1. Основы бионики: история, предмет, принципы, задачи. Бионика получила в настоящее время чрезвычайно широкое распространение и приобрела важное значение в подготовке студентов многих вузов страны. За последнее десятилетие бионика вошла как самостоятельный предмет в цикл дисциплин, которые преподаются на биологических и биолого-почвенных факультетах университетов. Лекционные курсы по бионике читаются во многих физкультурных, медицинских, технических и строительных институтах. Большой интерес к бионике обусловлен значительной практической направленностью этой науки, изучающей принципы построения и функционирования биологических систем прежде всего с целью создания новых машин, приборов, механизмов, строительных конструкций и технологических процессов, характеристики которых были бы столь же совершенными и высокоэффективными, как в живых системах. Несомненно, что в век научно-технической революции эти бионические исследования имеют большое значение для решения сложных инженерных проблем. В систематическом изложении основных сведений в этой быстро развивающейся области знания крайне нуждаются не только студенты, слушающие специальные курсы по бионике, по и многие молодые специалисты, начинающие работать на стыке биологии и техники. Однако учебных пособий по бионике в настоящее время очень мало. Крайне ограничено также число фундаментальных изданий, которые можно было бы использовать в качестве учебных пособий. Каждое из направлений бионики имеет три аспекта — биологический, математический и технический. Бионика – это самая молодая наука биологического цикла. Слово «бионика» произведено от греческого «бион» — ячейка жизни. В отличие от других наук она имеет точную дату официального рождения – 13 сентября I960 г., когда в г. Дайтон (США) на симпозиуме по использованию знаний о живых организмах для усовершенствования технических систем было предложено название для вновь созданной биологической науки. Тогда же был провозглашен лозунг: живые прототипы – ключ к новой технике. Действительно, в течение всего пути эволюционного развития органического мира, длившегося миллиарды лет, непрерывно вырабатывались приспособления к окружающей среде. Жесткие рамки отбора, воздействовавшего в течение огромного количества поколений на направление развития всех биологических систем, и привели к выработке совершеннейших механизмов и приспособлений. В современном понимании бионика – научное направление, занимающееся изучением и использованием принципов организации и функционирования организмов и их элементов для совершенствования существующих и создания принципиально новых технических систем. Эти цели утилитарны и составляют в сущности предмет изучения прикладной бионики. Как и многие другие науки, бионика зародилась как чисто практическая отрасль знания, и лишь впоследствии оформилось теоретическое направление в бионических исследованиях Теоретическая бионика занимается изучением особых «инженерных» свойств организмов, причем такое изучение проводится на базе достижений современной техники. Многие особенности животных удалось по-настоящему попять и изучить только после того, как развитие техники привело к созданию сходных инженерных устройств. Так, например, эхолокация у животных была открыта и изучена только после создания сонара, т. е. звукового или ультразвукового локатора. Таким образом, теоретическая бионика позволяет глубже и разностороннее изучить особенности организмов на базе знания аналогичных технических устройств. Бионику нельзя считать разделом кибернетики. Область бионики несравненно шире, и только часть ее направлений, например моделирование нейронов и нервных сетей, контактирует с кибернетикой. В исследованиях по бионике можно наметить три этапа, которые выполняются специалистами различного профиля: биологом, математиком, механиком или физиком и инженером. Поскольку первый этап представляет собой поиск и обнаружение феномена, его тщательное изучение с применением современных экспериментальных методов и наиболее совершенных технических средств, то приоритет принадлежит биологу. Для обнаружения феномена, представляющего интерес в качестве модели будущей технической системы, применяются исследования в различных отраслях биологии. На первом этапе большое значение имеют экологические исследования в самом широком смысле слова и исследования поведения животных: изучение способов движения, миграций животных и ориентации, функции рецепторов, сигнальной системы связи и других сторон поведения животных в природе. Эти исследования дают зачастую результаты типа «черного ящика», то есть становится известным только, каким сигналам на входе соответствуют те или иные реакции на выходе системы. Расшифровать внутренний механизм «черного ящика» можно с помощью исследований по физиологии (особенно надо выделить электрофизиологические исследования центральной нервной системы, проводящих нервных путей и рецепторов с применением микроэлектродов (биохимии, функциональной морфологии). Второй этап – разработка математической или физической модели принципов организации и функционирования изученных процессов и особенностей организации и функционирования биологического прототипа. В