Информатика в природе

Слайд 2

Содержание Развитие информатики Информатика в природе Биокибернетика Бионика

Содержание

Развитие информатики
Информатика в природе
Биокибернетика
Бионика

Слайд 3

Развитие информатики История информатики как науки началась со второй половины XX

Развитие информатики

История информатики как науки началась со второй половины XX века.

Это было связано с появлением и распространением ЭВМ и начавшейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 40-50-е годы создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, то есть благоприятную среду для ее развития как науки.
Предыстория информатики начинается с появления социального общества. В предыстории выделяют ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием по сравнению с предыдущим возможностей хранения, передачи и обработки информации.
Первый этап – освоение человеком развитой устной речи. У древних людей членораздельная речь и язык, на котором они говорили, стали играть роль средства хранения и передачи информации.
На втором этапе появилась письменность. По сравнению с предыдущим этапом резко возросла возможность хранения информации. Человек получил своего рода искусственную внешнюю память.
Возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук. С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия "натуральное число". Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.
Третий этап – книгопечатание. Его можно назвать первой информационной технологией. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации, сколько повысилась доступность информации для всех людей, а также точность ее воспроизведения, то есть достоверность.
Четвертый и последний этап предыстории информатики связан с успехами точных наук и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации – фотография и кино.
Слайд 4


Слайд 5

Информатика в природе Это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в

Информатика в природе

Это естественнонаучное направление, изучающее процессы обработки информации в природе,

мозге и человеческом обществе. Она опирается на такие классические научные направления, как теории эволюции, морфогенеза и биологии развития, системные исследования, исследования мозга, ДНК, иммунной системы и клеточных мембран, теория менеджмента и группового поведения, история и другие.
Так же, как математика и основная часть современной информатики, оно вряд ли может быть отнесено к области естественных наук, так как резко отличается от них своей методологией. (Несмотря на широчайшее применение в современных естественных науках математического и компьютерного моделирования.)
Информатика в природе – направление информатики, основными задачами которого являются изучение информационных процессов, протекающих в биологических системах, и использование накопленных знаний при управлении природными системами и создании технических систем. Три самостоятельные науки, входящие в эту ветвь информатики, решают указанные задачи.
Одна из них - биокибернетика. В сферу ее интересов входят проблемы, связанные с анализом информационно-управляющих процессов, протекающих в живых организмах, диагностика заболеваний и поиск путей их лечения. Сюда же относятся системы, предназначенные для оценки биологической активности тех или иных химических соединений, без которых уже не может существовать фармакология, а также исследования моделей внутриклеточных процессов, лежащих в основе всего живого.
Вторая наука, входящая в это научное направление, - уже упоминавшаяся бионика. Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.
Слайд 6

Слайд 7

Биокибернетика Биологическая кибернетика, биокибернетика (БК) – научное направление, связанное с проникновением

Биокибернетика

Биологическая кибернетика, биокибернетика (БК) – научное направление, связанное с проникновением идей,

методов и технических средств кибернетики в биологию.
Зарождение и развитие БК связаны с эволюцией представления об обратной связи в живой системе и попытками моделирования особенностей ее строения и функционирования. Эффективность математического и системного подходов к исследованию живого показали и многие работы в области общей биологии. Основная теоретическая задача БК — изучение общих закономерностей управления, а также хранения, переработки и передачи информации в живых системах.
Примером применения БК в прикладных целях может служить создание устройств для качественные закономерности изучаемых процессов и явлений.
автоматического управления биологическими функциями (так называемое биопротезирование), автоматических устройств для оценки состояния человека во время трудовой или спортивной деятельности, при творческой работе, в субэкстремальных и экстремальных условиях.
Использование методов и средств кибернетики для сбора хранения и переработки информации получаемой в ходе биологических исследований позволяет вскрывать новые количественные и  качественные закономерности изучаемых процессов и явлений.
Живые существа объединяются в системы разного порядка (популяции, биоценозы и т.д.), образуя своеобразную иерархию живых систем. Во всех этих над организменных системах, как и в жизни клетки, развитии организма, эволюции органического мира в целом, имеются внутренние механизмы регуляции, для изучения которых также применимы принципы и методы кибернетика биологическая.
Одним из важнейших методов биологической кибернетики является моделирование структуры и закономерностей поведения живой системы; оно включает конструирование искусственных систем, воспроизводящих определенные стороны деятельности организмов, их внутренние связи и отношения. Под моделированием понимается процесс разработки математического описания объекта.
Слайд 8


Слайд 9

Бионика Это прикладная наука о применении в технических устройствах и системах

Бионика

Это прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов

организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. бионика послужила началом исследований, основанных на применении биологических знаний во всех областях техники
Бионика имеет важное значение для кибернетики, радиоэлектроники, аэронавтики, биологии, медицины, химии, материаловедения, строительства, архитектуры и др.
К задачам бионики относятся также освоение биологических методов добычи полезных ископаемых, технологии производства сложных веществ органической химии, строительных материалов и покрытий, которые использует живая природа.
Бионика учит искусству рационального копирования живой природы, изысканию технических условий целесообразного использования биологических объектов, процессов и явлений.
Одна из важнейших целей бионики - установить аналогии между физико-химическими и информационными процессами, встречающимися в технике, и соответствующими процессами в живой природе.
В наше время это направление поставлено на подлинно научную основу. Вряд ли можно найти такую область человеческой деятельности, которая в той или иной степени не была бы связана с бионикой.
Наиболее продвинувшиеся исследования в бионике - это разработка биологических средств обнаружения, навигации и ориентации; комплекс исследований, связанных с моделированием функций и структур мозга высших животных и человека; создание систем биоэлектрического управления и исследования по проблеме «человек-машина».
Живые системы значительно многообразнее и сложнее технических конструкций. Биологические формы часто не могут быть рассчитаны из-за их необычайной сложности. Мы просто еще не знаем законов их формирования. Тайны структурообразования живых организмов, подробности происходящих в них жизненных процессов, устройство и принципы функционирования можно узнать лишь с помощью самой современной аппаратуры, что не всегда доступно.
Слайд 10