid betingelserna för deras separation skapas, det vill säga bildandet mellan individuella delar av den muskulösa, järn eller nervvävnad av den potentiella skillnaden. I den icke-arbetande kroppens kropp når den 0,01 V, i arbetets kropp - når 0,03 V. När vävnadsskador kan den potentiella skillnaden nå 0,06-0,07 V. Ledarens roll för strömmar som härrör från närvaron av potentiell skillnad spelas av vävnader med högre ledningsförmåga än närliggande.

Biotoks bildas i alla organ och vävnader. De uppstår och när de arbetar med hjärtat, konsumerar då genom hela kroppen. Avslappnat hjärta har en positiv potential, förkortad - negativ.

Särskilt viktigt är fäst vid studien av strömmar som bildas under hjärnans arbete. Skillnaden mellan deras potentialer mäts av miljontals volt. Hjärnströmmarna kan detekteras genom att införa speciella elektroder på huvudet och ansluta dem med en elektronförstärkare (med en vinst i tiotusentals). Som ett resultat, på oscilloskopskärmen, kan du se arten av strömmar och deras förändringar.

Forskare har fastställt att hjärnströmmar har en viss rytm. Det finns redan flera sådana rytmer - Alpha, Beta, Gamma och andra. Frekvensen av förändringar i alfa-rytm (8-12 oscillationer per sekund) är det högre vid beta-rytm (20-30 oscillationer per sekund) och ännu högre vid gammastrytm. Frekvenser, vilket innebär och rytmer beror på det tillstånd där det finns en person. En viss störning av hjärnan definieras av samma förändringar i BioTokov. Ett sådant beroende av arten av strömmen från kroppens tillstånd gör det möjligt för forskare att studera de processer som uppstår i den mänskliga hjärnan. Och inte bara att lära sig, men ibland att bedöma om en person är frisk om sjuk, då och så vidare.

Och 1962 användes biotokerna i hjärnan för att observera från jorden för kroppen av astronauterna av Andria Nikolaev och Paul Popovich. För detta måste forskare använda biotelemetrisystemet, det vill säga överföring på radiodata på biotokerna. Särskild utrustning har skapats, utvecklat det mest effektiva sättet att köra BioTokov, förlängningssystemet för elektroder.

Och den 11 augusti 1962, under beredningen av A. Nikolaev, ett headset med små silverelektroder i pannan och ett nacke sattes på flyget. På ytan av elektroderna - ett tunt lager av en speciell pasta. Det komprimerar kontakten av elektroderna med huden.

Trådarna från elektroderna summeras upp till en miniatyrförstärkare placerad ihop med strömkällor i en liten låda, och den är i fickans ficka.

Endast den historiska flygningen började, och på jorden hade rymdmedicinsk specialister redan i händerna på en persons inspelning av mänskliga biotlocks i det interplanetära utrymmet. Samma poster utfördes från sidan av östra 4 rymdfarkost, pilotade P. Popovich. Dechiffrering av dessa poster gav ett rikt vetenskapligt material. Att erhålla först i vetenskapshistorien om biotoks från rymden är en enastående prestation av sovjetiska rymdmedicin och vår elektronik.

Studien av biotens av kosmonauts hjärna möjliggör en uppfattning om det fysiologiska tillståndet i centrala nervsystemet som helhet och gör det möjligt att bedöma sina reaktioner på olika influenser i samband med multilods kosmiska flygningar. Introduktion till programmet för astronauter för att registrera sina hjärnbiotoks förföljde målet att undersöka det mänskliga kroppens nervösa psykiska tillstånd under långvarig vistelse i ett tillstånd av tyngdlöshet. Metoden för att studera hjärnbiotyper i viss utsträckning gör det också möjligt att styra viloläge och vakenhet, trötthet och excitation.

Kosmonauterna studerades på ett avstånd, inte bara hjärnbiotoks, utan också den elektriska aktiviteten hos hjärtmuskeln, hud-galvaniska reaktioner. Kontroll över hjärtmuskelns elektriska aktivitet ger en uppfattning om tillståndet för kardiovaskulärsystemet. Det användes också i tidigare flygningar, vilket gjorde det möjligt att jämföra de erhållna uppgifterna.

Studien av de hud-galvaniska reaktionerna tjänar också som en uppgift att studera staten i centrala nervsystemet. Under de hud-galvaniska reaktionerna förstås ett komplext komplex av bioelektrisk aktivitet hos huden, på grund av svällande biotoks och dess elektriska (ohmiska) motstånd. Som ett resultat av excitationen av högre vegetativa centra, förändringar i hudens elektriska motstånd. Det betyder att det kan bedömas på smärta irritationer, känslomässiga påfrestningar etc.

I observationer av astronauter från jorden användes registrering av ögonrörelser, baserat på fångst av den potentiella skillnaden mellan de positivt laddade ögonbollarna och den negativt laddade med de interna avdelningarna (näthinnan och skalet). Samtidigt kunde i vissa fall också biotoks av ögonmusklerna fira.

Alla dessa förändringar var avsedda att få objektiv information om kränkningar av kosmonauternas vestibulära apparat (apparater, "kunskapen" av den mänskliga kroppens jämvikt). Faktum är att med sådana överträdelser finns det ofrivilliga rytmiska rörelser i ögonlocket, kännetecknat av ett visst räckvidd och frekvens. Förutom observation av överträdelser av den vestibulära apparaten ger metoden för registrering av ögonrörelser en viss uppfattning om den kosmonautmotoriska motorns aktivitet.

Eftersom de strömmar som bildas i hjärnan är variabler, orsakar de ett elektromagnetiskt fält i det omgivande mediet, givetvis mycket svagare än de fält som skapar radiostationens antenner. Emellertid kan hjärnans elektromagnetiska fält fångas. Nyligen lyckades vi till exempel ta "hjärnan" vågor på ett avstånd av flera meter. Samtidigt beror vågorna, som var tänkt, beroende på vad som för närvarande är engagerat i en person. Och det här kommer tydligen också att ge stor nytta för vetenskap, särskilt medicin.

Redan i utomeuropeisk utskrift har en bred diskussion utvecklats kring telepati - överföring av tankar på avstånd. Den franska tidningen, som till exempel beskrev att experimentet med den mentala kopplingen mellan människor skulle ha beskrivits, varav en var på stranden, den andra - på avlägsnande av 2000 km från stranden ombord på Nautilus-nukleär ubåt. I de utsedda sessionerna var en man på stranden att gissa korten om vilka en man i simning tänkte. Den slump som skulle ha nått 70 procent.

Hur tillförlitligt det här meddelandet är svårt att döma. Men det faktum att användningen av hjärnforskarnas fysiska fält redan tänker på allvar, utan tvekan.

Men tillbaka till biofurserna. När allt började började vi prata om dem i samband med möjligheten till deras tillämpning för att förbättra kontrollverktygen på ett avstånd, och i synnerhet hävarmanipulatorer. Det visar sig att det här är en mycket riktig sak.

Låt oss, läsaren, mentalt flytta övergången från Atomic Energy Pavilion av All-Union-utställningen av prestationer från den nationella ekonomin i paviljongen av Sovjetunionen. Här är en Biota Manipulator. Det har mycket gemensamt med hävarmen, men det finns också en grundläggande skillnad mellan Biotok. För att göra detta sätts armbandet på operatörens hand, vars elektroder är nära kontakt med huden på underarmsplatsen. Det är på denna plats att musklerna, vilket orsakar böjning och förlängning av fingrarna i människans händer. Från armbandet sträcker tråden till den konstgjorda borstmanipulatorn. Starta operatören böja handen, och den artificiella handen börjar exakt samma rörelse. Detta uppnås på grund av det faktum att biotokerna som uppstår i muskeln fångas av armbandet, förbättra och binda till artificiell hand.

I fig. 4 (överst) som visar ett blockschema över bioelektrisk kontroll. Den innehåller en aktuell samlare, förstärkare, omvandlare, verkställande kropp (manipulator). Omvandlaren är utformad för att bestämma vilken rörelse som avser att utföra operatören och ge lämplig puls till manipulatorn. I fig. 4 (nedan) visar schemat för den vattenkraftverk av den biotekniska manipulatorns artificiella hand.

Fikon. fyra. Bioelektrisk manipulator och dess vattenkraftverk

Hur uppstår bioelektrisk kontrollprocess? För att bättre förstå detta måste vi komma ihåg hur information utförs från nervceller till hjärnan hos personen och beställer från det med muskler. Huvudrollen i detta spelas av processerna med nervös spänning. Nervösa celler (receptorer) när irritation påverkar dem, "svara" med signaler. Och här är lagen: allt eller ingenting. Det vill säga, så länge som irritation inte når lite tröskel, orsakar det inte nervcells excitation. Så snart det överstiger detta värde, passerar impulser genom nervfibern. Dessa impulser skickas till hjärnan, rapporteringsinformation: "het", "tyst", "högt", "vit", "röd", etc.

Orderna av musklerna till handling sänds också i form av specifika impulser. Dessa impulser på nervsystemet kommer till exempel i musklerna som styr penselens rörelser. Pulserna följer en efter en annan med en viss frekvens, vilket är ju högre, desto starkare lado borsten. Frekvensen når tiotals och hundratals pulser per sekund, och deras amplitud förblir oförändrad, eftersom den bestäms inte av irritationens kraft, men nervens egenskaper.

Och så bestämde vi oss för att använda biotoks som uppstod i muskeln för att styra artificiell hand. Här väntar vi på sådana svårigheter som en liten styrka av signalerna, närvaron av ett stort antal biotokov, från vilket de impulser du är intresserade av. Detta är för detta och tillhandahålls i det bioelektriska manipulatorns schema, förstärkaren och omvandlingsenheten, som stelnar operatörens intelligens.

Således är bioelektriska manipulatorn ett styrsystem där "programmet" ställer in en levande organism, och det fungerar ut sin externa tekniska enhet. Kan det finnas ett system med bioelektrisk hantering av ett annat slag? Ja. Du kan ange ett program i form av elektriska pulser med en teknisk enhet, och den levande organismen kommer att utföra detta program. Ett sådant system är exempelvis i apparaten för behandling av elektrisk kraft. De elektriska impulserna som genereras av generatorn påverkar hjärnan, orsakar bromsning av nervceller, kroppen av sömn uppträder i kroppen.

En sådan fråga uppstår: om det är omöjligt att se till att den bioelektriska manipulatorn inte bara komprimerar och pressas artificiell hand, utan också reproducerade andra funktioner av en persons hand? Naturligtvis är det möjligt, men ibland är det tekniskt tillrådligt att reproducera endast vissa handrörelser, inte för att komplicera manipulatorns utformning.

Det bör noteras att artificiell hand kan säkerställa ansträngning många gånger mer än en persons hand. Detta hindrar inte det faktum att biotoks är svaga. När allt kommer omkring fungerar de som en styrsignal, och det kan "beordra" oändliga mer kraftfulla energikällor.

Bioelektrisk manipulator är bara det första steget i utvecklingen av detta nya ledningssystem. Framåt är en bred utsikter att använda biotokerna i olika muskler, i synnerhet hjärtmuskeln, musklerna som kontrollerar andningsrörelserna, etc. som redan är etablerade i vårt land röntgenstyrsystemet på bekostnad av Biotok i hjärtmuskeln. Detta gör det möjligt att när som helst få en bild av hjärtat av minskningen.

Strålningen av radiovågor med människokroppens muskler pågår. I amerikansk tryckning, till exempel närvaron av strålning vid en frekvens på 150 kHz och högre. Denna strålning händer när muskeln är spänd och fungerar. Dessutom avger olika muskler annorlunda, mindre starkare än stora. Musikmusklerna är särskilt starkt strålning. Formen av all denna strålning är skarpa toppar.

Forskare i NATO aggressiva block försöker använda biotrioner främst för att skapa militära enheter.

Den franska tidningen "Xyansevi" i december 1961 skrev om användningen av BioToks som en förstärkare av muskulös energi. Läkare Ellis och Schnedermeyer har utvecklat ett system som ger möjlighet att öka den elektrolynografiska potentialen hos musklerna sex gånger. Uppfattar denna potential med metallskivor intill huden vid den största tidvattnet i nervenergin i huden, väljer skivorna biotioner och gör det möjligt att använda dem för att driva den lilla motorn.

Den envisa är noterad på möjligheten att använda denna öppning för militära ändamål. "Servosoldat" kommer att kunna bära tungt redskap och flytta mycket snabbare än vanliga människor. En sådan soldat kommer att kunna flytta och flygplan på muskulös energi.

Nu vet vetenskapen möjligheten att använda Brain BioTok-hantering. Detta skulle innebära att Brain BioToks själva skulle leda till maskinens arbete, skulle tekniska anordningar skulle kunna agera enligt mänsklig tankes order.

Studien av processer i naturen kan ge teknik inte bara bioelektriska kontroller på avstånd, utan även elkällor baserat på användningen av sönderdelning och oxidation av organiska ämnen som leder till elproduktion. Det är exempelvis känt att el bildas i havsskiktet, det verkar finnas en gigantisk bränslecell. Principen om operation av ett sådant element reproduceras i fig. fem.

Fikon. fem.