зависимости от направления биологических исследований этот этап выполняется математиком, физиком или специалистом по механике. Второй этап исследований нередко включается в состав теоретической бионики. На третьем этапе работы вступает в действие инженерное проектирование. Для его осуществления, безусловно, требуется точное описание структур и функций организма, химических реакций, физических особенностей организмов или частей тела, выраженных языком математических формул. Вместе с тем, создавая технические модели, инженер далеко не всегда просто копирует природу – часто это нецелесообразно (так как не исключается улучшение ряда характеристик при техническом моделировании), а иногда и невозможно. Дело в том, что целостность организма значительно ограничивает разнообразие его структур. В организме не может быть никаких органов, вращающихся на оси по типу колеса, турбины, винта и т. д. Агрегатность технических систем, наоборот, позволяет широко использовать вращающиеся детали. Использование таких агрегатных устройств может значительно облегчить проблему бионического моделирования. Вместе с тем подвижные или имеющие движущиеся части технические устройства неизбежно коренным образом отличаются от животных прототипов тем, что в них не используются двигатели типа сокращающихся волокон. Пока не создана искусственная мышца, существует препятствие точному копированию многих биологических моделей. Таким образом, в технической бионике, т. е. на третьем этапе работы, чаще создаются изоморфные (подобные) конструкции, а не точные копии. Попытки моделировать биологические прототипы предпринимались задолго до официального выделения бионики как самостоятельной науки. Однако еще на заре своего развития генеральное направление техники пошло по особому пути. Было создано колесо, видимо как усовершенствование катка, роль которого выполняло бревно. Стала использоваться энергия ветра в водном транспорте, мельницах, шест в качестве способа передвижения судна на воде. Все это не имело аналогий в животном мире. Наряду с этим некоторые технические идеи черпались из окружающей природы. Арабские врачи в начале нашей эры, изучив строение хрусталика, подсказали идею линзы увеличительного стекла. Леонардо де Винчи 400 лет назад разработал конструкцию махолета, приводимого в движение мускульной силой человека. Крылья этого летательного аппарата представляли собой модель крыльев летучей мыши. Многие изобретения прошлого столетия моделировали органы или приспособительные свойства разных животных. Так можно назвать «стопоходящую машину» Чебышева, «шагающую» машину Орловского и Гусева. Немецкий изобретатель Лилиенталь построил один из первых планеров в виде модели парящей птицы. В 30-х годах текущего столетия инженер Игнатьев создал самозатачивающийся резец – модель резцов грызунов, которые никогда не тупятся. Однако все эти разработки были лишь результатом исследований отдельных талантливых конструкторов и изобретателен. Лишь после выделения бионики в качестве самостоятельной отрасли знания появились творческие коллективы и целые лаборатории, ведущие разработки в этом направлении. Современная бионика – наука весьма многогранная. Она исследует самые разнообразные структуры и проявления жизнедеятельности организмов с целью поисков новых технических идей и углубленного изучения приспособлений, интересных в теоретическом и практическом отношении. Имеется немало систем классификации разделов и направлений бионики, иногда очень детальных. В нашем направлении идет бурное развитием и использование бионических форм в предметной среде, окружающей человека начиная с древнего мира, когда впервые начали стилизоваться природные формы в ювелирных изделиях, мебели, оружии и до наших дней. Всё больше и больше биоформы оказывают влияние на всё, что создаётся человеком от бытовой техники и медицинского оборудования до целых городов. С развитием технологий и появлением всё новых материалов возможности использования бионических форм в дизайне и архитектуре становятся практически безграничными. Важность изучения дисциплины бионика неоспорима, как неотъемлемая часть дизайна, как одна из основ дисциплины, необходимая для успешной работы на рынке современного дизайна и для работы в будущем. Предметом бионики являются исследования структуры и функционирования биологических объектов различной сложности – от клеток до живых организмов и их популяции с целью создания новых более совершенных технических устройств и синтеза биотехнических комплексов, оптимально использующих свойство биологических и технических элементов, объединяющих в единую функциональную систему целенаправленного поведения. (Формулировка принята на 1-й Международной конференции «БИОНИКА-75» в Варне Болгария).