5 курс / ОЗИЗО Общественное здоровье и здравоохранение / Бионика Жерарден Л
..pdfИЗДАТЕЛЬСТВО
«мир»
LUCtEN GERARDIN
LA BIONIQUE
PARIS 1968
ЛЮСЬЕН ЖЕРАРДЕН
БИОНИКА
Перевод с французского М. Н. Ковалевой
Под редакцией
ис предисловием
проф. В. И. Гусельникова
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР:.
МОСКВА 1971
591.1
Ж59
|
Жерарден Л. |
|
|
|
|
Ж59 |
Бионика. Перев. с франц. М. Н. Ковале~ |
||||
|
вой. Ред. и предисл. проф. В. И. Гусельни |
||||
|
кова. М., «Мир», 1971. |
|
|
||
|
232 с. с илл. |
(В мире науки |
и |
техники) |
|
|
в |
доступной и |
увлекательнои qюрме |
автор рас |
|
|
СI<азывает об одной I!З совреыенных синтетических |
||||
|
наук - бионике, рассматривая возникновение по |
||||
|
следней как логическое следствие дифференциации |
||||
|
11 специализации различных наук. Автор знакомит |
||||
|
читателя с основами теории информации, определяет |
||||
|
1!ОIlЯТНЯ «системы», моделирования, освещает TaI<lI,~ |
||||
|
сложные вопросы, как связь обучеиия и саыооргаШI |
||||
|
заlJ,ИИ |
в живых системах, проблема |
биологической |
памяти и др.
Живое изложение ыатериала, остроумные схемы
11 отличные фотографии делают книгу крайне ЮlТе Р;;СIЮЙ и поmзной ШИРОКО,IУ кругу читателей - от школьника и студента до специа,1иста любого про филя.
2-10-2
591.1
171-71
Редакция наУЧJlО-nОnУЛЯРНОЙ
u научно-фантасгиt/еской литературы
ОТ РЕДАКТОРА РУССКОГО ИЗДАНИЯ
Одна из самых м()лодых наук -- бионика - пережи
вает сейчас период быстрого развития н становления.
Нередко бывает, что в период становления молодой
науки, как это видно и на примере БИОНИКII, ученыс
пытаются наЙТII в новом панацею для решеНIIЯ каРДIf
нальных научных проблем, а когда это оказывается невозможным, они проникаются неоправданныi\I СI,еп
сисом. К чести биоников надо сказать, что по мере
расширения бионических исследованиii быстрый пере
ход от чрезмерных надежд к скепсису теперь стано
вится более редким явлением. Всс больше ученых самого различного профиля приобщаются к биониче
ским исследованиям, все зримее ДОСТllжения этой
науки, особенно когда дело касается создашН! КОН
кретных технических устройстI3, примениыых для прак тических целей.
Находясь на стыке раЗЛIIЧI!ЫХ наук, бионика вовле
кает в свои ряды самых разных специалистов:, ннжене
ров, конструкторов, биологов, ХИМИКОВ, кнбер.нешкоrз, нейрофизиологов, физиков, психологов и МНОГИХ дру гих. ПОЭТOl\lУ отдельные направления В бионике посте пенно дифференцируются, все четче обрисовываЮТGЯ
их цели, конкретнее ставятся задачи, связанные с раз
работкой той или иной Пfюб.7Jемы. Вряд ЛII кого-то уди вит, если через некоторое время от общей бllОНIIIШ
отпочкуются дочерние науки со СВОИМ!! задача~rrr 11
СВОИМИ ыетода!\IИ ИССJlедования, например нейробио ника (l{ак это ПРОИ30Ш.110 в кибернетике с появлеНliе~I
нейрокибернетики) .
АспеIПЫ бионичеСКIIХ работ та!{ ШИРОКiI н много
гранны, что назрела необходимость некоторого их упо рядочения. И прежде всего здесь нужно выделить
главные направления, требующие безотлагательной
разработки.
В какой-то мере этоыу будет способствовать и по
пуляризация достижений БИОНИКII. Это позволит буду-
5
щим исследователям - нынешним студентам 11 шкот,
никаl\1'- приобщиться к поистине безграничным ВОЗ
МОЖI:\ОСТЯМ творческого научного поиска в области
бионики и, быть может, предопределит выбор их спе
циальности.
