Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
8.7 Mб
Скачать

ИЗДАТЕЛЬСТВО

«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