^ 2. Методы бионики – механизмы познания и практической реализации взаимодействия с живой природой. Так как бионика широко используется в дизайне поэтому рассмотрим механизмы познания и практической реализации взаимодействия с живой природой. Применяя биологические принципы в графической деятельности, художник-дизайнер пытается вскрыть в природном аналоге особый эстетический вид закономерностей. К использованию природных форм нужно подходить творчески, иначе не удастся получить желаемые результаты. Специфическая черта современного этапа освоения форм живой природы в предметном мире заключается в том, что сейчас осваиваются не просто формальные стороны живой природы, а устанавливаются глубокие связи между законами развития живой природы и предметного мира. На современном этапе дизайнерами используются не внешние формы живой природы, а лишь те свойства и характеристики формы, которые являются выражением функции того или иного организма, аналогичным функционально-утилитарным сторонам графической формы. От функции к форме и к закономерностям формообразования – таков основной путь дизайнерской бионики. Графические формы, получаемые в результате творческого процесса освоения законов формообразования живой природы – это уже не формы природы, это синтез природных форм и средств, имеющихся в распоряжении дизайнера. Использование в дизайне законов и форм живой природы вполне правомерно. В основе эволюции живых организмов и графических изображений лежат одни и те же принципы, определяемые взаимодействием форм и функций. В мире все взаимообусловлено. Существуют законы, объединяющие весь мир в единое целое и порождающие объективную возможность использования в искусственно создаваемых системах закономерностей и принципов построения живой природы и ее форм. Правомерность биодизайна предопределяется не только биологическим и техническим единством человечества и окружающего мира, но и особенностями человеческого познания. Человеческий разум в большей степени формируется под влиянием процессов, происходящих в природе. В своей творческой деятельности человек постоянно, сознательно или интуитивно, обращается за помощью к живой природе. Для всей истории биодизайна характерно использование чисто внешних очертаний природных форм. Причины особого внимания дизайнеров к законам формообразования живой природы заключаются в том, что графический дизайн как особый вид искусства имеет непосредственную связь с материальным производством, для которого создается изобразительный образ - торговый знак. Живая природа имеет тенденцию в процессе своего развития стремиться к всемерной экономии энергии, строительного материала и времени. Закон минимума в живой природе обусловлен органической целесообразностью существования. Все это привело к мысли о возможности использования закономерностей формообразования живых структур именно в конструктивном плане, а не с целью лишь каких-то формальных поисков.^ Основные методы дизайнерской бионики Дадим сначала трактовку метода – это порядок действий отражающий суть исследуемых процессов их содержание. Содержание контролирует границы метода. Метод – это система с обратными связями: содержания, явления, механизм. Отсюда, чем глубже познается явление, тем совершение становится метод: метод динамичен и не может быть догматизирован. ^ Метод в отличие от объективного явления, например живой природы, всегда абстракция. Следовательно, не научной была бы трактовка объективных законов развития живой природы, как «метода развития». Такое понимание возможно лишь в Смысле абстрагированного человеческим мышлением действий законов развития живой природы.Наиболее ответственный этап в работе дизайнера – это исследование живой природы. На этом этапе неизбежно встает вопрос, что выбирать в природе и как выбирать. Основным методом биодизайна является метод функциональных аналогий, или сопоставления принципов и средств формообразования объектов дизайна и живой природы. Отбирать необходимые формы живой природы помогает чувство графической формы. Работа дизайнера с природными аналогами заключается не в простом сравнении, а в изыскании методов и способов графического моделирования биологических процессов. Работая над проектом, дизайнер тщательно проводит сравнительный анализ «живой» и искусственной техники, сопоставляет технические характеристики живых объектов и созданной руками человека аппаратуры и потом делает заключение о целесообразности применения в графике тех или иных изобразительных форм. Анализируя природную форму, художник-дизайнер стремится осмыслить ее тектонику, которую, как бы сложна она ни была, нельзя рассматривать как случайное сочетание объемов. Гармоничность ее развивается по строго определенным законам и принципам. Для восприятия гармонии, закономерности строения, образности природной формы требуется определенная подготовленность. В природных формах главным является конструктивно-композиционная группировка элементов, их ритмика. Речь идет именно о композиционно подчеркнутых сгущениях – отдельных группах в пределах целостного организма, есть достаточно примеров разнообразных акцентов композиционной структуры в общей упорядоченности, от которых можно оттолкнуться при проектировании. Каждая природная форма имеет свои, присущие лишь ей черты. Если форма природного аналога состоит из многих сложно организованных элементов, то получаемый при ее восприятии ассоциативный сигнал сразу может не иметь столь четкого характера. Но в ходе тщательного анализа, отбора, сравнений знак проявляется и достигает полного звучания. Бионика в графическом дизайне это одновременно наука и искусство, это