| p:abstract
| - Bionics (also known as biomimetics, biognosis, biomimicry, or bionical creativity engineering) is the application of biological methods and systems found in nature to the study and design of engineering systems and modern technology. The word "bionic" was coined by Jack E. Steele in 1958, possibly originating from the Greek word "βίον", pronounced "bion", meaning "unit of life" and the suffix -ic, meaning "like" or "in the manner of", hence "like life". Some dictionaries, however, explain the word as being formed from "biology" + "electronics". The transfer of technology between lifeforms and synthetic constructs is, according to proponents of bionic technology, desirable because evolutionary pressure typically forces living organisms, including fauna and flora, to become highly optimized and efficient. A classical example is the development of dirt- and water-repellent paint from the observation that the surface of the lotus flower plant is practically unsticky for anything . Examples of bionics in engineering include the hulls of boats imitating the thick skin of dolphins; sonar, radar, and medical ultrasound imaging imitating the echolocation of bats. In the field of computer science, the study of bionics has produced artificial neurons, artificial neural networks, and swarm intelligence. Evolutionary computation was also motivated by bionics ideas but it took the idea further by simulating evolution in silico and producing well-optimized solutions that had never appeared in nature. It is estimated by Julian Vincent, professor of biomimetics at the University of Bath in the UK, that "at present there is only a 10% overlap between biology and technology in terms of the mechanisms used". (en)
- La bionique est une science qui se base sur l'étude des systèmes biologiques pour le développement de systèmes non biologiques susceptibles d'avoir des applications technologiques. La bionique est la science qui étudie la vie avec l' objectif de comprendre les mécanismes de fonctionnement des organismes vivants et évolutifs afin de pouvoir les appliquer aux créations humaines.La bionique est devenue incontournable en différents domaines : * l'intelligence artificielle* la robotique (des robots nageurs à queue de poisson et des robots « insectes »)* les revêtements autonettoyants basés sur les études sur les feuilles de lotus* les revêtements hydro- ou aérodynamiques inspirés par la peau de requin* l'aéronautique aussi, dès ses débuts s'est inspirée de la nature : notamment avec le profil canard* la conception de nouveaux casques de protection bioniques adaptés à la structure interne de la tête humaine* Dossier sur Claudia Mitchell, 27 ans, la première femme bionique (fr)
- 生体工学（せいたいこうがく、英: Bionics）とは、科学的方法や自然界にあるシステムを応用して工学システムや最新テクノロジーの設計や研究を行う学問領域である。バイオニクスとも。'bionic' の語源は、ギリシア語の "βίον"（生命体）に接尾辞 -ic（-的、-の方法で）が付いたもので、「生命体的」という意味である。辞書によっては、biology（生物学） + electronics（電子工学）としているものもあるが、間違い。同義語として生体模倣技術（Biomimetics）もある。 生命体には進化的な圧力による高度な最適化があり、効率的であるため、これを人工物の構築に応用することが考えられた。古典的な例としてはハス科の植物の表面を研究することにより、撥水加工技術が生まれた（ロータス効果）。他にも、イルカの肌を模倣した船殻、コウモリの反響定位を模倣したソナー、レーダー、医用超音波画像などがある。 コンピュータの分野では、生体工学の研究から人工神経、ニューラルネットワーク、群知能などが生まれた。進化的計算も生体工学的な考え方が根底にあるが、In silico（コンピュータを用いて）進化のシミュレーションを行うことから生まれた考え方であり、自然界にはなかった最適化された手法が生み出されている。 イギリス、バス大学の生体模倣技術の専門家 Julian Vincent によれば、「現在、生物学とテクノロジーの間でメカニズムが共有されている部分は 10% にすぎない」とされている。 (ja)
- Bionica (ook wel biomimetica, biotechniek, bio-elektronica) is het onderzoek naar de werking van systemen in de natuur en de technologische toepassing daarvan. (nl)
- Bionika - to interdyscyplinarna nauka badająca budowę i zasady działania organizmów żywych oraz ich adaptowanie w technice i budowie urządzeń technicznych na wzór organizmów żywych. Stara się poznawać i wykorzystać procesy sterujące działaniem organizmów żywych w różnych działach techniki, głównie w automatyce, elektronice i mechanice. Patenty przygotowane przez naukowców wykorzystują rozwiązania występujące w naturze. Opracowania nowych rozwiązań dzięki biomimetyce pozwoli na zmniejszenie przypadkowości w badaniach naukowych oraz umożliwi łatwiejsze generowanie nowych rozwiązań. Dokładne badanie i kopiowanie szczegółów budowy z żywych form jest bardzo obiecujące, gdyż okazuje się, że te formy są bardzo rozwinięte, a takich rozwiązań jak w przyrodzie jeszcze nie ma w żadnych urządzeniach. Przykłady biomimetyki w inżynierii zawierają kadłuby łodzi