108. Навигационная бионика. Общность задач и основных принципов навигации в живой природе и технике.
Технические объекты первичную навигационную информацию получают при помощи датчиков, обработка сигналов которых осуществляется счетно-решающими устройствами, снабженными определенным объемом памяти, в которой заданы необходимые сведения об окружающем пространстве и программы выполнения навигационных измерений. Живые организмы первичную навигационную информацию получают от органов чувств, обработка сигналов которых осуществляется нервной системой и мозгом, обладающим большим объемом памяти.
Таким образом, существует полная аналогия между принципами построения технических и биологических навигационных систем.
Общие принципы построения биологических анатомических комплексов:
Для выявления состава и структуры построения комплексов применяется метод аналогии, используется в качестве биологических комплексов и технических комплексов. Существуют различия физической сущности назначения технических объектов и живых организмов. Технический навигационный комплекс проектируют для решения технических объектов. Для вполне определённого решения траекторного режима полёта и условий полёта, биологический навигационный комплекс надёжно функционирует на земле, в воздухе, в воде над землёй на любых траекториях движения. Однако, несмотря на функциональные различия между техническим и биологическим в силу общности решения навигационных задач существует аналогия в принципах построения по этому можно отметить следующие признаки:
1. необходимость полного информационного обеспечения управления объекта.
2. построение в избытке информации.
3. предпочтительней в непрерывных автоматических навигационных измерениях.
4. потребление в неавтоматическом навигационном измерении.
5. необходимость в вычислении навигационных алгоритмов.
6. необходимость кардинального преобразования навигационной информации и связанных систем координирующих в единую навигационную систему.
7. потребность в памяти для хранения объемов информации.
109. Интеллектуальный биологический навигационный комплекс.
В общем виде интеллект можно рассматривать способность живого организма целенаправленно и эффективно осуществлять процессы своей жизнедеятельности, используя при этом органы чувств и мозга: воспринимать, обрабатывать и накапливать инф-цию о сущности окружающего мира, принимать дост-но обоснованные решения.
Среди различных процессов жизнедеятельности навигация представляет к своим организмам повыш. требования, т.к. они живут в динамическом режиме.
Рис. Обобщенная модель интеллектуального биологического комплекса
ВнС- внешняя среда; О,О- ориентирующие объекты , ориентиры; ДВнИ- датчики внутренней информации; ДВнешИ- датчики внешней информации; АСО- алгоритмы состояния организма; АСВС- алгоритмы состояния внешней среды; АМН- алгоритмы методов навигации; РО- распознавание образцов; КОС- корреляция обработки сигналов;
Т- творчество; П- память; УР- условные рефлексы; ПЗ- расстановка задач; ПР- принятие решений; СУ- система управления; ИОвнешн.о.- исполнительный организм внешней обстановки; ИОвнутр.о.- исполнительный организм внутренней обстановки;
РПС- реакция на предельное состояние; П,О- потребности, обязанности организма;
В- взаимодействие.
Датчики воспринимают внешнюю информацию о состоянии организма, которая затем обрабатывается соответствующими алгоритмами. Система КОС фиксируя одн-но действующие и повторяющиеся сигналы устанавливает КОС между ними. Выходные сигналы этой системы используются для выработки рефлекторных реакций на соответствующие внешние возмущения и для положения априориорной информации в память. Система условных рефлексов служит для выработки модели поведенческих реакций организма. Алгоритм таких реакций также фиксируется в памяти. Как показывают наблюдения рефлекторные реакции на внешние воздействия бывают доведены до автоматизма. В жизнедеятельности человека условные рефлексы играют большую роль, они обеспечивают четкое, быстрое, высококачественное выполнение различных действий. Наиболее сложную интеллектуальную функцию организма выполняет система творчества. Так вот в реальных условиях живой организм сталкивается с непредвиденными ситуациями. Реакция организма на эти ситуации с помощью условных рефлексов может оказаться неэффективной. Поэтому возникает необходимость в поиске новых нестандартных решений в задачах. Факт новизны устанавливает система распознавания образов которая включает ориентировочный рефлекс, в результате чего происходит дополнительное обследование внешнего объекта. В этой системе происходит поиск решения необычной (нетривиальной) задачи.
Происходит разработка некоторого предположения – гипотезы о содержании недостающей информации, происходит подбор и использование новых методов измерения, организация каких-либо испытаний, модификация по другим аналогам.
Для творческого решения задачи требуется значительно больше времени, чем на рефлекторные процессы.
Канал предельных состояний является по существу как бы аварийным, и используется живыми организмами в критические внезапные ситуации.