Управляющие системы и машины, №3, 2018, стаття 8
DOI: https://doi.org/10.15407/usim.2018.03.085
Белик В.К. Моделирование живого техническими средствами (О некоторых аналогиях в технике и живом мире). Управляющие системы и машины. 2018. № 3. С. 85-96.
УДК 122.128+621.3/018.6+681.5/015/0.2+004.383.4+612/013/015.3
В.К. Білик, канд. техн. наук, Україна, Інститут кібернетики НАНУ, 03187, м. Київ, пр. Глушкова, 40, BilykVK@gmail.com
ДО ПИТАННЯ ПРО МОДЕЛЮВАННЯ ЖИВОГО ТЕХНІЧНИМИ ЗАСОБАМИ
(ПРО ДЕЯКІ АНАЛОГІЇ В ТЕХНІЦІ І ЖИВОМУ СВІТІ)
Вступ. Виходячи з філософського принципу єдності всього світу і його різноманіття, розглянуто аналогії в механіці, електротехніці і в біології з метою побудови технічних моделей для реалізації деяких функцій живих об’єктів з метою можливого відновлення втрачених функцій шляхом імплантації моделей в живі тканини.Мета статті. Довести (показати), що резонансні наноелектромеханічні системи (НЕМС) можуть бути елементарними цеглинками для побудови технічних моделей живих об’єктів.
Методи. Порівняльний аналіз і виявлення аналогій в найпростіших прикладах нескінченного руху як основної ознаки життя в механіці, електротехніці і наноелектроніці.
Результат. Розглянуто характерні ознаки об’єктів живої природи та функціональна модель елемента живої матерії. Запропоновано ранжувати ознаки в залежності від їх важливості для життя. Відзначено, що обертальний рух або періодичні процеси можна розглядати як такі, що мають загальний характер і властивості об’єктів як живої, так і неживої природи. Запропоновано моделювати живі об’єкти за допомогою автоколивальних систем. Розглянуто технічну модель найбільш складного для представлення процесу переходу з неживого в живе на простому прикладі резонансного чотириполюсника — НЕМС.Надано приклади моделей елементів нейромереж: аксона і нейрона на основі НЕМС. Відповідно до аналогій можуть бути розглянуті реалізації пневмо- і гідравлічного резонансного чотириполюсників для моделювання деяких функцій органів дихання і кровообігу. Розглянуто технічну модель найбільш складного для представлення процесу переходу з неживого в живе на простому прикладі резонансного чотириполюсника — НЕМС.
Висновок. Аналіз виявлених аналогій в техніці і в живому дає підставу припустити, що рух в техніці подібний до обмінних процесів в живих системах і має автоколивальний характер, але відрізняється видом носія руху, що має свою специфіку. Сьогодні автоколивальні резонансні НЕМС можна розглядати як один з найбільш прийнятних елементів для моделювання деяких частин живих систем. За виконуваними функціями (а не за структурою) вони можуть замінити деякі об’єкти живої природи, хоча і іншими засобами. Згадаймо прецедент винаходу колеса і його застосування для переміщення людини, як альтернативу прямого копіювання руху ніг. Перевагою пропозиції є те, що розміри і енергоспоживання НЕМС дозволяють імплантувати їх в живі тканини, що в перспективі може бути альтернативою пересадці живих тканин (органів) для відновлення деяких функцій в живих організмах.
Завантажити повний текст в PDF (російською).
Ключові слова: живе і неживе, теорія аналогій, моделювання складних систем, періодичні процеси, резонансні чотириполюсники, автоколивальні системи, наноелектромеханічні системи (НЕМС).
Надійшла 7.05.2018