Schema för den biokemiska bränslecellen

Såsom framgår av figuren består bränslecellen av två sektioner separerade av en halvpermeabel partition. Inre sektioner - inerta katoder. Anodsektionen innehåller "bränsle" - en blandning av havsvatten med organiska ämnen, såväl som en katalysatorbakterieceller. Havsvatten med syre är placerat i katodsektionen. När elementet är verksamt, som i det nedre skiktet av havet, är bränslet oxiderat och energin släpps, som levereras som en elektrisk ström i ytterkedjan.

Fördelarna med ett sådant element är låg kostnad, eftersom det använder "fria" produkter. När det gäller arbetstiden kan det vara oändligt stort om i katodsektionen introducerar levande alger med tillsats av oorganiska salter som är nödvändiga för sin makt och belysa elementet med solljus. Skriv ut Räntor i sådana delar av US Navy.

I en annan "biokemisk källa för att accelerera förfallna och oxidationsprocessen används en annan typ av bakterier, tack vare vilken reaktionerna accelereras med en miljon gånger.

Elementet har en spänning på 0,5-1 V. På grund av det faktum att avloppsvattenbakterier kan användas, i synnerhet bakterier från tarmarna hos en person, kan den teoretiska möjligheten att skapa system med en sluten cykel för kosmiska skal öppnas. I USA utförs forskningen i den här riktningen.

Så studien av elektriska fenomen i naturen berikar elteknik med en ny arsenal av medel.

Björkens stora intresse manifesteras i naturens levande organismer orienterade i sin rörelse, bestämma hinder, otvetydigt hitta rätt riktning i mycket långa resor. En stor fördel med navigationsenhetens designers medförde till exempel en detaljerad studie av vissa insektsorienteringsmyndigheter under flygning.

... naturalisternas uppmärksamhet har länge dragits av två appendage bakom vingarna i dubbla insekter, med formen av en trasa kopplad till en tunn kudde. Detta är en buzz, som i flygningen ständigt vibrerar. Den yttre änden av var och en av dem rör sig längs bågbanan. Trenden mot en sådan rörelse bevaras och vid ändring av flygriktningen. Detta skapar en fyllning av ett husdjur för vilket insektshjärnan definierar förändringen i riktningen och ger lagmusklerna, kontrollen av vingens rörelse.

Principen för denna enhet användes av designers när man skapar ett nytt typgyroskop. Det är känt att gyroskopet-ett oumbärligt känsligt element av alla ledningssystem rörliga föremål, inklusive fartyg, flygplan, raketer. Enligt buzzs önskan i sin design, vibrerande tunna plattor. Det visade sig att ett sådant gyroskop har mycket mer känslighet än den vanliga. Men dess främsta fördel är lägre exponering för påverkan av högaccelerationer. Att bli "själ", till exempel en sådan enhet, som en pekare av aggregat, hittade han på moderna höghastighetsflygplan.

Här är ett annat exempel på den framgångsrika tillämpningen av Bionics-data. Det är dess data att det var möjligt att skapa en "heaven compass of polarized light", det vill säga en anordning som kan lokalisera polarisationsplanet för att bestämma läget för ljuskällan. Gjorde en kompass i bildens eller biens öga. Det är känt att oberoende delar av de sfäriska ögonen hos dessa insekter (OMMATIDS) är uppdelade i åtta delar som en asterisk. Graden av överföring av polariserat ljus är beroende av vilken riktning den kommer. Oavsiktligt för ögon, till exempel, bin olika områden av himlen kommer att ha en ojämn ljusstyrka. På grundval av detta bestämmer den sin plats mot solen även när den är dold av moln. På samma sätt kan den himmelska kompassen av polariserat ljus användas i försändelse för orienteringen av skenens position, oavsett vädret.

Baserat på Omatisidiens verkan skapades det utomlands och en annan enhet. Det är känt att det finns flera bilder av ämnet. Det bidrar till att titta på det rörliga föremålet, eftersom det konsekvent kommer in i synfältet på varje Ivymidium. På den här egenskapen kan insekten bestämma ämnets hastighet.

Insektens ögonenhet fungerade som en prototyp av en ny enhet för omedelbar mätning av flyghastigheten. Enheten visade sig billig, liten. Han informerar observatören om flygplanets hastighet eller någon annan kropp som korsar sitt synfält.

Ovanstående exempel visar Bionics möjligheter att förbättra navigeringstekniken, men ge ingen anledning att hävda att alla processer i naturen är början och förblir bara för att samla frukter. Faktum är att Bionics har många olösta problem, särskilt i studien av metoder och anordningar som tillåter djur att navigera under olika förhållanden och speciellt under migrering.

Olika representanter för djurvärlden - kranar, fladdermöss, akne - övervinna avståndet på många tusen kilometer och kommer alltid till platsen för deras reproduktion. Även en sådan låghastighets varelse, som en sköldpadda, kan övervinna långa avstånd, strikt motstå önskad riktning. Vart tredje år, havssköldpaddor, som överkänner vägen på fem med mer än tusentals kilometer, samlas på en viss plats för läggning av ägg.

Experter föreslog att migration förklaras av sökandet efter varma kanter. Men det visade sig, en petrel, till exempel, gör vägen från Antarktis till Nordpolen. Så denna förklaring är inte tillräckligt.

Med en mer uppmärksam studie av migrationsprocessen märkte de att fåglarna påverkar, så att säga "astronomisk situation". Det var möjligt att installera i planetarium, där stjärnorna reproducerades och observation av klädselns nattflygning. Det faktum att vissa fåglar är inriktade på stjärnorna, kanske förklarar det faktum att de på kvällen flyger över molnen, på höjden av många tusen meter.

Hur denna orientering utförs - att säga tills det är omöjligt. Men vissa indirekta tips om processens natur är redan där. Det har fastställts att radiovågor som emitteras av sändarna av lokaliserare och anslutna stationer som påverkar "enheter" av fågelorientering i flygning för att utföra sina funktioner. Det betyder att fågelnavigeringssystemet är baserat på användningen av elektromagnetiska oscillationer.

Det är känt hur mycket astronavigeringssystemen i hanteringen av missiler i flygplan och sändning nu förvärvas. Som det skulle vara viktigt för Bionics metoder för att förklara denna förmåga hos djur, att studera och tekniskt reproducerade ett sådant fantastiskt organ.

Connoisseurs av moderna radartekniker kan inte bara intressera ett sådant faktum. Två amerikanska forskare bestämde sig för att utforska frågan om hur manar av fjärilen "Small Night Peacock Eye" (Saturnia Pavonia) Hitta en kvinna på ett avstånd av 10 km. Det beslutades att avsluta en kvinna under glaset. Males fjärilar flög fortfarande till kvinnan. Ingenting gav placeringen av honor för metallnätet. Endast en skärm som inte sänder infraröda strålar, som det var helt isolerade fjärilar av olika köner från varandra. Amerikanska forskare kom säkert slutsatsen att männen har, som det var, "Locator of Infrared Strålar". Kanske kommer ytterligare forskning att förfina denna ursprungliga slutsats. Det är emellertid ingen tvekan om att sådana småstora anordningar för detektering av föremål på avstånd i tiotals kilometer förtjänar den mest uppmärksamma.

US Navys forskningsforskning utförs av det "biologiska navigationssystemet" av duvor. Forskare försöker avslöja hemligheten om hur duvor är inriktade på okänd terräng och hitta vägen till hemmet. För att observera dessa fåglar under hela flygningen tillämpas ett helt nytt system. Det är baserat på mottagandet av signalerna från en miniatyrradio-sändare, förstärkt på baksidan av duvan.

Radiosändaren arbetar i ett mätvågsområde (frekvens på 140 MHz). Den är uteslutande monterat på halvledare och väger 66,8 g. Strömkällor är kvicksilverbatterier, vilket ger 20 timmars kontinuerlig drift. Antenn - Graduation, längd på 101,6 cm. Så att det inte är förvirrad i svansfjädrarna, är en betydande del av den klädd i glasfiber.

Längs den beräknade vägen är duven belägen mottagande stationer för inspelning av rörelseriktningen. Mottagare kan ta emot signaler från "Radio-" duva från vilken riktning som helst på avstånd över 33 km. Ökad duva, i en strängt definierad tid, och den punkten på den appliceras på kortet. Under ett tvakning av duvor i Philadelphia-distriktet genomfördes observation i 33 km.

Förutom flygledningen beslutades det att övervaka förändringarna i den yttre miljön och svaren på kroppen av dem. Intresserad av forskare och blodtryck och duva andning. Som ett resultat hoppas de att avslöja mysteriet om biologisk navigering och på grundval av att skapa små navigerings- och detektionssystem.

Studier är inte begränsade till duvor, det är planerat att utforska "erfarenheterna" av fåglar som Albatrosse. Det är också avsett att organisera studierna av rörelserna av bruna delfiner, valar, hajar, havssköldpaddor, det vill säga sådana djur som ligger nära vattenytan nästan hela tiden, vilket underlättar spårning av dem.

Det är känt att när man förklarar principen om radar hänvisar vanligtvis till flyktiga möss, vilket enkelt skiljer mellan hinder i flygning, utstrålar ljudvågor och reflekterade signaler. Men det visade sig att inte bara principen om driften av platsapparaten hos möss är av intresse, men också dess enhet och egenskaper. Forskare har etablerat nu att den här enheten har större noggrannhet än skapad av manradio och hydrokatorer. Det visade sig att fladdermössen av en av arten lätt upptäcker en tråd med en diameter på mindre än 0,3 mm, trots det faktum att det naturligtvis ger en extremt svag reflekterad signal.

Det är också karakteristiskt att noggrannheten hos upptäckten av hindret uppnås även med buller, vars intensitet är många gånger högre än intensiteten hos den mottagna signalen. Således, enligt den engelska forskaren L. Kay, agerar echolocation-apparaten av flyktiga möss, även med signalintensiteten till intensiteten hos brusbakgrunden, lika med 35 (i de logaritmiska enheterna i decibeln).

Det visar sig också att olika typer av flyktiga möss, echolocation-enheter är ordnade annorlunda och olika signaler används för orientering. Vanliga insektslevande möss gör ultraljud med frekvensmodulering. Deras frekvens varierar från 90 till 40 kHz under storleksordningen flera millisekunder (från 10 till 0,5 millisekunder).

I fig. 6 visar signalerna som emitteras av den inre-mus som registrerats på filmen med olika metoder. Signalerna fångades av den kapacitiva mikrofonen och matades till diskriminatorn, det vill säga detektorn av frekvensmodulerade oscillationer. Utspänningen hos den rätade strömmen var direkt proportionell mot frekvensen av ingångssignaler och beror inte på deras amplitud.

Fikon. 6. Inspelning på filmen av signaler som emitteras av den insektiva musen

Hur fungerar "Locator" av Insectan Mouse? Det flyger med en öppen mun, som ett resultat, det utstrålade signalfältet överlappar vinkeln 90 °. Tanken om riktningen, enligt specialister, mottar musen på grund av jämförelsen av signaler som tagits av öronen, som höjs under flygningen som mottagande antenner. Bekräftelsen av detta yttrande är att det är värt att hantera ett öra av en flyktig mus, eftersom den helt förlorar orienteringen.

Litteraturen konstaterar att fladdermusens öronbänk är anordnad på ungefär samma sätt som hos människor, men sortimentet av mottagna frekvenser är bredare - från 30 Hz till 100 kHz.

Processen att detektera objekt av den insektiva fladdermusen är fortfarande inte helt upptäckta och studeras. När det gäller föremål vid avlägsnande till 1-1,2 m antas att musen kan skilja signaler från flera av dem. Såsom visas i fig. 7, tillsatsen av utstrålade pulser som moduleras av frekvens och reflekterade signaler ger signaler av skillnadsfrekvensen ΔF, som kommer att vara proportionell mot avståndet till objektet. Varaktigheten av skillnadsfrekvenssignalerna är också en distansfunktion.

Fikon. 7. Tillsatsen av utstrålade pulser modulerade av frekvens och reflekterade signaler och mottagande signaler proportionellt mot avståndet till objektet

Det antogs att på avstånd, stor 1,2 m, skulle noggrannheten av detekteringen av föremål med musen minska. Men möss beteende bekräftar inte detta, noggrannheten förblir oförändrad.

För att förklara detta fenomen läggs följande hypotes fram. Musen kan utstråla oscillationer som inte detekteras av den befintliga utrustningen. Eller för att mäta riktningen till objektet används frekvensmoduleringsmetoden. Objekt på höger och till vänster skapas i olika öron olika frekvenser av beats. Skillnaden i frekvenserna hos beats är proportionell mot hörnet och beror inte på avståndet.

En annan typ av flyktiga möss-rad - används för orientering av rena toner av frekvensen av ca 80 kHz i form av en konstant amplitudpulsvaraktighet i genomsnitt ca 60 millisekunder. Med hjälp av en höghastighetsinspelningsapparat på ett magnetband var det möjligt att erhålla egenskaper hos signaler som emitteras av möss-dioratorer. Som framgår av fig. 8, vid slutet av pulsen ändrar märkbart frekvensen. Den minskar enligt en linjär lag med en hastighet av 10-20 kHz / s för 2 millisekunder. Denna frekvensändring liknar signalerna av vanliga insektiva möss.

