Работы в области бионики неразрывно связаны с теорией и техникой моделирования и с теорией подобия, которые к настоящему времени достаточно полно разработаны и освоены как теоретиками, так и практиками. Давно прошли те времена, когда к моделированию относились недоверчиво или даже скептически. Моделирование как метод завоевало себе прочное место в науке и технике. В. А. Веников рассказывает, как в 1870 году английское адмиралтейство спустило на воду броненосец «Кептен». Предварительные модельные исследования показали, что броненосец перевернется даже при небольшом волнении. Но лорды адмиралтейства фактически осмеяли опыты с игрушкой-моделью. А вскоре после спуска на воду броненосец действительно перевернулся и 533 члена экипажа из 550 погибли. По этому поводу в Лондоне установлена мемориальная доска с надписью: «Вечное порицание невежественному упрямству лордов адмиралтейства».

Моделирование в бионике имеет особенность, связанную со значительным качественным различием ряда характеристик живого прообраза и неживой модели. При бионическом моделировании очень часто стараются добиться изоморфизма двух систем, из которых в одной осуществляются высшие формы движения материи, и этим определяется существо моделируемого механизма, а в другой системе возможны лишь более низкие формы движения материи – химические, физические, механические. Несводимость высших форм движения материи к низшим в принципе исключает получение полного тождества прообраза и модели. Но к этому при моделировании и не стремятся, ибо это уже не моделирование, а воспроизведение.

При моделировании той или иной системы допускается большой произвол в выборе элементов, лишь бы достигнуть заданной степени изоморфизма прообраза и модели для тех элементов или их свойств, или отношений между элементами, относительно которых устанавливается изоморфизм. Во многих случаях считают, что таким же требованиям должен удовлетворять и бионический синтез. Однако при таком понимании синтеза специалисты-бионики могут оказаться в тупике и не ответить на такие, например, вопросы: считать ли бионической вычислительную машину, так как у нее есть прообраз – мозг человека-вычислителя? Является ли бионической системой подводная лодка, так как у нее есть прообраз – рыба соответствующего вида и т. д. В отличие от моделей, бионические системы должны удовлетворять двум требованиям: во-первых, иметь структуру, изоморфную соответствующему биологическому организму, и, во-вторых, состоять из элементов, каждый из которых изоморфен соответствующим элементам биологического прообраза. Приняв такие ограничения, мы уже не всякую вычислительную машину можем считать бионической, а лишь ту, которая синтезирована из нейроно-подобных элементов.

Вырожденный случай моделирования, при котором процесс сводится к воспроизведению прообраза, сам по себе ясен. Методологическая трудность возникает тогда, когда исследователь хочет оставаться в рамках моделирования, но не знает, насколько оно возможно с помощью тех подручных средств, которые он имеет, насколько специфика прообраза воспроизводима в модели, которую он в силах создать. Суть проблемы можно пояснить таким примером. Допустим, что в наши дни объявился искуснейший резчик по дереву, не только не знающий основ телевидения, но и ничего не слыхавший об электричестве. Допустим далее, что этому вымышленному мастеру не только нельзя пользоваться какими-либо другими материалами, кроме дерева, но ему даже трудно понять, что это такое, ибо все, с чем он имел дело, выполнялось только из дерева. И вот этот мастер, способный выточить из дерева блоху и подковать ее деревянными гвоздями, должен создать действующую модель телевизора по результатам тех измерений и исследований, которые доступны ему. Нетрудно представить себе его «успехи» на этом поприще и уже совсем очевиден конечный эффект. Не являются ли некоторые попытки бионического моделирования фактическим подобием этой гипотетической ситуации? Успехи физики и химии бесспорны. Но откуда следует, что все возможные в природе процессы и явления уже известны и могут нами регистрироваться и измеряться? Не присущи ли высшим формам движения материи такие проявления, которые пока не зарегистрировал ни один изготовленный нами прибор? Подобные вопросы требуют ответа уже не только философов, но и теоретиков-биоников. Остается лишь надеяться, что эта сложнейшая методологическая проблема найдет свое решение в теоретической бионике.

Предыдущая глава: Влияние элементов и структур бионических систем

Следующая глава: Задачи бионики моря