Экобионика
| Индекс материала |
|---|
| Экобионика |
| Осн. концепция |
| Все страницы |
Экобионика - новое направление современной техники, связанное с использованием фундаментальных закономерностей функционирования биологических систем для разработки новых технических решений. Крупнейший специалист в области информационных технологий и самый богатый человек планеты Билл Гейтс сказал однажды: "Две группы технологий будут доминировать в XXI веке - биотехнологии и информационные технологии". Экобионика призвана объединить оба эти направления. В рамках экобионики решаются вопросы разработки технологических процессов, встраиваемых в экологические и биосферные процессы. В то же время это направление примыкает к одному из направлений теории технических систем, которое получило название "искусственная жизнь". В теории "искусственной жизни" нашли свое воплощение новые информационные технологии. Одной из которых является создание распределенных многоагентных систем. Эта проблематика тесно связана с современным развитием теории искусственного интеллекта.
Перспектива развития техники следующего столетия является одной из фундаментальных проблем современности. Осмысление этой проблемы должно проходить не только в рамках технических наук, но и в более широком аспекте, охватывающем философские, социальные, психологические и экономические аспекты. Острая кризисная ситуация, которую переживает человечество и которая грозит новыми потрясениями в относительно недалеком будущем, во многом спровоцирована отсутствием целостного взгляда на технику как явления общепланетарного или более точно - космического характера.. Становится очевидным, что роль человечества в истории развития планеты Земля и по-видимому всей Солнечной Системы далеко не ординарна. В настоящее время можно констатировать - человечество является наиболее мощным геологическим фактором, который может привести к резкому изменению структуры биосферы. По-сути человек становится ведущим фактором эволюции. Уже в недалеком будущем можно представить два исключающих друг друга сценария. Один из них - это переход на новую ступень развития, связанную с выработкой биосоциальных механизмов управления обществом и выходом человека в Космос. Второй сценарий, связаннный с дальнейшим развитием негативных тенденций в биосфере, предполагает полное уничтожение человечества как биологического вида. Великий русский мыслитель, основатель биогеохимии В.И. Вернадский писал: “Человеческое общество все более выделяется по своему влиянию на среду. Это общество становится в биосфере единственным в своем роде агентом, могущество которого растет с ходом времени со все увеличивающейся быстротой. Оно одно изменяет новым образом и с возрастающей быстротой структуру самих основ биосферы” [1]. Идея о человеке как о ведущем факторе эволюции была сформулирована в 30-х годах не только В.И. Вернадским. Ее развивали в Англии биолог Дж. Хаксли, во Франции философ Э. Ле Руа, палеонтолог П. Тейяр де Шарден [2].
Прежде всего отрицательное воздействие человека на окружающую среду связано с его технологической деятельностью. Экологическая катастрофа, прогнозируемая в следующем столетии, висит как дамоклов меч над историческим развитием человечества. Начиная с работ, связанных с докладами "Римскому Клубу" [3, 4], исследования в области глобальных экологических последствий техногенеза все в большей степени превращаются в стержневые направления различных областей знания. Это вызывает необходимость тщательного как философского, так и естественнонаучного анализа причин и возможных путей выхода из экологического кризиса. Для этого необходимо проанализировать тенденции развития техники и наметить контуры дальнейшего технологического развития человечества. Крупнейший советский генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский отмечал: “Человечество сейчас встало перед необходимостью сознательно планировать и детально предвидеть результаты все большего вмешательства в прежде стихийные процессы, идущие в биосфере Земли” [5]. Сознательное управление эволюцией биосферы выдвигается как одна из самых актуальных теоретических задач сегодняшнего дня. Становится все более очевидным, что от успешного ее решения зависит будущее человечества. Наступило время, когда человечество вынуждено принять на себя ответственность не только за ход научно-технической революции, но и за вызванную научно-техническим прогрессом революцию биосферы [6].
По-видимому, появление homo sapiens и неолитическая революция, приведшая к возникновению техногенной цивилизации, не случайны. Они являются естественным ходом развития биосферы и обусловлены выходом на новый уровень эволюции, связанный с процессом самоорганизации биосферы и формированием ноосферы. С этой проблематикой связана и проблема выхода человека в космос [7]. Поэтому одной из важнейших задач является построение общей концепции технологического развития человечества как естественного развития биосферы.
Не случайно также и то, что кризис, который переживает современная наука совпал с кризисом исторического развития человечества. Происходит довольно быстрая смена господствовавшей научной парадигмы, связанной с опорой на линейный детерминизм, новой парадигмой, основанной на “нелинейном мышлении” [8]. Работы в области нелинейной и стохастической динамики, и, в особенности, работы 70-х годов И. Пригожина по теории диссипативных систем [9,10], Г. Хакена по синергетике [11], М. Эйгена по теории гиперциклов [12], приводят к смене традиционной картины мира. Благодаря этим работам постепенно раскрывается тайна самоорганизации и морфогенеза. Ключевые положения синергетики, раскрывающие ее сущность, как определил их сам автор этого термина Г. Хакен [13], формулируются следующим образом:
- Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом.
- Эти системы являются нелинейными
- При рассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия
- Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям
- Системы могут стать нестабильными
- Происходят качественные изменения
- В этих системах обнаруживаются эмерджентные новые качества.
- Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры
- Структуры могут быть упорядоченными или хаотическими
- Во многих случаях возможно построение математических моделей.
Идеи самоорганизации проникают во многие научные дисциплины. Одним из наиболее важных полигонов для отработки идей самоорганизации являются создание синергетических (нелинейных, динамических) моделей биосферных и экологических систем. В этом плане наиболее важной проблемой является построение такой модели мира, в которой техногенное развитие человечества было бы согласовано с развитием биосферы. Но возникает вопрос - каким образом согласовать развитие техногенной цивилизации или, более конкретно, технических систем с формированием и развитием биосферных и экологических процессов? Для этого очевидно необходима выработка новой концепции технологического развития человечества, опирающаяся на новую научную парадигму. В качестве одной из таких концепций предлагается концепция экобионики, основанная на представлениях о технической деятельности человека как самоорганизующихся процессах деятельности биосферы.