Fikon. 8. Skriva på magnetbandet av signaler som emitteras av möss

Externt är beteende i flygning av mössen av dessa två arter annorlunda. Vanliga - raka fasta öron, nära hästskor - kontinuerliga rörelser huvud och vibrerande öron. Det är karakteristiskt att slutsatsen av ett öra inte hindrar medeltiden att navigera. Men skada på musklerna, som kontrollerar öronens rörelse, berövar sin förmåga att flyga.

Det antas att med hjälp av öronrörelsen modulerar musen de mottagna reflekterade signalerna och jämför dem med emitterade. Batings bildas, synkroniseras med öronens rörelse även i vila och i fallet med fasta föremål. Samtidigt bestämmer musen avståndet till föremål med hjälp av Doppler-effekten. Denna effekt består i att ändra frekvensen, såsom ljud, beroende på rörelse (konvergens eller borttagning) av källan i förhållande till observatören.

Samtidigt föreslås att det i processerna av "locators" av mössen av båda arten finns stora likheter. Vid denna slutsats trycker närvaron av en sektion med en variabel frekvens vid slutet av pulsen emitterad av möss-diafom.

Vi är inte för att ge detaljer om enheten och handlingsprocessen av "locators" av dessa levande varelser för att bli en av synvinkel och lägga alla punkter över "och". Exempel talar återigen om användningen av studien av levande världens echolocation-enheter. Detta är viktigt för att inte bara utveckla nya principer för radar, vilket förbättrar radarens strukturer, men också säkerställa deras arbete med störningar.

I Massachusetts Institute of Technology (USA) undersöks "tolkningen av data" metoder som används av flyktiga möss. Professionella är intresserade av hur dessa djur som är täckta med päls skiljer sig från squeaks och shriller av andra flyktiga möss deras reflekterade signaler. För forskning gjordes speciell komplex utrustning - ultraljudsfrekvensmätare, mikrofoner etc. Det antas att en sådan studie kan vara användbar vid utveckling av skydd av radarsystem från störningar.

Fikon. nio.

Schematisk representation av processen att studera delfinhydrolycationsapparaten

För hydrolycation är det mycket värdefullt för studierna av hydrolyseringsapparaten av bruna delfiner (fig 9). Forskare fann att delfinerna avger ljudet av två födelse. För kommunikation publicerar delfiner

Serie av att klicka på ljud i frekvensområdet från 10 till 400 Hz. Ljuden som emitteras av delfiner för att detektera olika föremål i havsvattnet i intervallet från 750 till 300 000 Hz och publiceras av olika delar av delfiner.

Det har fastställts att delfiner reagerar på att låta upp till 80 000 Hz. Det noteras också att delfinhydrolytriska apparaten överstiger de befintliga hydrolyatorn inte bara med noggrannhet, utan också genom intervall. Och här, som i många andra fall, måste vi fortfarande "komma ikapp" i naturen.

Redan har de första studierna visat att hydrolycatapparaten tillåter delfinen inte bara att detektera fisk som tjänar att det är mat, men också för att skilja sin ras på ett avstånd av 3 km. Samtidigt är graden av korrekt detektering 98-100 procent. Under experiment försökte delfin aldrig fånga fisk som är separerade från det med en glasbarriär, och i 98 fall från 100 seglade genom det öppna hålet i gallret, och inte genom hålet, stängt med en transparent platta.

Förutom delfiner har kolvätesanordningen marsvin. Med den här apparaten befinner de sig byte. Även i lerigt vatten upptäcker marsvin en bit mat med en storlek på 2,5 mm på ett avstånd av 15 m. Guinea-grishydroletorn arbetar med en frekvens av 196 kHz.

I ett av Förenta staternas universitet undersöks förmågan hos en haj för offer noggrant. Det är baserat på uppfattningen av ljud och vibrationer. Shark homing mekanismen ska anpassas för att skapa hanterade vapen.

Forskare antar att tropiska fiskar kan producera elektromagnetiska vågor, avge dem och använda för att upptäcka några föremål. En sådan fisk är i synnerhet mormirus-nile lane eller vattenskikt. Han har en märklig "generator" med lågfrekventa elektromagnetiska oscillationer som ligger i svansen. Tömd av långsidig elektromagnetisk energi, spridning i rymden, reflekteras från hinder. Reflekterade signaler fångas av speciella fiskkroppar som ligger vid basen av ryggraden. Denna fisk upptäcker närvaron av ett nätverk, "ser" krossningen härstammar i vattnet, "känns" magnetuppkoppling. Studien av denna "Locator" kan öppna forskare till nya fakta i samband med fångst och användning av elektromagnetiska utsläpp, egenskap av en eller annan grad till alla djur och berika vetenskap och teknik med nya principer för utformning av utrustning, särskilt för plats i vatten.

I introduktionen till boken pratade vi om boende av levande organismer för att upprätthålla en viss stat med en betydande förändring av externa förhållanden. Det handlade om att reglera kroppstemperaturen, blodtrycket etc. Egenskapen att behålla vissa egenskaper vid byte av yttre förhållanden kallas

Homeostas

, och regleringssystemen i kroppen -

homeostatisk

.

Homeostatiska system med ett stort antal yttre störningar kan upprätthålla det konstanta värdet av det justerbara värdet. Vid anpassning till förändrade förhållanden uppstår lokala förändringar, som inte bryter mot hela systemets integritet. I den överväldigande majoriteten i kroppen finns ett verkligt ensemble av interrelaterade system: så många värden som de samtidigt stöds inom vissa gränser.

Från homeostatiska system i en levande organism tar vetenskapen nu ett steg mot självpassande hanteringssystem i tekniken. Innan du överväger dem i detalj, återgår återigen till enklare automatiska styrsystem.

Extremt fördelat i tekniken för ett system med automatisk återkoppling. Eftersom det redan noterades ovan, vid utgången av det automatiska styrobjektet, subtraheras det från det utgångsjusterbara värdet av det angivna värdet. Genom avvikelsens omfattning genererar regulatorn en styrsignal som minskar avvikelsen till noll.

För att kontrollera mer komplexa och mindre studerade föremål krävdes emellertid system som inte bara kunde eliminera den kända avvikelsen av det justerbara värdet från det angivna, men också lösa mer komplexa uppgifter, sök automatiskt efter sådana ändringar i själva systemet för att uppnå det önskade resultat.

Självstämande i princip innebär systemets förmåga att lösa problemet med reglering vid olika störande effekter, ofta även inte förutsedda konstruktör. Det uppnås med hjälp av anordningar som kontinuerligt kan övervaka systemets egenskaper och så påverkar dess parametrar för att få egenskaperna till det optimala (högsta, bästa).

Tänk på för början av det enklaste av självjusterande system - extrema systemsystem. De måste hitta och underhålla ett sådant värde av det justerbara värdet, där det minsta eller största av de möjliga värdena uppnås (det kallas en extrem) specifik karaktäristik för läget. Ett extremt värde kan hänföras till minsta energiförbrukning, bränsle, maximal effektivitet och så vidare.

För att bättre föreställa sig användningsprincipen för självjuustningssystemet, grept för ett exempel på att reglera tillförseln av bränsle i flygmotorerna. Hanteringssystemet är inställt: för att ge den mest ekonomiska flygningen. Som ni vet kan detta uppnås vid varje höjd genom att etablera det optimala läget: en viss hastighet, antalet motorvarvtal, en specifik utgift. Med en förändring i höjden ändras dessa egenskaper. Ett självjusterande system med hjälp av data från styrenheter ska automatiskt bestämma de optimala värdena för de justerbara parametrarna som skulle ge den mest ekonomiska flygningen.

Mer komplicerad uppgift att upprätthålla det högsta läget i fall där vissa eller till och med alla installationsförhållanden inte övervakas och i förväg är okända inte bara i examen utan också riktningen av påverkan av dessa villkor på regimens effektivitet. I det här fallet används automatiska söksystem.

Genom att söka analyserar styrenheten för självjusterande systemet provresultatet, försöker ändra systemstrukturen och dess individuella parametrar. För att göra detta introduceras datoranordningar i de system som kan "memorera" data utföra logiska operationer. Det visar sig att systemet kan acceptera "logiska" lösningar, anpassa sig till den förändrade externa miljön.

Det automatiska söksystemet har sina egna föregångare i naturen. I detta sammanhang är det möjligt att ange processen för utveckling av formen, den så kallade naturliga selektionsmekanismen. Som ett "prover" är olika former av levande organismer som genereras i naturen, av vilka de överlever de mest anpassade. Genom arv överförs avkomman av de funktioner som ger större vitalitet. Variation av miljarder organismer, naturen bildade högutvecklade levnadsarter.

En dialogisk sökning utförs i en automatisk enhet, som försöker olika alternativ, ändra egenskaperna och till och med strukturen hos styrenheten så att systemet som du vill förbättra, har förvärvat de högsta egenskaperna.

Vilka är principerna för att hitta extrema värden i självjusterande system? De kan söka efter olika rörelser i regleringsmyndigheten. Det finns exempelvis metoden att använda små förskjutningar (oscillationer) av den reglerande kroppen i en och den andra sidan av dess genomsnittliga position. Applicera specialanordningar är det möjligt att analysera resultaten och bestämma rörelsens rörelseriktning.

I fig. 10 visar beroendet av parametern för systemet ψ (till exempel effektiviteten hos effektiviteten) från det reglerande organens rörelse X. Positionen för regleringsorganet förändras under påverkan av störningar av den sinusformade formen med frekvensen ω. Låt när regleringskroppen först flyttas till punkt 1 schema. Samtidigt visas en sinusformad oscillation med en frekvens ω, som visas vid punkt 1. Om, under den andra rörelsen, kommer justeringskroppen att falla i punkt 2, kommer utgången att visas signalen för en liten amplitud och två gånger frekvens. Slutligen, när frekvensen Ω visas när du går in i frekvensen ω, men i antiphasen med oscillation vid punkt 1. Diskriminatorn kan markera det maximala som har givet i tabellen. 1 program, eller "logik", arbete. Det kallas vanligen som regleringens algoritm.

Fikon. tio. Automatisk sökning med sinusformiga oscillationer med en frekvens ω. Effekten av sådana oscillationer kommer att visa sig för utgångsoscillationerna av indikatorn ψ som visas vid punkterna 1, 2, 3

För att genomföra sådan "logik" av systemets arbete måste du ha en faskänslig likriktare (diskriminator), vars kommandon skulle sätta en elektrisk motor, och i sin tur öppnas ventilerna, flyttade spjället eller andra regleringsanordningar.

Fikon. elva. Styrenhetens system baserat på principen om memorisering av den största indikatorn ψ

Ett annat sätt att söka efter de högsta egenskaperna är att använda lagringsegenskaperna. Ovanstående betraktades som processerna för ackumulering och underhåll av information som förekommer analogt med hjälp av hjärnans information, dess minne. I det här fallet kan ett diagram som visas i figur användas. 11. Elektrisk spänning (indikator ψ) matas till elektroder-katodkatoden. Låt storleken av ψ ändras som visas i fig. 10, från punkt 1 till punkterna 2 och 3. När ψ når det maximala värdet, är lagringskondensatorn med avgifter ", kom ihåg" ett värde. När spänningen börjar minska, är dioden låst. Summingförstärkaren som jämför spänningen i katodkedjan av lampan och inverteraren ger reläkommandot. Det fungerar och orsakar motorn, och bakom den och regulatorn att röra sig i motsatt riktning. Återigen kommer maximalt att passeras, och så snart värdet av ψ börjar falla, kommer reläet att tvinga regulatorn tillbaka. Således kommer fluktuationer runt det största värdet att uppstå i systemet och den genomsnittliga positionen för den reglerande myndigheten kommer att motsvara detta värde.

Fikon. 12. Grafen av systemindikatorens beroende ψ på rörelsen av regleringsorganet X under cyklisk sökning i ett stegtypsystem

Med memoriseringen är en cyklisk sökning i stegtypsystem ansluten. I det här fallet är det nödvändigt att memorera det ursprungliga värdet av utsignalen ψ, ändras i regulatorns läge ΔH, det nya värdet av utgångsvärdet ψ + Δψ. På grafen Fig. 12 visar beroendet av indikatorn för systemet ψ på regulatorens rörelse X. Låt den initiala positionen hos reglerande organ vid punkten av O. Ett försökssteg Δх är tillverkat. När du flyttar till punkt 1 ökar systemindikatorn, blir + Δψ. Vid startpositionen vid punkt 2 minskar värdet av F under försökssteget vid punkt 3. Med skylten Δψ kan du bestämma riktningsriktningen för den reglerande kroppen. Metoden för sådan sökning kallas konjunktur eftersom steget Δх ges av den speciella omkopplaren cykliskt med samma intervall och riktningen för detta steg och värdet är oförändrat. Algoritmen ("logik") av kontrollenhetens funktion kan representeras som bord. 2.

För att implementera ovanstående "logik" kan ett diagram som innehåller ett föremål för reglering, en klockgenerator och en styranordning appliceras. Styranordningen har i sin tur en lagringsenhet, en motväggskontrollkropp och en anordning för att bestämma var man ska flytta denna kropp för att söka efter det högsta värdet (bild 13).

Fikon. tretton. Schematiskt diagram över Stepping Type Control Device

Schemat börjar fungera när kontaktväggeneratorn är påslagen

1

och K.

