Экзамен Зачет Учебный год 2023 / Семинар5. Мир как система

Пронина Полина Дмитриевна

Юридический факультет, 205 группа

Тема 5. Мир как система. Системный подход в современной науке.

04.05.17

Эссе на тему: «Идеи и результаты использования биологических знаний в архитектуре и дизайне».

А) Само понятие бионика появилось в начале двадцатого века. Что же оно значит? Как связаны бионика и кибернетика?

Сегодня бионика является одной из самых прогрессивных наук. Под бионикой понимают пограничную между техникой и биологией науку, которая ищет решения инженерным задачам в моделировании структуры и жизненной деятельности организмов. Особенностью данной науки является то, что она опирается на знания о конструкции живого организма.

Бионика изучает основные принципы природы и применение их для удовлетворения потребностей человечества.

Бионика считается новой наукой, однако ее зачатки имели место достаточно давно. Основателем бионике называют Леонардо да Винчи. Так, он использовал принцип строения птичьего крыла в разработке схем летательных аппаратов.

Особое место среди задач бионики занимают разработка и конструирование систем управления и связи на основе использования знаний из биологии. Бионика имеет важное значение для кибернетики, радиоэлектроники, аэронавтики, биологии, медицины, химии, материаловедения, строительства и архитектуры и др¹.

Кибернетика неотделима от бионики. Кибернетика - это наука об общих законах управления в живых и неживых системах. Эта наука занимается тем, что максимально старается автоматизировать процессы управления в различных сферах деятельности человека, повысить производительность труда.

Для достижений этой задачи необходимо глубоко и всесторонне изучить объекты управления, найти закономерности, которым подчиняются процессы управления, раскрыть принципы организации и структуры управляющих систем. Нередко объектом изучения является сам человек как управляющая система высшего типа.

Бионика и кибернетика при своем взаимодействии создают научный фундамент для построения роботов второго и третьего поколений. Кибернетика открыла дорогу применению точного научного анализа для решения проблем управления современными техническими средствами и стала теоретической основой роботостроения.

Ученым-бионикам принадлежит идея использования биоэлектрических сигналов мышц для управления. Кибернетика обогащает инженеров, создающих сложные автоматы, опытом природы, выработавшей на протяжении миллионов лет самое сложное, что есть на свете, - организм человека².

Б) «Современная архитектурная бионика», «бионическая архитектура» - что означают эти понятия? Приведите один пример из практики архитектуры нашей страны, один пример из архитектурной практики зарубежья.

Архитектурная бионика – это инновационный стиль, которой вдохновляется самой природой берущий все самое лучшее от природы. Идеи бионической архитектуры успешно воплощены во многих странах, например, небоскреб-кипарис в Шанхае, Сиднейская опера в Австралии, музей плодов в Японии.

Бионическая архитектура предполагает создание домов являющихся естественным продолжением природы, не вступающих с ней в конфликт. Дальнейшее развитие бионики предполагает разработку и создание экодомов – энергоэффективных и комфортных зданий с независимыми системами жизнеобеспечения. Конструкция такого здания предусматривает комплекс инженерного оборудования. При строительстве используются экологичные материалы и строительные конструкции.

В идеале, дом будущего – это автономная самообеспечивающаяся система, органично вписывающаяся в природный ландшафт и существующая в гармонии с природой. Современная архитектурная бионика практически слилась с понятием «экоархитектура» и напрямую связана с экологией.

На данный момент в разработке у ученых, специализирующихся на архитектурно-строительной бионике, находится грандиозный проект — «Вертикальный бионический город-башня», рассчитанный на 100 тысяч человек. В основе этого сооружения, которое, согласно расчетам, появится в течение 15 лет в Шанхае, лежит принцип строения дерева.  Планируется, что комплекс будет иметь 300 этажей, расположенных в 12 вертикальных кварталах. Внутри этих кварталов будут располагаться дома разной высоты с садами. Фундамент города-башни будет в точности повторять корневую систему дерева³. В России законы живой природы также были заимствованы для создания некоторых архитектурных объектов. Например, Останкинская радиотелевизионная башня в Москве, Олимпийские объекты — велотрек в Крылатском, мембранные покрытия крытого стадиона на проспекте Мира и универсального спортивно-зрелищного зала в Ленинграде и др.⁴

В) Какие направления использования биологических знаний в архитектуре и дизайне Вы считаете наиболее перспективными? Ответ обоснуйте.

По мнению одной группы ученых, сегодня бионика имеет три направления:

1) биологическую бионику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах;

2) теоретическую бионику, которая строит математические модели этих процессов;

3) техническую бионику, применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач⁵.

Современная бионика базируется на новых методах с применением математического моделирования и широкого спектра программного обеспечения для расчета и 3D-визуализации. Основной ее задачей является изучение законов формирования тканей живых организмов, их структуры, физических свойств, конструктивных особенностей с целью воплощения этих знаний в архитектуре.

Особенностью бионики в архитектуре и дизайне интерьера является подражание природным формам с учетом научных знаний о них. Создание благоприятной для человека экологически безопасной среды обитания с применением новых энергоэффективных технологий может стать идеальным направлением развития городов⁶.

По моему мнению, наиболее перспективными сегодня можно считать следующие направления в бионике: биоархитектуру и биомеханику. Исследование биомеханикой морфологических особенностей живых организмов позволяет создавать жизненно необходимые имплантаты для людей, которые по какой-либо причине лишены возможности пользоваться своими биологическими органами.

Биоархитектура также является популярным и перспективным направлением бионики в силу желания архитекторов, дизайнеров и прочих творческих личностей удивить окружающий мир чем-то необычным в простом, хорошо забытом старом.

Г) Как вы считаете, потребует ли массовый переход к использованию биологических процессов и объектов в дизайне, изменений в сфере законодательства? Ответ обоснуйте.

Развитие бионики способно произвести настоящий скачок а развитии науки в целом. Появятся новые технологии, системы управления и биологические машины⁷.

Я уверена, что с дальнейшим развитием биологических процессов в дизайне, эта сфера потребует законодательного регулирования. В первую очередь, это необходимо для осуществления контроля и регулирования со стороны государственных органов за соблюдения прав и свобод человека и гражданина.

При создании чего-то нового, мы не должны забывать о предшествующем опыте.

Список источников:

1.Брызгалина Е. В. Концепции современного естествознания: учебник. М.: Проспект, 2016 г.

2. http://www.medical-enc.ru/2/bionika.shtml

3. http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000008/st006.shtml

4. http://kalendar-prazdnikov.ru/?p=2025

5. http://inttera.livejournal.com/5534.html

6. http://studopedia.org/2-70225.html

7. http://papamaster.su/sovremennye-primery-bioniki-v-arxitekture/

8. http://bio-nica.narod.ru/page7.html

1 http://www.medical-enc.ru/2/bionika.shtml

2 http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000008/st006.shtml

3 http://kalendar-prazdnikov.ru/?p=2025

4 http://inttera.livejournal.com/5534.html

5 http://studopedia.org/2-70225.html

6 http://papamaster.su/sovremennye-primery-bioniki-v-arxitekture/

7 http://bio-nica.narod.ru/page7.html