Семинар 5. Мир как система. Системный подход в современной науке — копия

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

Поляков Сергей Владимирович Юридический факультет МГУ, 219 25 апреля 2019

Задание 5. Проведите анализ современных интернет-публикаций по теме семинара и подготовьте интернет-реферат

Опишите основные идеи и результаты использования биологических знаний в архитектуре и дизайне.

Нери Оксман (Neri Oxman), профессор MIT, в 2009 году вошла в список Fast Company «Сто самых креативных людей» и в список двадцати самых влиятельных архитекторов современности. Найдите в открытых источниках описание ее идей и результатов. Например, просмотрите краткую лекцию Нери Оксман «Дизайн на пересечении биологии и технологии» на ресурсе TED по ссылке: ted.com/talks/neri_oxman_design_at_the_intersection_of_technology_and_biology.

На основании найденного материала ответьте на следующие вопросы:

• Что значит понятие «бионика»?

• Как связаны бионика и кибернетика?

• «Современная архитектурная бионика», «бионическая архитектура» - что означают эти понятия?

Приведите один пример из практики архитектуры нашей страны, один пример из архитектурной практики зарубежья. Какие направления использования биологических знаний в архитектуре и дизайне Вы считаете наиболее перспективными? Ответ обоснуйте. Как вы считаете, потребует ли массовый переход к использованию биологических процессов и объектов в дизайне, изменений в сфере законодательства? Ответ обоснуйте.

В работе обязательны ссылки на использованные источники. Задание в письменном виде сдается в день семинара.

Письменный ответ

Бионика представляет из себя прикладную дисциплину, находящуюся на стыке множества научных направлений – биологии, физики, химии, кибернетики, инженерии. Бионика стремится к изучению органических природных структур и приложении принципов их устройства и организации к создаваемым человекам системам.

Особенно тесно – и отличным образом – бионика сопряжена с кибернетикой. Кибернетика как дисциплина связана с информацией в комплексных управленческих системах. При этом не столь важно, идет ли речь о машине, живом организме или сообществе – все эти объекты так или иначе связаны с обменом и хранением информацией. По сути, для бионики кибернетика это одна из главных институций, находящая своё применение во всех её сферах. Программирование генома – одна из областей использования кибернетики в бионике, кроме того, без неё не обходится разработка аддитивного производства. Наконец, на уровне систем, строящихся на основе природных (подробнее – ниже про третий уровень биомимикрии) – таких, как «умный город» и т. д. – кибернетика приобретает ключевую роль, так как все взаимодействие между элементами системы, весь обмен информацией подчиняется её принципам.

Одной из областей приложения наработок бионики является архитектура. Использование принципов построения систем, основанных на живой материи, позволяет кардинально преобразовать процессы и результаты проектирования и строительства. В бионической архитектуре человек начинает подражать природе, делая это на трех уровнях – формы, поведения и экосистемы. Это называется биомимикрией.

На уровне формы речь идет о копировании визуальных характеристик объекта. Так, например, небоскрёб Мэри-Экс задуман похожим на особый вид морских губок. Особенности дизайна, помимо всего прочего, обуславливают высокую энергоэффективность здания – оно потребляет в два раза меньше электроэнергии (в первую очередь, за счет системы терморегуляции, которая перераспределяет тепло более эффективно, чем обычная вентиляция). В России подобное копирование формы может быть проиллюстрировано башней «Эволюция», расположенной в Москва-Сити. Форма здания призвана копировать форму ДНК.

На уровне поведения задача состоит в том, чтобы создать систему, которая могла бы реагировать на определенные условия внешней среды заданным образом, подобно тому, как это делают живые организмы. При этом итоговый результат не обязан быть похож на источник, лишь копировать принципы его поведения. Одним из ярких примеров – опять же, связанным с вопросами терморегуляции, является Истгейт Центр в Хараре, Зимбабве, спроектированный по принципу термитника. За счет высоких перепадов температур в городе и использованию теплоемких материалов и корректно спроектированной системе вентиляции здание потребляет лишь 10% от энергии, обычно требуемой для подобных строений.

Наконец, третий уровень биомимикрии связан с совместной работой разных элементов сложных систем – тем больше находясь в связке с кибернетикой, создающей основы для функционирования таких объектов. Как правило, проекты такого типа реализуются не на примере отдельных зданий, но целых городов, формирующих сложные экосистемы. Он в меньшей степени связан с проектированием конкретных объектов, но скорее с проектированием механизмов их взаимодействия – это касается рационального городского (и не только) зонирования, грамотного расположения объектов, применение принципов работы живых систем. Уровень экосистем в том числе включает в себя комплексные проекты по снижению отходов жизнедеятельности по принципы zero-waste, обеспечивая вторичное использование отработанных материалов.