2

. Ett teststeg Δх är gjort, förändringen i utgångsvärdet (ψ + Δψ) är ihågkommen. Då är nycklarna stängda till

3

och K.

4

. Vid utgången kommer storleken av avvikelsen av utgångsvärdet från den angivna att släppas. Denna avvikelse matas till motorn, som flyttar klaffen eller ventilen för att närma sig den högsta positionen. När en sådan position passeras, matas en negativ spänning till motorn, och den börjar rotera i motsatt riktning. Som det kan ses från systemet är en sådan automatisk enhet inget annat än en specialiserad datoranordning.

Om du lägger till en specialiserad datoranordning A och en extra datoranordning till den vanliga automatiska styrkretsen kan du till exempel bestämma uppgiften att välja ett sådant läge där kontrollobjektet och regulatorerna skulle konsumera minsta bränsle och el. Sådana självjusterbara system (fig 14) kan vara mycket värdefulla, inte bara för att upprätthålla rörelse, såsom raketer, enligt önskad bana, men också att övergå till andra banor, om det behövs, ur synvinkel av ekonomiska utgifter för bränsle- och energiresurser.

Fikon. 14. Schema av det självjusterande systemet för automatisk sökning efter det högsta driftsättet

En ytterligare datoranordning summerar data om antalet bränsleförbrukade eller energi och bestämmer medelvärdet under en viss tidsperiod. Detta värde levereras till enheten A, som heter Optimizer, som automatiskt söker efter det högsta (optimala) läget där miniminiteten skulle användas.

Extrema automatiska styrsystem kan användas i stor utsträckning i militär- och markteknik. Dessa system kan till exempel hjälpa till att minimera felet eller felet i systemet med ledningsmissiler, målbeteckning och lösa problemet med att möta en projektil för att säkerställa den snabbaste som leder till effekten av moderna raket-kärnvapen. Sådana system kan upprätthålla maximal effektivitet hos energianläggningarna av fartyg och kraftverk av flygplan, för att tillhandahålla läge för att få ett maximalt område av flygning, simning etc.

Ett exempel på ett självjusterat system är ett automatiskt system för att identifiera och välja pulsignaler mot brusbakgrund (bild 15). Den har ett självprometerat filter, med vilket system är konfigurerat på form av inkommande signal.

Fikon. 15. Flödesdiagram av enhetens automatiska signaler

Filterkretsen innefattar en lagringsanordning, ett kortsiktigt ackumuleringsschema och en jämförande anordning. Uppsamling av data på form av en ingångssignalkurva vid mottagning sker i lagringsanordningen. Den speciella enheten jämför data från filterinmatningen och utgången på det kortsiktiga ackumuleringsschemat. När en serie signaler av samma form visas på ingången, är den fixerad i lagringsenheten. Då, från alla slumpmässiga signalfilter, kommer pulser med en kurvform att släppas och hoppas över och hoppas över, vilket "kom ihåg" filter.

Den jämförande enheten detekterar repeterbarheten hos pulsformen för att exakt reproducera denna form i lagringsanordningen.

Med försvinnandet av favoritsignalen kommer systemet att balansera tills den nya signalen visas, vars form upprepas. Det finns en restaurering av signaler som ackumuleras i lagringsenheten.

Hur är jämförelsen av signalens form och den som "minns" filtret? Denna jämförelse utförs vid flera olika punkter placerade på pulsens kuvert. Antalet sådana punkter kallas "antal mätningar" av systemet.

I fig. 16 visar ett blockschema över ett experimentellt system med tio dimensioner som föreslagits av ett av utländska företag. Fördröjningslinjen, som spelar rollen som ett kortsiktigt ackumuleringssystem, har tio kranar. Lagringsenheten innehåller tio kondensatorer som dras av motstånd. I korrelatorn finns respektive tio multiplikatorer.

Fikon. 16. Blockschema över försökssystemet med tio dimensioner

Spänningen från fördröjningslinjen och cellen i memoriseringen matas in i en multiplikator, som ger produkten till utgången av dessa två spänningar. Signaler från alla multiplikatorer vikas och den totala signalen matas till detektorn. Det avslöjar också hur identiskt med formerna av signaler. Detta uppnås genom att jämföra den totala signalen med den som "kommer ihåg" filtret, den så kallade referenssignalen. Om den första är lika med den andra eller flera av det, låser detektorn det aritmetiska blocket i detekteringssystemet.

Med hjälp av tio ytterligare kondensatorer förbättras "Copy" -signalen. Detta innebär att i början av jämförelseprocessen producerar systemet en mer exakt fast signal i en jämförande anordning. Om signalen inte helt gick in i signalen, men det finns bara en komponent av det, börjar systemet fortfarande "anpassa" till det. Det finns ett tecken på avgrunden, eftersom referenssignalen sjunker till noll. När den nya signalen visas är systemet klart för åtgärd. Det betyder att det kan "dechiffrera" kodade signaler med periodiskt förändrade koder. För signaler med en mer komplex form behöver du ett större antal mätningar.

De självjusterbara systemen används i stor utsträckning utomlands när man utvecklar autopilot för flygplan och raketer, liksom i utformningen av automatiska styrsystem för rocketo-plan och rymdfarkoster.

Det är känt att flygplanet visar sig avsevärt förändras beroende på viktförändring och konfiguration, hastighet, atmosfärisk densitet, målmanövrering och typ av bana. Således måste det självjusterande systemet som används för autopilot, baserat på flygförhållandena, byta sina parametrar så att trots dessa förändringar behåller den nödvändiga kvaliteten på arbetet.

Ta till exempel en sådan indikator på de omgivande förhållandena som temperaturen. Flygningen måste mäta temperaturen för de delar av rymdfarkosten, som är mest mottagliga för uppvärmning, till exempel vid ingången till de täta lagren i atmosfären. Enligt resultaten av dessa mätningar bör systemet justera banan så att fartyget inte slår på området där det väntar på överdriven uppvärmning.

För att bättre förstå principen om självjusterande reglering med flyg, kan du referera till pilotens åtgärd under flygning. Att ha en kontrollknapp, störde han något flygplanets flyg, vilket gör det möjligt att känna maskinens egenskaper och nå den optimala (bästa) kontrollen, trots att flygplanets egenskaper ändras när höjden är inställd eller ändra flyghastigheten .

Tänk på ett av proverna av självjusterande autopilot, i synnerhet på den amerikanska fighteren (fig 17). Huvuddelen av autopilot är en multivibrator - en elektrisk oscillationsgenerator, vars form skiljer sig från sinusformad. Den utför funktionerna i ett höghastighetsrelä. Om flygplanet sparar den angivna positionen, producerar multivibratorn, byte till ett av två stabila tillstånd, korta elektriska pulser motsatta polariteten och lika med ström. Frekvensen av dem varierar från 4 till 6 Hz. Dessa pulser sammanfattas till styrmaskinen, och det utför naturligtvis oscillationer nära det neutrala läget. Rattets genomsnittliga läge förblir konstant, även om det själv och rör sig 0,1 ° vid frekvensen av pulser. Flygplanet har också etablerat svängningar, helt osynliga för piloten.

Fikon. 17. Schema av självjusterande autopilot

Med en förändring i flygplanets läge kommer signalen från motsvarande gyroskop att tvinga multivibratorn att dröja i ett stabilt läge längre än i den andra. Så kommer impulserna hos en polaritet att agera på styrmaskinen under en längre period än pulserna i den motsatta polariteten. Ett ratt kommer att roteras i enlighet med detta, och planet återgår till det angivna läget.

Och varför är den perfekta modellen? Mismatch-signalen går in i multivibratorn inte bara från gyroskopet, men också från den här modellen. Det representerar något som ett filter och imiterar beteendet hos det perfekta flygplanet som svar på vissa ilska. Så, schemat med denna modell "Watch", som det verkliga flygplanet återvänder till den ursprungliga positionen. Om han beter sig som ett idealiskt flygplan, kommer det inte att finnas någon signal från modellen. Om det är en skillnad, till exempel mellan vinkelhastigheten hos det verkliga flygplanet och den ideala modellen, kommer multivibratorn att få motsvarande signal och kommer att tvinga enheten att ändra rattets genomsnittliga läge.

Och vad gör en automatisk amplitudmodulator? Det styr kontinuerligt effektiviteten hos planstyrningen och kompenserar automatiskt för effekten av höjd och flyghastighet för deras effektivitet. Det är känt det för

Olika flygplan Effektiviteten hos ratten reduceras på olika sätt med en ökning i hastighet, höjd och minskning av lufttätheten. Till exempel ändrar den här automatiska modulatorn så värdet av rattets (amplitud) avstötning så att effekten av höjden inte påverkar deras effektivitet. Samtidigt klarar det med sin uppgift, inte ens "att veta" i förväg de specifika egenskaperna hos detta flygplan.

Den självjusterande autopiloten, enligt utländska specialister, har många fördelar över vanligt. Det är inte bara det på grund av dess tillämpning är det möjligt att påskynda utvecklingen av automatisk kontroll för nya typer av flygplan och raketer och minska de flygprov som krävs för att matcha egenskaperna hos det konventionella styrsystemet och det nya flygplanet eller projektil. Men fallet är att den självjusterande autopiloten är enklare och pålitlig. Dess dimensioner och vikt på 50 procent är mindre, och tillförlitligheten är dubbelt så hög som vanligt.

När de utvecklar olika typer och vapensystem utomlands skapas också deras fysiska höghastighetsmodeller. I en sådan modell "Ange" funktionsfel som är karakteristiska för riktiga objekt. Särskilt system producerar en lösning för att lösa, det vill säga det går igenom med en stor hastighet möjliga sätt att eliminera skadliga influenser, fel för att erhålla det önskade läget. Det tar den mest acceptabla lösningen och ger den att använda i ett riktigt objekt.

Den nya riktningen i användningen av självjusterande system är skapandet av automatiska styrenheter inom luftfarts- och raketteknik. De är avsedda att automatisera processerna för att kontrollera alla typer av komplex luftfartygsutrustning och raket, inklusive radar- och navigationsutrustning, hydrauliska och pneumatiska anordningar, vägledningsmedel. Designers av elektroniska kalibreringsenheter, som för att skapa andra automata, började med analys av mänskliga handlingar som utför kontroll över flygplanets eller projektilens tillstånd.

Vad kostar tekniker? Han, som kommer ihåg kraven i bruksanvisningen, överför de sekventiellt växlarna till arbetsläget, tar bort instrumentavläsningarna och kontrolleras med dem som angivna. Vid datautmatning fixar det ett fel och måste bestämma vad man ska göra för att leda tekniken i gott skick. Den kontrollerar alla element och etablerar vilket motståndskondensator eller lampa är den skyldige av den onormala driften av den elektriska kretsen.

Utförandet av samma funktioner kan tilldelas maskinen. Utomlands, skapad, till exempel en automatisk enhet, som, som styrs av programmet som spelats in på tejpen, växlar till testutrustningen och instrumentläsningarna med de anvisningar som krävs. Därefter utfärdas en lösningssignal, vilket indikerar huruvida parametern har ett test under tillåtna gränser. Om hårdvaran innehåller, behöver du lång tid att värma upp, kommer maskinen att slå på den och återgå till den när den går in i driftläget.

För att söka efter ett felaktigt element följer maskinen "logiken". Det producerar en kombination av flera mätningar. För att göra detta, ger maskinen ett "minne" -element. Han "kommer ihåg" ett eller ett antal mellanliggande lösningar jämför dem för att hitta orsaken till felet.

Det skapade verifieringssystemet är inte utformat för att detektera ett separat felaktigt motstånd eller lampa. Detta system upptäcker ett fel i ett litet block som är lätt att ersätta i ett konventionellt flygfält. Så snart felet detekteras väljer maskinen en av sina 500 mikrofilmer och designar den på skärmen, där utrustningsreparationen ges. Samtidigt väljer maskinen ett speciellt kort och ger det till operatören. Filmen och kortet indikerar att elementet misslyckades, den tid som krävs för att eliminera fel, instrument och verktyg som behöver användas, vilket och hur man gör etc. Således kan den automatiska höghastighetsanordningen inte bara hitta ett fel, Men ge även specialister som annars skulle behöva leta efter i olika instruktioner, beskrivningar och system.

För närvarande, enligt utländsk press, är elektroniska kontroller utvecklade för både specifika utrustningsprover och universella. Det finns till exempel en maskin för att detektera fel i ett mycket komplext bomber navigationssystem. Anläggningar har skapats för att verifiera den korrekta funktionen av styrsystemen för hanterade skal.

Om utförandet av ett universellt system kan bedömas av driften av en maskin, som är utformad för att testa 1.200 olika strömförsörjning på flygplan. Kontrollen av varje sådant schema det fungerar på mindre än en minut.

En annan automatisk kontroll skapades för att testa radioelektronisk utrustning av bombardern av de amerikanska sjöfågelserna. Genom att informera den här installationen indikerar Avayishn PEC-tidningen att det tillåter fyra timmar att kontrollera hela bombens utrustning, inklusive navigationsenheter för bombning, kommunikation och radar, identifiering och flygkontrollsystem, radarhöjdmätare, beräkning av enheter och ström leveranser. Det indikeras att med hjälp av vanliga medel krävs en sådan inspektion med ett stort antal minst 35 timmar.