Популяризация науки - задача сложная, особенно когда речь идет о новых направлениях. В этом случае важно не только выбрать яркие, выигрышные факты, но и в доступной, увлекательной форме преподнести читателю сухой и сложный материал, необходимый
для правильного ПОНf'1мания сущности новой науки.
В последние годы в нашей стране и за рубежом
появилась целая серия научно-популярных книг, по
священных проблемам бионики. Среди советскихавто
ров прежде всего необходимо упомянуть Л. И. Крайз
мера, А. И. Прохорова и И. Б. Литинецкого *. В кни
гах, посвященных новой науке, использован большоli
фактический ,материал. Из переводных издании можно
рекомендовать книгу Винцента Мартека «Бионика»,
которая вышла на русском языке в издате,'1ьстве
«Мир» (1967).
Возникает вопрос, так ли уж нужны новые попу
лярные книги по БИОНl!ке и не достаточно ли тех,
которые изданы. Безусловно, они нужны, во-первых,
потому, что все вышеуказанные издания давно разо
шлись, а некоторые из них даже стали библиографи ческой редкостью, и, во-вторых, потому, что предмет бионики многогранен и обширен и каждая очереднан работа не только открывает новые области приложе ния знаний, но и помогает Ha~1 взглянуть на факты с новой стороны.
Именно с этих позиций и интересна книга Люсьена Жерардена. Заслуга автора прежде ,всего в том, что
он сумел в доступной форме рассказать о таких слож ных вопросах, как понятие ИНфОР1\lации, ее измерение
икодирование, теория сложных систем и моделиро
вание, понятия обучения, самообучения и самооргани зации, проводя при этом четкую грань между кибер
нетикой и бионикой и не смешивая задачи' этих близ-
'" Л. И. к рай 3 М е р, Бионика, Госэнергоиздат, М" 1962; А. И. Про хор о в, Инженер учится у ПРНРОдbl, нзд-во «Знание,..
М., |
1967; |
И. Б. Л и т и н е Ц к и й, Беседы о бионике, изд-во «Нау |
ка», |
М., |
1968, |
6
ких наук, во многом базнруlOЩИХСЯ на одних и тех же
теоретических основах.
Через все главы книги автор проводит мысль о необходи~IOСТИ более УГ,IJубленного комплексногd ис
следования функций центральной нервной системы. И это не случайно. Ведь первые крупные успехи био
ники в модеm-lр_оваНИIl органов чувств опираJ1ИСЬ на
фактические данные, полученные физиологами при Jlзучении ;llехапизмов работы периферических отделов
анализаторов, например сетчатки. Именно эти данные явились базой для создания технических устройств,
ныне уже широко IIспользуемыIx в практических целях.
Но моделирование механизмов работы перифериче
ских Отде,IJОВ анализаторов - это только первый шаг, ,тю< как основной анализ и синтез сигналов внешнего
мира осуществляется мозгом. Вот почему дальнейший
прогресс, беЗУСJ10ВНО, ограничивается тем, что нам еще
неизвестны основные принципы переработки мозгом
ИНфОр:vlации, получаемой от рецепторов. Так, напри
мер, хотя мы уже умеем создавать сложнейшие мо дели, воспроизводящие принцип действия живых си стем - даже такой сложной, как сетчатка, - вряд
.тв" это перспективный путь создания бионических
устройств и систем, используемых для распознавания
зрительных образов,
Конечно, это не значит, что инженеры прекратят
работу над созданием машин, передающих или распоз
нающих IIзображеНIIЯ (~eдь без всякого участия био ники был изобретен телевизор) .Однако успехи в ней РQфизиологии центральных механизмов зрения, без
условно, ПРIlведут к принципиа,IJЬНО новым IIдеям
в этой области техники. Другой пример - локацион
ные устройства, созданные поначалу независимо от ра боты биологов_ Изучение структуры эхо-локационного
сигнала у летучих мышей впоследствии натолкнуло специалистов на мысль о создании более совершен
ных локационных систем_ Только теперь становится
очевидным, что изучение одной лишь структуры сиг нала «живых локаторов» без понимания механизмов его изменений во время обычного полета или актив
ного поиска не l\Iожет привести к решению насущных
задач, стоящих перед конструкторами локационных
приборов. Только теперь мы понимаем, что необхо-
7
дюIO детально знать физиологию «приемников» отра женных сигналов, и особенно центральных - мозговых мехаНIIЗl\lОВ их перерабqтки, приводящих к адекватной
реакции ЖI!ВОТНОГО. ВОТ почему изучение деяте.1JЬНОСТИ
эхо-локационного аппарата Лt'тучих мышей и других
животных как органа пространственного ана.ТIИза ПРИ
влекает все БО,lьшее внииаНl(е бlIОЛОГОВ и инженеров. Автор не без основания подчеркивает, что исполь
зование самых различных методических приемов при
изучении деятельности мозга открывает для бионики безграничные возможности. В этом отношении кнИ'га )Керардена выгодно отличается от ряда других на учно-попу.ТIярных изданий.
