Искусственно синтезируемая бионическая система должна иметь ту же структуру (см. данное выше определение), что и прообраз. Различия в физической природе элементов не препятствуют аналогиям структур разных систем. Но как определить, что структуры аналогичны? Так как именно это является одним из критериев достижения поставленной цели, то точная оценка здесь приобретает особое значение. Такой оценкой является установление изоморфизма двух структур – прообраза и бионической системы. Напомним, что изоморфизм является также одним из основных понятий математики и буквально означает «одинаковость структуры».

При рассмотрении изоморфизма каких-либо двух (или более) множеств должны точно указываться свойства тех элементов (или отношения между элементами), относительно которых устанавливается изоморфизм. С формальной точки зрения изоморфизм можно определить таким образом.

Иначе говоря, две системы изоморфны, если элементы их структур взаимно однозначно соответствуют друг другу и связи между элементами первой структуры соответствуют связям подобных элементов второй структуры.

Таким образом, по крайней мере, в принципе методы бионики являются объективными и естественно формализуемыми методами математического, теоретико-структурного анализа и синтеза систем.

Пока еще многие вопросы методологии бионики ждут своего решения. Приведенные выше определения в ряде случаев помогут нам рассматривать довольно пеструю картину синтеза бионических систем с разными структурами (конструктивными, информационными, энергетическими) с единых методологических позиций.

Говоря о методах бионики, нельзя не упомянуть о методологической проблеме, которую ставит «принцип неопределенности», сводящийся к следующему. На этапе анализа биологической системы мы должны исследовать довольно тонкие и сложные механизмы с помощью ряда приборов. Но эти приборы влияют на исследуемые организмы. Даже когда это влияние кажется незначительным, не может не возникнуть сомнения в том, не обязано ли наблюдаемое явление взаимодействию организма и прибора. «Принцип неопределенности» в значительной степени теряет свою актуальность при изучении макроповедения живого организма в тех случаях, когда обратное воздействие от приборов к организму ускользающе мало. Но проблема встает во всей своей остроте при исследовании микроуровня структурной организации живого. Даже тот прогресс, который достигнут в микроэлектродной технике, отнюдь не снимает неопределенности. Микроэлектрод диаметром менее 0,1 мкм позволяет 2–3 часа и более изучать пронзенную живую клетку; сам факт последующей гибели клетки красноречиво говорит о том, что микровивисекция оказывает губительное воздействие на исследуемый биологический элемент. Пусть будет, достигнут такой успех, когда клетка с введенным в нее электродом сможет функционировать столько же, сколько и неповрежденная клетка. Это не снимет неопределенности в разделении явлений, специфичных для клетки, в которой отсутствует электрод, от явлений, привнесенных электродом.

Сам по себе «принцип неопределенности» не означает отрицания роли инструментов и приборов для экспериментального исследования живого. Следует только не забывать о факте влияния прибора на обследуемый объект, стремиться уменьшить это влияние, учитывать его при обработке результатов. Эффективным методом компенсации воздействия прибора на организм является дублирование измерений таким образом, чтобы используемые приборы по-разному влияли на объект анализа. Лучше всего использовать такую пару измерений, в которой влияние приборов является взаимоисключающим.

Предыдущая глава: Структуры и системы бионики

Следующая глава: Моделирование бионической системы