Installationen består av tre block placerade på vagnar. Huvudenheten innehåller en programmeringsanordning, ett system för självtestning av installationen som stoppar sin funktion när en intern felaktighet uppträder, mätanordningar av olika egenskaper, indikator och inspelningsanordningar. I de andra två blocken innehåller den generatorer som imiterar signaler som uppstår i kedjorna i flygplanets radioa elektroniska utrustning under flygning.

Universella system har utvecklats för att automatiskt kontrollera beredskapen hos hanterbara skal för att starta. Blockdiagrammet för ett sådant system visas i fig. 18.

Fikon. 18. Blockschema över det generella automatiska kontrollsystemet

Hur fungerar det här systemet? Kontrollera inträffar enligt ett förutbestämt program, enligt vilket från programregistreringssignalerna kommer in i omvandlaren. Därifrån i form av impulser summerar de upp till testobjektet. Signaler från exciteringsgeneratorer inkluderar kontrollerade kedjor. Responssignaler faller i omvänd signalomvandlare och testet avslutas automatiskt. Felsökning börjar.

I ett av proverna av verifieringsutrustning registreras testprogrammet på ett magnetband. Ange signaler utförs av en höghastighetsanordning som uppfattar med ett magnetband på 400 signaler per sekund. En lagringsenhet görs i form av en magnetisk trumma och har en kapacitet på 500 000 enheter av information. Indikatorn för testresultatets tillförlitlighet tillämpas, vilket i form av ett tvåsiffrigt nummer (från 0 till 98) visar hur länge avvikelsen av mätningen från det tillåtna värdet är tillåtet. Kontrolldata visas visuellt på det perforerade tejpen eller i form av tabeller. Användningen av ett automatiskt system gör att du kan kontrollera en minut, som vanligtvis krävdes i flera timmar.

Höghastighets automatiska styrenheter Kontrollera den ökande mängd olika luftfarts- och raketteknik. Det är till exempel skapat utrustningen i förhållande till olika typer av luftfartsradiokommunikation och radionavigationsutrustning, brandhanteringssystem och motorer, identifieringssystem, bullerskyddande enheter och andra.

Fikon. 19. Automatisk flygteststation placerad i släpvagn

I fig. 19 visar en automatisk testenhet placerad i släpvagnen. Ett av de svåraste problemen anses att utveckla system som kan jämföra signaler som ändras över tiden och ta hänsyn till de tillåtna avvikelserna, också beroende på tid. Det är inte mindre svårt att skapa enheter som möjliggör utan deltagande av människor att kontrollera de hydrauliska och pneumatiska flygplansystemen och dessutom kontrollera sina motorer i vila.

Utveckling av utomlands automatiska styrsystem inom luftfarts- och raketteknik indikerar att automatisering baserad på användningen av prestationerna av radioelektronik och andra vetenskapsområden och teknik omfattar inte bara fältet för användning av medel för väpnad kamp, ​​men också deras förberedelse för slåss.

Men det betyder inte att eliminera människor från att delta i tjänsten och användning av militär utrustning och vapen. Antalet personer som är involverade i underhåll av utrustning minskas definitivt. Men en person visar sig fortfarande vara nödvändig som skapare av bilar och en befälhavare som har enorm kunskap och erfarenhet som kan använda maskinens förmåga. Från beredningen och kvaliteterna hos en person kommer i slutändan att bero på framgången i strid.

Beskrivningen av principen om operation och enheten av elektroniska datorer är för närvarande ägnat åt ett stort antal böcker och broschyrer. Vi kommer inte att upprepa innehållet, vi kommer bara att påminna om att det allmänna systemet för den elektroniska datasmaskinen innehåller sådana oumbärliga komponenter som enheter för utbildning och stansning av punkteringar på vilka maskinprogrammet, en inledande enhet, operativ och långsiktig "Minne", en aritmetisk anordning kan appliceras, enhet och kontrollpanel, utgång och utskriftsanordning (fig 20).

Fikon. tjugo. Huvuddelar av elektronisk datortillverkning

Den huvudsakliga bäraren av signalen i e-maskinen, som är känd, elektrisk ström. Det tjänar här i form av impulser som har en mycket liten varaktighet (cirka en miljard dollar av en sekund). Eftersom elektroniska lampor eller halvledare används i maskindiagrammet, som har en mycket mindre tröghet, är tidpunkten för diagrammreaktionen mycket liten, hundratusentals mindre än den hos mekaniska och elektromekaniska anordningar. Allt detta bestämmer maskinens höga hastighet. Det finns mer än en gång publicerade nummer som talar med sin fenomenala prestanda.

Den elektroniska maskinen kan göra beräkningar med en stor hastighet - ordningen av miljontals aritmetiska operationer per sekund med 10-15-bitars nummer. På några minuters arbete kommer det att göra mer än kalkylatorn för hela sitt liv. Samtidigt är arbetet med många datorer inte lätt, men grundläggande nya möjligheter uppstår. Maskinen kan inte bara utföra matematiska operationer av en stor volym och ett intervall, men också logiska operationer.

Men är de elektroniska databehandlingsmaskinerna som Biionics inte behöver i detta område? Nej, det här är inte omöjligt att säga, och resultaten av forskningsforskare som studerar och tar emot information i en levande organism, och i synnerhet nervsystemet och hjärnans arbete, är mycket värdefulla.

Resultaten av forskning inom Bionics-området har redan gjort sig till att veta när man utvecklar program för elektroniska datorer. Baserat på observationerna av hur en person kommer att lösa speciella uppgifter, och enligt detta skapades det så kallade Eurestical-programmet, som simulerade denna process hos människor. Det kommer från Euristest-metoden att hitta sanningen genom att ställa in de ledande frågorna. När du använder ett sådant program visade maskinen framgångsrikt 38 ​​av 52 teoremer.

Vi vänder nu till informationsöverföringsprocessen. Vi har redan sagt att signalen är en spänningspuls. Numren i den registreras i ett binärt system där två är grunden för numret. Alla nummer skrivs av en kombination av nollor och enheter. I fliken. 3 ges en jämförelse av inspelningen av siffror i decimal och binära talsystem.

Noll och enheten betyder antingen frånvaro eller närvaron av en elektrisk spänningspuls. Vid överföring av dessa pulser och består av en elementär handling av en elektronisk maskin. Vid maskinens ingång används en kedja av så kallade triggers. Kärnan på deras enhet är att de innehåller två elektroniska lampor som ingår på ett sådant sätt att systemet bara har två stabila tillstånd: i avsaknad av ström i en lampa och i avsaknad av ström till en annan. Det första tillståndet kan betraktas som lämplig noll, den andra. Med en kedja av triggare kan du "bränna" numret i det binära systemet, en sådan kedja kallas registret. Om registret redan registrerar numret och en annan skickas till den, så kan du få mängden av dem. En enhet som tjänar för detta ändamål kallas adder. Nummer sänds från en nodmaskin till en annan med ledningar i form av elektriska pulser.

Utan att gå in i detaljerna i maskinens arbete vänder vi oss till vad som är medveten om överföringen av information i nervsystemet. Först kommer vi att visa den otvivelaktiga överlägsenheten hos enheterna av detta slag i levande organismer före teknisk. Specialister bestämde sig på något sätt att jämföra kodning och bandbredd (frekvensband som sänds utan förvrängning) av hjärnan och tv-systemet. För att bedöma dessa egenskaper tog en vanlig dröm. Utvärdering av antalet personal och element, som vanligtvis görs mot Telecast, mottog experter ett astronomiskt belopp för bandbredd 10

tjugo

-tio

23.

Hz. Eftersom den övre gränsen för remsan i fysiologiska processer inte är högre än 100 Hz, och antalet parallella kanaler inte kan överstiga 10

9

-tio

10

Det antas att en metod för kodning av information i hjärnan i ett stort antal gånger mer ekonomiska än i modern tv. När jag skulle berika tekniken, inklusive elektronisk räkningsautomatisering, dämpningen av denna kodningsmetod.

Vad är signaler som sänder olika uppgifter i en levande organism? Som nämnts ovan är det impulser av nervös spänning.

Mer exakt är överföringen av irritation på nervfibern en elektrokemisk process som uppstår på grund av den energi som ackumuleras i själva fibern. Den energi som förbrukas av nerven på pulsen fylls senare, under nervens kraft. Alla meddelanden sänds längs nerven i det binära alfabetet: antingen nerven är ensam eller upphetsad. Vid varierande excitationsgrader är det en ökning av impulsernas frekvens. Vid sändning av icke-nervösa meddelanden har vi således en frekvenspulsmodulering som nyligen har blivit utbredd i kommunikationstekniken.

Rollen av förstärkare av inkommande signaler i nervsystemet för deras vidare överföring spelas

Neuroner

. De lockar nu nära vetenskapsmän.

Fikon. 21.

Schematisk representation av neuron

Neuron innehåller cellkropp (fig 21). Trädprocesser -

Dendriti

- Inlägg för vilka irritationsimpulser sammanfattas till kassens kropp. Utgångar tjänar

Akson

.

Vad är neuronens storlek? Dess kropp har dimensioner mindre än 0,1 mm. Längden av dendriter är från fraktionen av en millimeter till tiotals centimeter, deras diameter är runt hundradeln av millimetern. Antalet processer kan nå flera dussin och till och med hundratals. Axons kan vara en längd av en millimeter till en och en halv meter.

Vid överföring av nervfibrer av excitation är rollen stor

Sinapsov

, det vill säga excitation övergångsplatser från en nervös cell till en annan. Synapses är upphetsade endast i en riktning, från slutet av Axon av ett neuron till dendriterna och den cellulära kroppen hos en annan neuron. Därför utförs fibrerna i allmänhet impulser i endast en riktning: antingen från mitten till periferin eller från periferin till mitten (centripetriska nerver).

Fikon. 22.

Presense Neurons (A) och post-onAppecovy Neurons (B)

I fig. 22 är avbildade

Presenas

neuroner som anges av bokstaven A, och

Poslainapsy

Neurons - V. Synaps kan vara från en till flera hundra. Det finns speciellt många av ryggmärgens motorneuroner. De överför impulser relaterade till kontrollen av kroppsrörelser.

I den mänskliga hjärnan, vilka forskare är särskilt ihållande försöker simulera, finns det 10-15 miljarder neuroner. Men det är inte bara en fråga om kvantitet, utan i deras exceptionella komplexitet och olika funktioner.

"Modern vetenskap", den välkända sovjetiska forskaren P. K. Anokhin i en av artiklarna, "visade tydligt att nervsystemet själv och hennes skal är en hel värld av olika i kemiska och fysiologiska formationer.

De tunnaste metoderna för forskning E genom hjälp av elektroniska anordningar fastställdes att hundratals och ibland tusentals kontakter som varje nervös cell bara har början på den överraskande processen på molekylär nivå, vilket gör det möjligt för kroppen i storleken av 20 tusen millimeter till Få ett oändligt antal syntetiska processer. - "Personlig andel" av celldeltagande i en hel hjärnans verksamhet. "

Således är nervcellen osannolikt att betraktas som en elementär detalj: detta, konventionellt sett, redan "nod" "-maskin-hjärna" med ett komplext komplex av funktioner som reflekterar olika typer av kroppsaktiviteter. Härifrån kan du förstå hur svårt att artificiellt reproducera en sådan cell i hjärnan.

Arbeten med skapandet av en analog av en neuron ägnas åt huvuddelen av forskningen inom Bionics utomlands. Neuron, som redan noterat, en omvandlare med binär utgång, det vill säga med frånvaro eller närvaro av en signal. En spännande eller hämmande impuls kan levereras till den biologiska organismens neuron. Den första kallar "trigger" av neuron om värdet av den energi som ackumuleras av neuron under en viss tid kommer att överstiga vissa, eftersom de säger tröskelvärdet. Om pulsens amplitud är liten, kommer neuron inte att "fungera". Men om flera svaga signaler verkar konsekvent, vars energi överstiger tröskelvärdet, då är neuronen "triggers". Det innebär att det har egenskapen för tillfällig och rumslig summering. Vid utloppet av neuron bildas pulser med standardstorlek och varaktighet.

Sekventiell eller tillfällig summering hänvisar till en sådan excitation av en neuron när irritationer mindre tröskelvärden följs av tillräckligt korta tidsperioder. Den rumsliga summeringen består samtidigt som summering av två eller flera synapser av individuella irritationer, svagare än tröskelvärden. Sammanfattningsvis kan de orsaka neuron excitation.

Schematiskt kan du skildra neuronmodellen som visas i fig. 23. Hon har många insatser där signalerna är mottagna.

1

, R

2

och så vidare. De agerar genom synaptiska kontakter s

1

, S.

2

Etc. I dessa kontakter är det en fördröjning i den inkommande signalen vid en tidpunkt under vilken en speciell substans utsöndras som ökar neuronens excitabilitet och underlättar cellreaktionen mot de efterföljande impulserna.

Fikon. 23. Schema av modell av neuron

Effekten på neuronens kropp bestäms av mängden slag från alla ingångar och signaler som har verkställts tidigare. Utlösningen av neuronet uppstår om effekten överstiger tröskelvärdet K. Därefter mottas standardsignalen R. till neuronutgången.

