Методология исследований биосистем

Для изучения биосистем и выявления «патентов» природы была разработана методология бионических исследований, основанная на принципах системного анализа и объединяющая медико-биологические и инженерные знания.

Методология бионических исследований включает три основных этапа:

­ определение области исследований;

­ распознавание функциональных биосистем;

­ инженерное исследование полученных моделей.

На первом этапе определяются описательные модели живых организмов, отражающие особенности реализации заданной функции в живой природе.

Любая функция биосистем свойственна каждому представителю живого мира – от вируса до человека. Поэтому данная методология предусматривает изучение заданной функции у большого числа живых существ, находящихся на разных уровнях эволюционного развития и обитающих в разных условиях. Такой подход позволяет выявить множество вариантов решений природы, реализующих заданную функцию.

На втором этапе проводится функциональная идентификация биосистем – то есть распознавание функций органов чувств и мозга с привлечением знаний, накопленных инженерной практикой.

Опыт создания технических измерительных устройств и других искусственных объектов показывает, что состав и структура функционирующего объекта (технического или биологического) определяются выполняемыми им функциями. Это дает возможность использовать технические аналоги для распознавания биосистем. В качестве технических аналогов используются обобщенные модели технических систем.

В процессе сопоставления описательных биомоделей с их техническими аналогами распознаются состав и структура биологических измерителей, выявляется роль и значение отдельных органов в процессе получения и обработки информации, методы измерений, применяемые живыми существами.

На третьем этапе полученные функциональные модели биосистем детально прорабатываются с использованием традиционных методов инженерных исследований. Определяются режимы их работы, метрологические характеристики, разрабатываются структурные, принципиальные, параметрические и другие схемы, выявляются причины методических и «инструментальных» погрешностей измерений, отказов и ограничений.

Результаты бионических исследований имеют два основных направления применения. Первое – использование обнаруженных «патентов» природы в техническом творчестве, второе, чрезвычайно важное направление – совершенствование взаимодействий человека с техническими информационно-управляющими системами.

Дата добавления: 2014-01-04