Однако при любом популярном изложении слож
ных теоретических вопросов возможны неТОЧIlОСТИ.
у )Керардена нельзя признать удаЧНЫМII отдельные
места в разде.тrа.х, посвященных аккомодации, цвето
воы)' зрению, восприятию животными магнитного поля
Земли. Стрем.тrение максимально УПРОСТIIТЬ сложные
нроблеМЬJ подчас ПРИВОДНТ автора к поверхностному
описанию явлений, которые могут быть понятны толь
ко специалисту 11 ни о чем' не говорят неподготовлен
ноыу читателю. Пытаясь максимально сохраНlIТЬ авторский текст, мы только в некоторых случаях дали неоБХОДИi\Iые примечания. }Vlе.1Jкие просчеты автора не ума.тrяют значительности книги в целом. Она поль
зуется заслуженным вниманием за рубежом, БЫЛа
переведена на английский язык. Книга прекрасно
!I.1ЛlOстрирована. Чувствуется, что она написана че
ловеком, влюбленным в свою специа.тrьность и с на учной объективностыо раскрывающим перед читате леы горизонты бионики. Можно надеяться, что и со ветский читате.тrь оценит ее по достоинству.
В. И. ГусеЛЫlllков
ГЛАВА 1
ЧТО ТАКОЕ БИОНИКА
НЕОБХОДИМОСТЬ НАУI(·ПЕРЕКРЕСТКОВ"
Грандиозное расширение объеllIа человеческих знаний привело к сложнейшему разветвлению древа наук. Всего сто лет назад можно было считать, что
вся физика исчерпывается теР!llодинамикоi'I, оптикой
и электричест\зом. Теперь эта прекрасная простота позади. В наше вреыя уже никто не станет претендо вать на исчерпывающее знание хотя бы одной оптики: целая пропасть леЖIIТ между инженером, который
рассчитывает характеристики фотообъективов, и уче
ным, исследующим красные излучения лазеров. Спе
циалист замкнулся, в своей узкой области, сужаю
щейся с каждым днем все больше и больше.
В1959 году д. ТШ<УlJер опубликовал каталог
современных наук, распо.rIOЖИВ их в а.Т]фавитном порядке. Он перечислил 1150 названий, но сейчас к ним СПОКОЙНО МОЖНО прибавить еще не ОДИН деся
ток Это разветвление наук HeYKJloHHO продолжается:
растет армия ученых, заНИllIающихся науками, число
которых пепрерывно возрастает.
Что это принесет - добро или зло? Не таит ли
в себе чрезмерная специализация крупицу того яда, который в конце концов може'!' парализовать самый прогресс науки? На этот вопрос очень трудно отве
тить. Конечно, специалист отлично разбирается во
всем, что касается его спецнаЛЬНОСТI!, по та область науки, в которой он работает, становится угрожающе
узкой. Один ученый великолепно знает свойства не
которых сплавов железа, другой - единственный знз-
* «Науками·перекрестками» автор здесь называет синтети ческие науки, лежащие на стыке разных наук, например биоло
гии, математики, электроники, мехаНIIКИ !I т. П. К сип гетическим
н'аукам ОТНОС!lТСЯ и биоН!ша, так как она объеДlIняет естественно
научное исследование (БИОЛОПН~СI\Jе, физическое, химическое), математический анализ 11 инженерны~! подход [( проблеме. Чтобы
не искажать тершшологию автора, термин «наукз·перекрестою>
оставлен без изменения. - Зде~ь u далее nршtечанuя редактора.
9