Det är intressant att omedelbart efter exponeringen av den spännande pulsen ökar tröskelvärdet för neuron kraftigt till oändligheten. Så, ingen nykommande signal kommer att göra det "att arbeta". Ett sådant tillstånd bevaras vanligtvis för flera millisekunder. Tröskelnivån reduceras sedan.

När det gäller bromsimpulsen är det den förbjudna signalen som gör det omöjligt att "utlösa" neuronet från pulserna i andra ingångar.

I ett antal utländska länder pågår intensiva verk på artificiell reproduktion av neuroner. I Förenta staterna deltar ett antal forskningsinstitut, utbildningsinstitutioner och företag i detta arbete. I de enklaste motsvarigheterna av neuron använder man endast en halvledaranordning. I mer komplexa modeller tar flera halvledaranordningar.

En analog av en neuron som innehåller fyra halvledarinstrument har egenskaper nära deras biologiska sIxrase. Denna analog kan uppgå till 100 andra anordningar utan en signifikant förändring i formen och storleken på utsignalen. Den föreslagna konstruktionen användes för att reproducera ögonens funktion, där selen-kadmiumfotoresistans användes som ett känsligt element (fotoceller vars motstånd ändras under påverkan av synligt ljus).

En stor effekt gav en förening av halvledaranordningar på principen om synaptiska föreningar i nervvävnaderna. Det var möjligt att imitera effekten av dessa vävnader, som en typ av filter som endast sänder viss information.

För att simulera neuroner används magnetiska ferritkärnor, system av specialgeneratorer (multivibratorer) och andra enheter.

Neuronmodellen med en multivibrator visas i fig. 24. Halvledaranordningar t spelar huvudrollen

2

och t.

3

. I ett stadigt tillstånd t

2

låst eftersom den negativa spänningen skickas till den

6

. Halvledaranordning T.

3

Tvärtom är i separationstillståndet. I det här fallet visar det sig att potentialen vid en punkt är en positiv (+ 20 V), och vid punkt B är också positiv, men lägre i storlek.

Fikon. 24. Neuronmodell med multivibrator på halvledare

Om halvledaranordningen t uppstår

2

och låsning T.

3

, potentialen i punkten minskar kraftigt och potentialen i punkt B ökar. Som ett resultat av detta matas en positiv spänningspuls till excitationsutbytet, och på utmatningen av bromsningen är negativ. Pulsvaraktigheten beror på valet av resistansvärden R

m

och kapacitanskondensator med

m

. Ändra storleken på behållarna med

2

och S.

3

Du kan justera systemet med att returnera systemet till ett stadigt tillstånd. Värdet av den negativa spänningen som tillförs till halvledaranordningen T

2

Med motstånd R.

6

Tröskelvärdet för aktiveringen av neuron bestäms.

Är det möjligt i detta schema en tillfällig och rumslig summeringskaraktäristik för neuron? Ja, kanske. För detta ändamål serveras ingångskedjorna som innehåller R

1

, FRÅN

1

och halvledaranordning t

1

. Spatial summering simuleras genom utfodring av signaler i parallella ingångar, tillfällig - ackumulering av energi i kondensorn med

1

. Pulserna till inloppet av neuronanalogen matades en viss amplitud och en varaktighet av en millisekund. De distribuerades av misstag över tiden. Utgången erhölls en standardsignal med en spänning på 15 V och samma hållbarhet som ingångssignalen.

Ett sådant diagram gör att du kan reproducera många egenskaper hos neuronet, förutom sin anpassningsförmåga, det vill säga förändringar i triggergränsen beroende på storleken på ingångssignalerna.

Modellen av ett av neuronproverna på det magnetiska elementet visas i fig. 25. Strömmen av den första lindningen av multi-medlemskärnan skapar huvudflödet F, splittras i två strömmar f

1

och F.

2

Där det finns hål (visas längst ner på bilden). Kärnan magnetiseras till mättnad.

Fikon. 25 Neuronmodell på magnetiskt element

I den andra lindningen kommer aktuella ingångssignaler. Om i det belopp de är större än lite tröskelvärde, då i de yttre delarna av kärnan, där det finns hål, en förändring i den magnetiska flödesriktningen F

2

.

Den tredje lindningen drivs av växelström, den fjärde är utgången från neuronmodellen. Hur går signalen till utgången? När det inte finns någon signal i den andra lindningen, inducerar den fjärde inte E. s., sedan på en halvperiod, kommer den magnetotricerande kraften att sammanfalla med strömmen

1

, i en annan halvperiod - med ström F

2

. Kärnan är mättad, och ökningen i flödet kommer inte vara varken under någon annan period. Det andra är när signalen är mottagen på den andra lindningen. Då F.

1

och F.

2

sammanfaller i riktning. Och även om de på en halv period inte kommer att kunna öka, men de kommer att minska till en annan halvperiod. Och eventuell förändring i magnetfältet är associerat med ledningen i ledaren i detta område, den elektromotoriska kraften. Detta inträffar utsignalen i den fjärde lindningen.

Vid simulering av komplexa nervösa bindningar kan andra hål av den magnetiska kärnan användas.

Vilket värde har allt detta för teknik? Det visar sig mycket stort. Bland andra uppgifter för att förbättra elektroniska maskiner gör studien av informationsutbyte till neuronerna det möjligt att ta upp frågan om att säkerställa den höga tillförlitligheten hos dessa maskiner. Det är känt att när de löser vissa uppgifter måste den elektroniska datormaskinen göras, till exempel mer än tio miljoner multiplikationer. Eftersom maskinen används i maskinen, kommer den att multiplicera trettio siffriga nummer till varandra. Alla måste göra 10

10

Elementära handlingar. Så att dessa beräkningar gav ett overkligt resultat, bör sannolikheten för felet vara mindre än 10

-tio

. För att säkerställa en sådan position, även med de mest avancerade radioelektroniska verktygen (transistorer, ferriter etc.) är ännu inte möjligt. Det kan alltid vara i ordningen ett opålitligt föremål, vilket kommer att orsaka ett fel. Hur kommer du ut ur denna position? Hur man skapar en pålitlig bil från otillräckligt tillförlitlig ibland detaljer?

Och forskare kom ihåg mekanismen för överföring av information till neuroner. Specialister motiverade. Separata maskinvaror kan göra två oberoende fel från varandra: Skicka inte in en impuls när det är nödvändigt och skicka in det när det inte behövs. Därför är det önskvärt att ha en anordning som skulle vara engagerad i restaureringen av de ursprungliga data. Denna anordning måste anslutas till ett flertal ingångskretsar av omkopplingsorgan. Ett sådant schema är inget annat än att reproducera informationsöverföringsprocessen med neuroner. Som vi har sett från fig. 22, in-neuroner synorger är änden av de oavsiktligt länkade sidoöverföringar av a-neuroner.

Det noterades ovan att neuron med en mycket hög sannolikhet är upphetsad endast när pulserna får ett visst antal synapser. Därför slutsatsen: Du kan inte ha en, men flera, till exempel tre, parallella arbetsmaskiner. De är anslutna till mixern, där åtminstone två av de tre beräkningsresultaten är etablerade, och ytterligare operationer är baserade på de sammanfallande resultaten. Så "de flesta röster" etablerar, att överväga tillförlitlig för vidare arbete. På så sätt kan du bygga maskiner där sannolikheten för fel kan minskas kraftigt.

Blandaren utför i detta fall neuronens funktioner. Därför undersöker forskare nu aktivt frågan om hur automatiska maskiner kan byggas från neuroner. Neuronerna är alla djupare. Teorin om neurala maskiner öppnar gott om möjligheter att förbättra elektroniska datorer, vilket ökar deras tillförlitlighet, förbättrar omkoppling, förbättrar deras "minne" till dussintals gånger. Det är karakteristiskt att vid det första symposiet i Förenta staterna i Bionics ägnade de flesta rapporterna för att reproducera funktionerna hos nervceller (neuroner), självinlärning och självproklamerade maskiner. I USA utvecklar ett antal företag elektriska analoger av neuroner för att samla in system som har en hög hastighet av informationsbehandling och "självorganisation".

Nu om "minne" av elektroniska datorer. Ovan, i fig. 20, vi är bland de oumbärliga delarna av maskinen inkluderat operativt och långsiktigt "minne". En sådan separation av "minne" uppstår eftersom det är tekniskt svårt i en enda anordning för att realisera kraven på hastighet och hög kapacitet. Därför har den operativa lagringsenheten en liten kapacitet, men ger snabb inspelning och utvärderas. I en långsiktig lagringsenhet krävs mer tid för att läsa, men dess kapacitet är mycket hög.

Vad är de tekniska enheterna av "minne"?

Processen med "memorisering" kan vara en rekord av binära tal på ett magnetband eller en trumma belagd med ett magnetiskt band. Eftersom numret i det binära systemet kodas 1 och 0, det vill säga närvaron eller frånvaron av en elektrisk spänningspuls, då när strömmen passerar genom spolen med en kärna, belägen nära bandet eller trumman magnetiseras de och lagrade impulsen. Du kan fixa pulser i form av elektriska laddningar på dielektriska. Denna dielektriska kan fungera som en skärm av ett elektronstråle rör, som liknar de som används i vanliga TV-apparater. Punktavgifter som bildas av en massa elektroner betecknar enheter av siffror och lagras under ganska lång tid.

Det finns också ett ultraljud "memorisering" -system - fördröjningslinjer. De innehåller ett rör fyllt med vätska (ofta kvicksilver). Spänningen appliceras på det piezoelektriska materialet beläget i kontakt med röret. Under spänningsverkan i det piezoelektriska materialet sker ett mekaniskt tryck, vilket medför en ultraljudsvåg i vätskan. Det rör sig från ena änden av röret till ett annat, där det finns en utmatningsplatta från ett piezoelektriskt material. Den omvandlar ultraljud igen i en elektrisk impuls. Tiden för passagen av ultraljudsvågan (och den rör sig ganska långsamt) och det finns en pulsfördröjningstid. Eftersom vätskan fortsätter sina oscillationer och vidare kan "memorisering" -tiden vara många gånger stora än perioden för vågens primära rörelse.

Andra "memorisering" -metoder kan också tillämpas, till exempel, med hjälp av ferritkärnor etc.

För att inte förvirra de minnesvärda talen tilldelas de sina exakta adresser i e-maskinen. Om de är inspelade på skärmen för elektronstrålröret bestäms adressen till numret med antalet rör, strängar och kolonn. I fallet med en magnetisk post är adressen numret på magnetbandet och spåret på den. På samma sätt är siffrorna placerade på antalet linjer av fördröjning och impuls, fluktuerar i dem.

Naturligtvis tillämpas speciella omkopplingsenheter för att hitta adressen. Snabbare Det är möjligt att hitta numret på skärmen på elektronstrålröret, för detta är det tillräckligt att ange det önskade potentiella systemet som styr strålen. Den längsta måste förvänta sig tillvägagångssättet för det önskade numret vid inspelning av PA-magnetband.

Vi beskriver åtgärden av minnet av e-maskinen med en ultraljudsfördröjningslinje. Numren, "memorerade" på detta sätt, cirkuleras kontinuerligt i en sluten ring. Passagen av siffror registreras av pulsräknaren. Om du behöver överväga numret är adressen till platsen inlämnad till registret, varifrån den måste tas. Den speciella enheten "Övervakar" för att matcha siffrorna i räknaren och i adressregistret, endast är numret passerat genom utmatningskanalerna. Inspelningen indikerar också adressen till den plats där det nya numret ska registreras, och det gamla numret är "glömt".

Vi har beskrivit i detalj cirkulationen av "minne" i diagrammet med fördröjningslinjen, för det, på antagandena av specialister, mycket gemensamt med verkan av mänskligt minne. Man tror att minnet hos människor utförs genom att cirkulera nervsystemet med en sluten bana bestående av nervfibrer och celler. Anhäftare av dessa åsikter som om de redan upptäckte slutna loopliknande neurala strukturer i nervreceptorvävnaderna.

Ungersk forskare Doctor of Technical Sciences är mindre sannolikt att Taryan, många neurala automationsproblem, det hävdar att om det skulle bygga ett "neuralt nätverk" från konstgjorda neuroner, skulle det ge "minne" av exceptionell kvalitet. Hon skulle ha överskridit allt i många storleksordningar allt som kan användas i moderna räkningsmaskiner.

Men det finns en annan syn på mekanismen för personens minne: som om vi är skyldiga till egenskaperna hos proteinmolekyler som är tillgängliga i celler. Det ändrar atomernas ordning, vilket ger ett stort antal stater som kännetecknas av kemiska egenskaper och kan manifestera i cellens fysiologiska funktioner. Hypotesen att grunden för minnet är omstruktureringen av atomerna av proteinmolekyler, är värdefullt genom att den förklarar närvaron av minne i de enklaste organismerna, som inte antar minnet av både cirkulationen av nervös excitation.

En person väljer från sin minnesinformation om samband med bilder av riktiga föremål. Analogier med denna process är baserade associativa lagringsenheter. I dessa enheter görs datasökningen inte bara på adressen, men enligt tecken på själva informationen. Ett antal typer av associativa minnesvärda enheter har redan skapats, där tecken på information registreras på perforerade kartor, magnetiska element etc. Ytterligare förbättring av sådana anordningar kommer att medföra dem för att få dem till den mest anmärkningsvärda lagringsmekanismen - mänskligt minne.