imitujących grubą skórę delfinów, sonar, radar, w medycynie ultradźwięki imitujące głos nietoperzy. W dziedzinie informatyki badania biomimetyki znalazły zastosowanie w cybernetyce, sztucznych neuronach, sztucznych sieciach oraz w miniaturyzacji krzemowych podzespołów na wzór naturalnych neuronów. Specjalista biomimetyki, Julian Vincent wykładający na Uniwersytecie Bath w Wielkiej Brytanii, uważa, że obecnie zaledwie 10% może mniej tych rozwiązań umiemy naśladować, w celu doskonalenia urządzeń. W medycynie bionika oznacza zastępowanie lub wspomaganie różnych organów i części ciała urządzeniami, które bardzo dobrze naśladują naturalne funkcjonowanie, w przeciwieństwie do protez. Najbardziej znany jest tu implant ślimakowy dla głuchych. (pl)
- Био́ника (от греч. biōn — элемент жизни, буквально — живущий) — прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, т. е. формы живого в природе и их промышленные аналоги. Различают: биологическую бионику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах; теоретическую бионику, которая строит математические модели этих процессов; техническую бионику, применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач. Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими. Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер. Появление кибернетики, рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т. п. В 1960 в Дайтоне состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки. Основные направления работ по бионике охватывают следующие проблемы: изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики; исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения; изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике; исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ Создание модели в бионике - это половина дела. Для решения конкретной практической задачи необходима не только проверка наличия интересующих практику свойств модели, но и разработка методов расчёта заранее заданных технических характеристик устройства, разработка методов синтеза, обеспечивающих достижения требуемых в задаче показателей. И поэтому многие бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере. Строится математическое описание модели. По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель. На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить конструктивные недостатки. Именно так, на основе программного моделирования, как правило, проводят анализ динамики функционирования модели; что же касается специального технического построения модели, то такие работы являются, несомненно, важными, но их целевая нагрузка другая. Главное в них - изыскание лучшей основы, на которой эффективнее и точнее всего можно воссоздать необходимые свойства модели. Накопленный в бионике практический опыт моделирования чрезвычайно сложных систем имеет общенаучное значение. Огромное число её эвристических методов, совершенно необходимых в работах такого рода, уже сейчас получило широкое распространение для решения важных задач экспериментальной и технической физики, экономических задач, задач конструирования многоступенчатых разветвлённых систем связи и т.п. Сегодня бионика имеет несколько направлений. Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности. Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений. Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не "заглядывая" в природу. Идентичность строения была выявлена позже. В последние годы бионика подтверждает, что большинство человеческих изобретений уже "запатентовано" природой. Такое изобретение ХХ века, как застежки "молния" и "липучки", было сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление. Известные испанские архитекторы М.Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 г. начали исследования "динамических структур", а в 1991 г. организовали "Общество поддержки инноваций в архитектуре". Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект "Вертикальный бионический город-башня". Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня (по прогнозам ученых, через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек). Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен "принцип конструкции дерева". Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1128 м с обхватом у основания 133 на 100 м., а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 этажей. Между кварталами — перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов — разновысокие дома с вертикальными садами. Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты — аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи. Если строительство пройдет успешно, планируется построить еще несколько таких зданий-городов. В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Например, в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного "морского уха", состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей. Основными направлениями нейробионики являются изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток-нейронов и нейронных сетей. Это дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику. (ru)
- La biónica es la aplicación del estudio de soluciones biológicas a la técnica de los sistemas de arquitectura, ingeniería y tecnología moderna. Etimológicamente, la palabra viene del griego "bios"; que significa vida y el sufijo "ico" que significa "relativo a". Asimismo, existe la ingeniería biónica que abarca varias disciplinas con el objetivo de concatenar (hacer trabajar juntos) sistemas biológicos, por ejemplo para crear prótesis activadas por los nervios, robots controlados por una señal biológica o también crear modelos artificiales de cosas que solo existen en la naturaleza, por ejemplo la visión artificial y la inteligencia artificial también llamada cibernética.Se podría decir, la biónica es aquella rama de la cibernética que trata de simular el comportamiento de los seres vivos haciéndolos mejores en casi todas las ramas por medio de instrumentos mecánicos. Los seres vivos son máquinas complejas, dotadas de una gran variedad de instrumentos de medición, de análisis, de recepción de estimulos y de reacción y respuesta, esto es gracias a los cinco sentidos que hemos desarrollado. Crear máquinas que se comporten como cerebros humanos, capacitadas para observar un comportamiento inteligente y aprender de él, es parte del campo de la investigación de la robótica y la inteligencia artificial (IA). Dentro de ese comportamiento inteligente se encuentran tanto las actividades relacionadas con el raciocinio, es decir, estrategia y planeamiento, como con la percepción y reconocimiento de imágenes, colores, sonidos, etc. (es)
- La bionica è quella scienza che si occupa di alcuni argomenti comuni alla tecnologia (soprattutto elettronica) e alla biologia. Nella bionica sono inclusi altresì alcuni sviluppi della neurofisiologia e dell'elettrofisiologia. Alcune applicazioni sono nell'acquisizione di informazione mediante organi di senso artificiale e della circolazione dei segnali nelle reti nervose. (it)
- A Biônica ou Biónica é a ciência que estuda determinados processos biológicos dos seres vivos a fim de aplicar processos análogos à técnica e à indústria (implantes artificiais ou a sistemas industriais). Biônica é a investigação, sistemática, das soluções orgânicas e estruturais aplicadas pela natureza aos seus elementos, visando colher dados para a solução de problemas técnicos de formas, estruturas ou objetos. (pt)
- 仿生學是模仿生物的特殊本領的一門科學。仿生學籍了解生物的結構和功能原理，來研製新的機械和新技術，或解決機械技術的難題。1960年由美國J.E. Steele首先提出"Bionics"（仿生學）。仿生學這個名詞來源於希臘文"Bio"，意思是「生命」，字尾"nic"有「具有……的性質」的意思。他認為“仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學”仿生學主要是觀察、研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領，包括生物本身結構、原理、行為、各種器官功能、體內的物理和化學過程、能量的供給、記憶與傳遞等。從而為科學技術中利用這些原理，提供新的設計思想、工作原理和系統架構的技術科學。仿生學是一門集生命科學、物質科學理學、資訊科學、腦與認識科學、工程學、數學系力學及系統科學等學科的交叉學科。研究範圍包括了力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。 (zh)
- Die Bionik beschäftigt sich mit der Entschlüsselung von „Erfindungen der belebten Natur“ und ihrer innovativen Umsetzung in der Technik. Die Bionik ist ein interdisziplinärer Bereich, in dem Naturwissenschaftler und Ingenieure sowie bei Bedarf auch Vertreter anderer Disziplinen wie etwa Architekten, Philosophen und Designer zusammenarbeiten. Der englische Begriff bionics wurde vom amerikanischen Luftwaffenmajor Jack E. Steele 1960 auf einer Konferenz in der Wright-Patterson Air Force Base in Dayton, Ohio, geprägt. Das deutsche Kofferwort Bionik setzt sich aus Biologie und Technik zusammen und bringt damit zum Ausdruck, wie für technische Anwendungen Prinzipien verwendet werden können, die aus der Biologie abgeleitet werden. Die Bionik ist systematisches Lernen von der Natur und steht damit in Abgrenzung zur reinen Naturinspiration. (de)
|
![[RDF Data]](http://dbpedia.org/statics/sw-cube.png)