Перспективы бионики, особенно в отдаленной перспективе, представляются крайне значительными. Дисциплина, ставящая своей целью кардинально изменить принципы промышленного производства, имеет для этого огромный инструментарий для выбора ­– все экосистемы, все модели поведения и все живые существа на Земле могут стать основой для решений в сфере бионики.

В частности же, можно сделать отсылку к материалам задания к третьему семинару, затрагивающему проблематику космических исследований. Так, Нери Оксман в своей лекции на TED рассказывает про наработки, сопряженные с созданием систем жизнеобеспечения в космосе на принципах бионики. Это действительно логичная идея – если цианобактерии наполнили кислородом Землю, что мешает использовать аналогичные организмы сегодня, чтобы поддерживать пригодную для дыхания среду в рамках замкнутой экосистемы колонии или даже скафандра?

Хотя вопрос о появлении живого из неживого до сих пор является обсуждаемым, очевидно, что первые простейшие вынуждены были получать энергию из строго неорганического сырья, а значит, теоретически они могут функционировать и вне экосистемы Земли. Это позволит увеличить надежность снабжения потенциальных колоний не только на Марсе, но и на безатмосферной Луне – генератор кислорода, основанный на реакции Сабатье, может выйти из строя, цианобактерии – нет. Простейшие выживают на борту межпланетных зондов, где постоянно бомбардируются высокоэнергетическими частицами, подвергаясь экстремальным условиям окружающей среды.

С другой же стороны, большинству из живущих ныне вряд ли придется ездить в командировки на Марс или даже низкую опорную орбиту. Для нас гораздо большее практическое значение сегодня играют процессы, происходящие сегодня на Земле. Бионика может позволить создать энергоэффективные, чистые города. Она может решить кризис глобального озеленения, с которым Земля вероятно столкнется в конце века (предполагается, что парниковый эффект, создаваемый эмиссией CO₂ в атмосферу, не только повышает температуру, но и делает планету более влажной, что позволяет растительности появляться там, где ранее ее не было – подробнее о проблемах глобального озеленения и его прекращения см. [4]).

Естественно, что все изменения, которые сулит нам бионика, не могут остаться незамеченными в глазах институтов публичной власти. Государственные регуляции сегодня рассчитаны на промышленное производство, в классической форме не сопряженное с бионикой. Новые вызовы, встающие перед обществом, требуют иного нормативного воплощения, совершенствования НПА и выхода на большие уровни абстракции. Невозможно представить, чтобы каждая область биотехнологии регулировалась поименно, необходима выработка общих принципов нормотворчества и нормоприменения в рамках возникающей проблематики.

Очевидно, что сегодня государство лишь начинает осознавать всю комплексность стоящих перед им задач в контексте нормотворчества. Новые технологии требуют законодателей, которые разбираются не только в легализме, но и в объектах правового регулирования. Сегодня очевиден недостаток квалификации специалистов, которые занимаются регулированием новых областей общественной жизни – из принципиального непонимания государственными органами сути оконченного шифрования полтора года назад возник конфликт российских спецслужб¹ и различного рода мессенджеров. Из непонимания принципов организации Интернета появился закон об изоляции Рунета. Эти примеры напрямую не связаны с бионикой, но они хорошо иллюстрируют общую ситуацию с нормативным регулированием инновационных сфер в РФ. Интернет активно вошел в жизнь человека два десятилетия назад, но даже сегодня возникают проблемы с адекватным нормативным регулированием. Бионика гораздо более сложна, комплексна, обширна. Поэтому сложно говорить что-либо о перспективах ее регулирования – во всяком случае пока.

ИсточникИ

1. Building.co.uk // Building URL: https://www.building.co.uk/focus/30-st-mary-axe-a-gherkin-to-suit-all-tastes/3111783.article (дата обращения: 24.04.2019).

2. Janine Benyus. Biomimicry in action // TED URL: https://www.ted.com/talks/janine_benyus_biomimicry_in_action (дата обращения: 24.04.2019).

3. Neri Oxman. Design at the intersection of technology and biology // TED URL: https://www.ted.com/talks/neri_oxman_design_at_the_intersection_of_technology_and_biology#t-1031572 (дата обращения: 24.04.2019).

4. Глобальное озеленение // N+1 URL: https://nplus1.ru/material/2019/04/19/greening-earth (дата обращения: 24.04.2019).

5. Законопроект об изоляции российского сегмента интернета представили в окончательной редакции // Meduza URL: https://meduza.io/feature/2019/04/11/zakonoproekt-ob-izolyatsii-rossiyskogo-segmenta-interneta-predstavili-v-okonchatelnoy-redaktsii-vot-kak-eto-budet-rabotat (дата обращения: 24.04.2019).

1 Надо отметить, что это не только проблематика России – недавние слушания Марка Цукерберга в Конгрессе показали некомпетентность американских законодателей в вопросе IT.

5