Bionics data tillåter inte bara att förbättra enhetens delar och organisatoriska principer för elektronisk bokföringsautomatisering, men också skapa maskiner som skulle bete sig mer biologiskt, det var det "intelligenta" än våra moderna bilar.

I USA utvecklas en grupp specialister som leds av Dr. Frank Rosenblate av en ny teori, baserat på vilken du kan skapa en elektronisk enhet som reproducerar hjärnaktiviteten och förklarar i stor utsträckning processen för mänskligt minne. Med hjälp av denna teori var det möjligt att konstruera en e-maskinmodell, som enligt författarna kan klassificera, uppleva och symboliskt avbilda de omgivande förhållandena, och ta hänsyn till helt nya och oförutsedda förändringar i miljön och göra det utan operatörsintervention.

Den elektroniska datormaskinen har blivit bekant för oss, som är känt, strängt enligt det program som upprättats av en person, och det är nödvändigt att uppstå behovet av ett oförutsedda beslut när det stannar. Den nya enheten har sina egna "kroppar" av uppfattningen av ljud, lampor som liknar de mänskliga sinnena. I hjärtat av "organ" av uppfattningar ligger välkända elektroniska och elektromagnetiska anordningar. Naturligtvis kan de inte fullt ut fullgöra vad de mänskliga sinnena gör, men tillåter dig att avsevärt expandera den informationskrets som vanligtvis uppfattas av maskinen.

Med arten av arbetet är den nya bilen större än någon annan, närmar sig hjärnans funktion. Det uppfattar information, klassificerar den och visar konceptet. De flesta av "minne" -elementen i den är anslutna slumpmässiga, liksom hjärnan. Fysiologer är kända för att tro att föreningarna mellan föreningar, eller "tänkande", är hjärnans celler organiserade, tydligen av en slump. Vid mottagandet av information i den nya maskinen är det inte ett enskilt element i vilket en viss utsläpp av information ackumuleras, och samtidigt de flesta element.

En grupp som leddes av Rosenblat fortsatte, främst från det faktum att minnesfunktionerna slumpmässigt fördelas i associeringselementen. Så minnesceller av maskinen fördelas slumpmässigt. Men deras föreningar är definitivt att inte förändras godtyckligt i arbetet med sitt arbete. Förbereda bilen som kan uppfatta verklighetens fenomen, trodde forskare att någon tankeväckande kropp kunde förstå den omgivande situationen i inlärningsprocessen och ackumulering av erfarenhet och inte får denna egendom arv. Därför var alla lagringsceller före införandet och början av "träningen" helt neutral.

I fig. 26 visar processerna för att uppfatta visuella intryck av A-man och B - Ny maskin som heter

Percepton

(Från ordet "Perception" - Perception).

Fikon. 26. Processer av uppfattning om visuella intryck: En man (antagande); B - Elektronisk datortillverkning - Perceptor Fikon. 27. De viktigaste delarna av den elektroniska datorns maskin - percepton

Fikon. 27 Spelar huvuddelarna av den här bilen som är inblandad i reproduktionen av visuella bilder. "För att se" En lins hjälper henne att fokusera på "Retina" på 400 miniatyrfotocells. Varje bild exciterar ett antal fotoceller, denna excitation sänds till associeringscellerna, vars totala antal når 512. Märket i "minnet" förblir på grund av det faktum att lagringselementen som styr signalen för att slå på Reaktiva anordningar kan förbättra det. Men inför ett nytt intryck, en bil, som en person, gör först misstag. Men spåren i "minne" är gradvis fixerade, och enligt sannolikhetsteorin är det möjligt att se till att vissa exciter medför samma reaktion. Det innebär att bilen har förvärvat ett visst "koncept" i förhållande till de förhållanden som omger det. Det är praktiskt taget nödvändigt att göra 15 försök, varefter bilen ger 100 procent av de korrekta svaren.

Operatören kan "undervisa" bilen för att komma till önskade slutsatser. Detta underlättas av närvaron av feedback. Från reagerande anordningar kommer återkopplingssignaler till lagringsceller som orsakade deras inkludering. Dessa signaler ökar "kraften" av lagringsceller, det vill säga det verkar vara en "ersättning" för den grupp som orsakade reagerande anordningar till åtgärden.

Bilen har manuell kontroll för att utveckla de nödvändiga begreppen. För det korrekta svaret är maskinen "belönad" (effektiviteten hos motsvarande celler) och "straffar" för ett fel (deras effektivitet är reducerad).

Det bör noteras att den "undervisa" nya machin matematiken är lika svår som en person. Därför har den elektroniska databehandlingsmaskinen i kontoprestandan samma fördel jämfört med Perceptron, som före personen.

Vad verkligen "lärt" den enklaste modellen av den nya bilen? Utan någon hjälpperson bestämde den noggrant platsen för de geometriska figurerna till höger och till vänster om sitt "synfält". Hon visade sig kunna "lära" att skilja bokstäverna i alfabetet. Det antas att perceptorn kommer att kunna känna igen mänskligt tal och förvandla det till signaler, hantering, låt oss säga, bokstäver. Maskinen kan göra översättningar från ett språk till ett annat, urval av litteratur, visa patent. I ett militärt fall är det lämpligt att använda sin användning i vägledning av hanterade skal, flygplan. Här kan det göra det mycket lättare att göra beslutsprocessen, som nu är fullt anförtrotts till människor. Det anses vara sannolikt att applicera maskinerna av en ny typ för luftintag, eftersom de kan rapportera oförutsedda data, upptäcka förändringar i situationen etc.

Vid utvärdering av maskinens förmåga att känna igen bilderna, visades det "ett stort antal fotografier av fartyg i havet, raketplantor, flygplan. Det visade sig att den korrekta "utbildade" maskinen kan skilja mellan enskilda mål, såväl som objekt som omges av andra i form av objekt. Till exempel, redan vid den första modellen av maskinen, nådde korrektheten av erkännandet av hangarer och kaponier 100 procent, flygplanet i Kaponier är 92 procent, flygplan utanför skyddet - 94 procent.

Det är inte en slump att US Navy blev intresserad av att skapa ett urval av en bil med tusen lagringsceller. Det antas att en sådan bil inte kommer att överstiga storleken på det vanliga bordet. Det är sant att memorera celler är mycket komplexa och vägar. Därför, det viktigaste, designarna betalar utvecklingen av kompakta, billiga och pålitliga lagringsceller. Enligt de senaste inläggen har det andra perceptronprovet redan byggts. Den innehåller 20 gånger fler minneselement och ett mer komplext förhållande schema än den första modellen. Den amerikanska militären avser att använda denna avancerade Percepton inom en snar framtid för att automatiskt dechiffrera resultaten av luftintag - flygfoton och identifiera mål för dem.

Med användningen av konstgjorda neuroner skapas bilar redan med erkännande förmåga, ännu mer perfekt än de första perceptorna. Redan skapad, till exempel en maskin på en mängd elektroniska neuron -

Artrit

. Denna elektroniska neuron är mer komplicerad av andra analoger. Den har 16 stater och fördröjer egendom. Detta är ett extremt känsligt element med två ingångar och en utgång. Inmatnings- och utgångssignaler har en digital form. Maskinens skillnad på arthrons från de första perceptennerna är att banorna med att passera signalen mellan känsliga element och arthrons förändras kontinuerligt slumpmässigt, medan de är i processen att "lära" de optimala banorna hittas. Men även efter att "lära" återvänder bilen lätt till scenen av slumpmässig signalpassage.

Den huvudsakliga mekanismen med vilken en sådan maskin är lärande "är fyra höghastighetsbrytare. De jämför den mottagna signalen med tröskelnivån, bestämma, öppna omkopplaren eller lämna stängt. I det första fallet passerar signalen till artroen, i andra pass. Återkopplingsschemat och här ger "uppmuntran" eller "straff", vilket reducerar eller ökar brytarengränsen.

Maskin på arthrons, enligt utländsk utskrift, kan användas för att automatiskt styra obemannade rymdflygplan, kommer att bidra till skapandet av höghastighetsfordon för huvudkontoret för militära enheter som gör det lättare för lösningar på befälhavaren. Maskinen kan framgångsrikt hantera utrustning som arbetar under farliga förhållanden.

Utskriften rapporteras också om skapandet av en annan neuronanalog för logiska enheter. Det -

neuristor

. Det kan utföra alla logiska operationer av befintliga elektroniska datorer och till och med några av de funktioner som de ännu inte har att säga. Enligt diagrammet är detta en kanal som innehåller en termistorremsa och distribuerad behållare. De distribuerar signaler - elektriska urladdningar som passerar med konstant hastighet och amplitud. Efter urladdningen blir anordningen immunitet under en tid och stöder inte utsläpp. Efter en period återställer han prestanda. Logiska enheter på neuristatorer är karakteristiska för det faktum att enheten och anslutningstrådarna är ett heltal.

Ett utländskt företag föreslog en självprogrammeringsmaskin som självständigt väljer det optimala sättet att lösa problemet. Den är utformad för att känna igen signalerna från hydrolyatorn.

Före användning är maskinen utbildad. " På det perforerade bandet i minnesblocket skrivs signaler från hydrolektorn och den ekosignal som skapats av fartyget. Om maskinen förvirrar något upprepas jämförelseprocessen tills det ger rätt svar. "Utbildad" på detta sätt kan maskinen analysera undervattensplaceringssignaler bättre än operatören.

En av de amerikanska företagen byggde en bionisk inlärningsmaskin för en snabb identifiering och klassificering av tredimensionella föremål som har en form av en boll, kub, pyramider och en ellipsoid. Denna kvalitet, enligt amerikanska specialister, är mycket värdefull när du tittar, analyserar, väljer bilder på rekognoseringssatelliter innan de överförs till jorden. Och inte bara i det här fallet, men också när man erkänner starten av lanseringen av skal eller skalar själva från sidan av flygplan eller satelliter, liksom detektering av missilkrigar bland falska mål.

En sådan bionisk maskin består av en lins, 400 fotoceller, fotokeringssignalförstärkare, ett associerat minnesblock, bestående av 400 enkla logiska scheman, svar logiska enheter och digitala logiska anordningar som indikerar formen av det observerade objektet. Utgången från varje förstärkare är ansluten (med slumpmässig lag) med ingångarna på nio logiska kretsar i minnesblocket.

Hur fungerar en sådan bionisk maskin? När den optiska bilden är utformad för fotocellerna, går signalerna från dem efter amplifieringen till logiska kretsar av associativt "minne", därifrån till två svar logiska enheter. Här är processen att lära bilen. Vid inmatningen av svaranordningarna är signalerna "vägda", det vill säga, beroende på huruvida, närvaron av denna signal är korrekt igenkänd, den är antingen förstärkt eller försvagad. Detta uppnås på grund av minskningen av motståndet vid ingången till svarslogikkretsarna.

Av neurons modeller skapar hela nätverk som är avsedda att simulera vissa funktioner i nervsystemet. Nätverk är konstruerade, byte av parametrar i enlighet med förändringarna i irritationens art, såväl som ett nätverk som är avsett att memorera data och kunna "lära".

I det andra symposiet i Bionics rapporterades att en studiemaskin på ett neuralt nätverk av 102 memistorer skapades i USA.

Memistorer

- Dessa är flytande element, strukturellt inredda i form av små plastkärl i en tredjedel av kubikcentimetern. Fartygen är fyllda med elektrolyt och har elektroder. Effekten av element är baserad på motståndsförändringen från 3 till 100 ohm. Nätverket av sådan memistor imiterar arbetet hos den mänskliga visuella kroppen när du känner igen bilder. På grundval av den här bilen antas det skapa en enhet för att lösa komplexa navigationsproblem, väderförutsägelser etc.

Förenta staterna utvecklar också en maskin som är utformad för att känna igen tal och skriva ut text med röst. Specialister engagerar sig också i problemet med att konvertera en uppsättning siffror till en mänsklig röst inspelad på ett magnetband. Denna röst introduceras i den elektroniska datormaskinen, och den producerar matematisk analys av ljud. Och sedan från de mottagna siffrorna återskapas återskapas (syntetiserat), registreras det mänskliga talet på en magnetisk film. Sådan analys och syntes av tal är mycket värdefull för minskning av kommunikationskanaler.

Av stor betydelse för kommunikation i speciella fall av kampanvändning av militär utrustning, såsom flygplan, kommer att omvandla frekvensens talspektrum i mekaniska oscillationer. Dessa mekaniska oscillationer kommer att uppfattas inte i örat och mänsklig hud.

Faktum är att i flygplanet stör bruset med mottagning av ljudsignaler genom att höra organ. Hud som är mottaglig för frekvenser, nio gånger mindre än frekvenser som uppfattas av örat (1000-4000 Hz). Därför, när vi förvandlade ljudfrekvenser till mekaniska oscillationer, kan operatörerna bestämma några ljud med fingrarna som ligger på vibratorn. Förutom att minska effekten av buller har denna överföring en större sekretess.

Forskning inom utbildade och självinlärningsmaskiner utförs i Sovjetunionen. Som den berömda sovjetiska forskaren V. M. Glushkov sade i en av hans föreställningar, i det ukrainska akademins akademiens centrum (nu kallas det Cybernetics Institute) den elektroniska bilen "utbildad" meningen med fraser på ryska. Programmet har gjorts för detta: Maskinen rapporteras av ett antal meningsfulla fraser; Därefter sorterade det i processen att kontrollera, sorterade de meningsfulla fraserna från meningslösa, och det gjorde inte bara för de fraser som hon lärde sig i inlärningsprocessen, men också för främlingsfraser.

Vid modellering på maskinen av processen med "lärande" kan meningen med fraser på ryska imiteras av olika typer av "utbildning" - från nakna begär till en ömhet till förhastade generaliseringar och orepressible fantasi.

En av personalen i Akademiniska institutets och Telemechanics Telemechanics Telemechanics Telemechanics har framställts av hypotesen av kompaktitet, vilket möjliggjorde att förklara inlärningsprocessen och artificiellt reproducera den. För närvarande kontrolleras kompakta hypotes för djur.

För att förstå betydelsen av kompaktitetshypotesen, föreställ dig ett plan uppdelat i celler och fullbordade "p" -fotoseller som imiterar "mottagare" av lätta irritationsbehållare (fig 28, vänster).

Fikon. 28. System för processen med "lärande" av maskiner som identifierar bokstaven a

Om en bild är utformad för denna typ av fotokopi, är det ganska vissa fotocells upphetsade. Villkoret för hela fotoväggen kan karakteriseras av en punkt, eftersom de säger, i receptorns utrymme (fig 28, höger). Denna punkt är vertex av en enda kub. Så, brevet A kommer att motsvara beroende på skrivandet av en grupp punkter, bokstaven B är en annan grupp punkter i receptorns utrymme. Forskare tyder på att den mänskliga hjärnan på vissa sätt bildas av områden i receptorns utrymme som motsvarar en eller annan bild.

Kompaktitetshypotesen kan formuleras enligt följande: En person uppfattar många olika visuella känslor som en enda bild, om ett flertal punkter som motsvarar denna känsla, i receptorns utrymme är i en mening att vara en kompakt uppsättning. Uppgiften att "lära" av maskinen är således att utföra i ytan av ytor som skiljer en region från den andra, och det betyder förmågan att skilja bilder. I processen med "lärande" kommer maskinen "minns" positionen av punkter som motsvarar bokstäverna A, B, etc. i receptorns utrymme. Som ett resultat, när dessutom visar brevet, bestämmer den där punkten kännetecknas av den visade bilden, och beroende på denna "svarar", vilket är brevet.

Baserat på denna hypotes utvecklades ett program som implementeras på digitala maskiner. Och det visade sig att maskinerna är mycket lätta att "lära" att känna igen fem siffror: 0, 1, 2, 3 och 5 (på grund av det faktum att figur 4 liknar figuren 1, användes den inte i första experimenten).

Under träningen visades maskinen 40 valda nummer och rapporterade den villkorliga koden, vilka nummer. Sedan visade de de återstående 160 alternativen för varje siffra som inte sågs före maskinen. Hon var tvungen att känna igen dem. Och det från 800 fall tillåts endast ... Fyra felaktigheter.

Bakom de första framgångsrika experimenten av sovjetiska forskare följde nya. På ett litet utbildningsmaterial, lärde bilen "för att känna igen alla tio siffrorna. Nu studeras möjligheten att känna igen maskinen i alla bokstäver i alfabetet och till och med porträtt.

Sovjetforskare tror att bilen i den närmaste framtiden kommer att kunna träna inte bara erkänna bilder, men också att träna dem mer komplexa processer. Sådana bilar i framtiden kan ersätta en person när de utför de mest subtila verksamheterna. Till exempel kommer de att kunna döma ljudet av arbetsenheten om sin tjänstgörbarhet eller lyssna på hjärtslag, diagnostisera. Det är intressant att maskinerna kan vara lika som samma, och sedan specialisera dem, "undervisning" till någon form av "hantverk".

Den faktiska medlemmen av akademin för den ukrainska SSR V. Glushkov hävdar till exempel att den elektroniska datormaskinen, som behandlar ett experimentellt material, kan öppna en ny naturlag, en absolut okänd programkompilator. Naturligtvis är det mer naturligt att säga att motsvarande lag är öppen med maskinen med en programmerare, men när forskaren öppnar något gäller författandet inte för dem som lärde det.

Självinlärningsmaskiner är den fortsatta utvecklingen av system med automatisk anpassning, som diskuterades i föregående kapitel. Självinlärningsenheter ackumulerar ledningsupplevelse och ökar sina "kvalifikationer". Samtidigt kan de utföra sådana funktioner som inte läggs i dem. Det handlar om att om designern lade förmågan att förbättra och lära sig i bilen, sedan implementera denna förmåga, finner maskinen själv den bästa strukturen och lagen om beteende som kan vara oväntade för själva designern. På detta sätt kan processen med att förbättra maskingevären på sätt som levande former, som sular de mest anmärkningsvärda resultaten utföras.

Sammanfattningsvis vill jag än en gång betona gemenskapen av ledningens lagar i tekniken och vilda djur. Denna idé är hörnstenen i cybernetik. Studien av ledningsprocesser i levande organismer är oerhört viktigt för utvecklingen av teknik, speciellt automatisering.

Förvaltning, som en riktade inverkan, antar närvaron av ett mål. Ett sådant mål kan bara vara i en levande organism. Nu, tack vare en persons kreativa geni, visade sig automat, där riktade effekter begås utan direkt deltagande av levande organismer. Målet i dessa maskiner har investerat sin skapare - en person.

Kontrollprocessen i maskinen eller levande organismen består av tre delar: Studera det hanterade objektet, utveckla en ledningsstrategi, genomföra den valda strategin. Ovan talade vi om praktikanter och självinlärningsmaskiner: de kan ta en av förvaltningsverksamheten, nämligen studien av det hanterade objektet. Den andra delen av processen är att utveckla en ledningsstrategi - kan också utföras av de automatiska söksystemen. Den tredje verksamheten är att genomföra den antagna ledningsstrategin - utförs av tekniska anordningar, vars uppgift är möjlig snabbare och mer noggrant anger de valda driftssätten. Det är viktigt att säkerställa den största effektiviteten i ledningen.

Enligt specialisterna i Institute of Automation och Telemechanics of Academy of Sciences of Sovjetanderna fortsätter vissa förvaltningsprocesser i levande organismer i enlighet med principerna om optimal ledning. Därför kontrollerar anställda i institutet tillsammans med biologer och läkare sina antaganden om boende. Införandet av alltmer perfekta maskiner minskar inte, men ökar rollen som en person i tillämpningen av moderna tekniska medel. Han tillhör Konungariket Automatisering med rätt till befälhavarens plats som tar det slutliga beslutet. Detta är särskilt uttalat i en militär verksamhet, där det också finns ett snabbt genomförande av automatisering och telemekanik.

Mot bakgrund av ovanstående är det tydligt att förstå tydligare varför, för att lösa ledningsuppgifter, beaktas inte bara de tekniska partierna i saken, utan också psykologiska och fysiologiska faktorer som är förknippade med en persons deltagande i ledningen processer. Ett sådant arbete i Sovjetunionen bedrivs av experter på automatisering i Commonwealth med psykologer och fysiologer.

Lösningen av dessa komplexa uppgifter heter Bionics. Det är inte en slump att den en sovjetiska forskaren inte kallade den automatiska kontrollen av träet och matade juice av nuvarande praktiska automationsuppgifter, med ett vertex som lämnade in i området för de subtlestproblemen med en persons högsta nervösa aktivitet. Det är ingen tvekan om att utvecklingen av detta fruktbara område kommer att göra det möjligt att uppnå ny framgång för att skapa och förbättra det kommunistiska samhällets teknik, vilket är nödvändigt både för modersmarkens produktionskrafter och att skydda sin säkerhet från Eventuellt inkräktande från utsidan.

1. N. Wiener. Cybernetik, eller kontroll och kommunikation i djuret och bilen. M., Ed. "Sovjetradio", 1958,2. I. A. Poletayev. Signal. M, ed. "Sovjetradio", 1958,3. V. A. Trapeznikov. Cybernetik och automatisk kontroll. Magazine "Nature", april 1962,4. S. A. DOGA NOVSKY. Automatiska självjusterande system. M., Ed. "Kunskap", 1961.5. L. P. KR A Y Z M E R. Bionik. M., Gosergoisdat, 1962,6. Mindre än taryan. Cybernetics problem. Magazine "natur", juni 1959,7. Aviation Week, 7 juli 1958.8. Missiler och raketer, 29 juni och 6 juli 1959,9. Aviation vecka, 3 oktober 1960.10. Elektronisk design, 14 september 1960.11. Radio-elektronik, maj 1960.12 . Elektronik, 23 september 1960.13. LIFE, 28 augusti 1961.14. Bionics symposium, 1960, 1961.

Ladda ner en bok: NPBVI-ASTASHENKOV-P_T_-CHTO-TAKOE-BIONIKA-1963.DJVU [1,65 MB] (Droppe: 63)

P. T. Astashenkivoyed Diverse Minister för försvar av USSRMoskva -1963

Namnet på vetenskapen "Bionics" är bekant för många - det möter mer och mer. Men för att föreställa dig exakt vad det är, inte allt. Så vad är den här riktningen?

Ordet "Bionics" är formad av den grekiska bion - elementet i livet, eller levande. I huvudsak är denna vetenskap något gräns mellan biologi och teknik. Det löser ingenjörsuppgifter baserat på analysen av organismernas struktur och livslängd. Denna riktning är nära ansluten omedelbart med flera vetenskapliga trender, som fysik, kemi, biologi, cybernetik och teknik (elektronik, navigering, kommunikation, marint fall).

Tanken att använda kunskap om vilda djur för att lösa olika tekniska uppgifter avser författare Leonardo Da Vinci . Ett levande exempel på ett sådant försök att bygga ett flygplan så att han vågar med vingar som fåglar.

Med utvecklingen av teknik har intresset för vilda djur ännu mer intensifierats ur synvinkel av att bestämma generality av alla saker med tekniska manipuleringar och verk. Officiellt härstammar vetenskapen om Bionics 1960, när hon pratade om i detta sammanhang vid det första symposiet i Dyton (USA).

Vad studerar Bionics?

Bland Bionics huvudintressen är studien av nervsystemet för människan och djuren, liksom modellering av nya celler (innebär neuroner och neurala anslutningar), som i framtiden kan användas för att förbättra datorutrustningen och utvecklingen av nya element av teknik. Även denna vetenskap är intresserad av studien av sinnena och andra mänskliga perceptionssystem för efterföljande utveckling av nya sensorer och system för detektering av föremål. Dessutom, i Bionics, har särskild uppmärksamhet åt studien av principerna om orientering, plats och navigering hos djur för att införa dessa principer i tekniken. Och studien av de biokemiska egenskaperna hos människor och djur förföljer forskare som utövar Bionics för att införa dessa principer i utvecklingen av teknik.

Så beundrar forskare det faktum att system för levande varelser miniatyr. Till exempel upptar elementen i nervsystemet i mängden av flera miljoner totalt ett par decimeter av hjärnområdet. Naturligtvis, därmed viljan att återskapa ett sådant skickligt system i tekniken, vilket ger fördelen med människor i ingenjörsledningen. Intresserad av forskare och arbetets ekonomi - den mänskliga hjärnan i processen med aktivt arbete förbrukar bara några watt. Enligt experter kommer studien av nervsystemets tillförlitlighet att ge dem nyckeln till skapandet av högkvalitativa tekniker, vilket kommer att vara den mest tillförlitliga som möjligt. Allt detta och mycket mer bekymmer forskare.

Typer av vetenskap

Forskare fördelar flera typer av Bionics:

  • Biologisk, som är engagerad i studien av biologiska processer i naturen.
  • Teoretiska Bionics, som bygger matematiska beräkningar och formler baserat på dessa data.
  • Tekniska Bionics, som använder dessa beräkningar och observationer för att lösa olika tekniska uppgifter och skapa utrustning.

Baserat på grundvetenskapen tilldelas en separat riktning - neurobionics. Det finns versioner att denna vetenskapliga riktning har blivit grunden för utvecklingen av artificiell intelligens.

Naturliga exempel på Biionk-baserade uppfinningar

Experter noterar att det enklaste och tydliga exemplet kallas gångjärn. Åtgärden baserad på det faktum att en del av konstruktionen kretsar runt den andra används i marina snäckskal. De använder den för att hantera sina sänkor så att du kan öppna eller stänga dem om det behövs.

Även alla människor är bekanta med ett sådant ämne som pincett. Det anses vara den naturliga analogen av det, den veretniska skarpa och limbrädan. Till och med vanliga sugkoppar som används som en bilaga för olika hushållsapparater eller pasta på skor av arbetare i high-rise-fönstren, och de lånas från naturen. Stövlar är utrustade med sådana sugare, benen på Quix, på grund av vilken den kan hållas säkert på hala blad av växter. Förresten är sugkopparna både vid bläckfiskar som använder dem för nära kontakt med sina offer.

Добавить комментарий