анализ и синтез, поиск оригинального, нового. Изучение форм живой природы питает фантазию дизайнеров, дает материал и помогает решать проблему гармонии функционального и эстетического начала, обогащая формальные средства гармонизации в поисках наиболее выразительных пропорций, ритма, симметрии, асимметрии и т. д. Дизайнер делает подробные зарисовки всех разновидностей природного образца, затем путем формообразующих линий, осевых и линий членения анализирует природную форму и разрабатывает графический образец. Конкретность живых форм, нашедших свое применение в фирменном знаке, выделяет эти знаки из числа других. В работе с природными аналогами особую роль играют художественные данные человека и его интуиция. Интуиция помогает дизайнеру справиться со своей задачей значительно быстрее, чем при условии, что он будет действовать, всегда основываясь только на рациональных методах. Правда, решения, подсказанные интуицией, нуждаются во внимательной научной проверке, тем не менее, значение их очень велико. Необходимость изучения биологических форм для дизайнера подчеркивается еще и тем, что они масштабно выдержаны и пропорционально безукоризненны, конструктивно и функционально обусловлены. Гармония красоты и целесообразности в природе – поистине неисчерпаемый источник средств гармонизации формы, к которому постоянно обращались творцы шедевров архитектуры и искусства. Витрувий, Леон Альберти, Палладио, Ле Корбюзье, И. В. Жолтовский, А. В. Щусев неустанно искали закономерности строения прекрасной формы, вытекающей из законов природы. Чаще всего природная форма, примененная в графическом образе, видоизменяется под действием стилизации, но не настолько, чтобы не быть узнанной. Но без знания принципов и общих законов формообразования природы нельзя понять ту или иную форму. При первом взгляде на окружающий нас предметный мир может показаться, что бионика как будто не проявляется в творениях человеческих рук столь непосредственно, однако в действительности ее влияние на предметный мир в целом и на дизайн в частности глубоко и устойчиво. Применение бионики в системе дизайна будит творческую мысль, заставляет думать, искать, познавать законы природы. Хороший пример использования и изучения скорлупы. К ней обращались еще в древности известный зодчий раннего Возрождения Брунеллеско, создавая купол Флоренского собора, освоил законы геометрии скорлупы яйца и одновременно использовал ее в конструкции и в тектонике. Позже на основе формы скорлупы яйца геометрически-тектоническом плане был спроектирован Московский Планетарий архитекторами М. Барщ, М. Синявским (1927-1929). В настоящее время бионики, изучая форму птичьего яйца, приходят к более глубокому анализу. Они проникают в происхождения «технологии» производства и решают вопросы – откуда такая форма, с чем она связана? Производство яйца можно назвать миниатюрной фабрикой на конвейерной линии которой создаются в единстве форма, конструкция и функции живого организма. Принципы производства яйца пытаются изучить инженеры, чтобы затем внедрить их технологию производства строительных конструкции. Изучается структура скорлупы яйца. Оказывается, что она состоит из семи слоев. Каждый слой имеет свое функциональное назначение. В результате – скорлупа предохраняет живой, развивающейся организм от различных неблагоприятных атмосферных воздействий. В тоже время она позволяет зародышу потреблять необходимую норму влаги, ассоциированной из атмосферы, дышать, осуществлять обмен веществ и т.д. Скорлупа не пропускает снаружи воду, но в обратном направлении способна отдавать излишки влаги – она дышит. Здесь – полупроводниковый принцип. Вот так в комплексе изучается эта форма. Не только ее геометрия, красота но и технология, конструкция и другие принципы ее формообразования. На базе этих знаний совершенствуется метод исследования птичьего яйца и других природных структур. В наше время активно привлекаю для решения творческих проблем точные науки, например математику, кибернетику Бионика помогает синтезировать гармонизированные системы живой природы и функции жизнедеятельности. В природе хорошо прослеживаются оптимальные физические свойства объектов и красота форм. Основное назначение бионики в промышленном дизайне – это создание материально организованной пространственной среды, функционирующего пространства, «сферы действия» для различных социальных процессов – труда, быта, культуры. Отсюда и специфика освоения бионики в промышленном дизайне пространственной организации и принципов функционирования форм живой природы (например, в отличии от биологии, биохимии, технической бионики и т.д.). Биодизаин, представляет собой многостороннюю область общественной практики, объединяет материальную и духовную культуру, включая искусство. В настоящие время большей своей частью бионика развивается односторонне в качестве своеобразного потребителя открывающаяся для нее в живой природе новых принципов построения форм, строительных материалов конструкции и технологических процессов. Более высокий этап ее развития наступит тогда, когда биодизаин включится в систему биосферы и будет идти процесс ее согласованного формирования с живой природой, с окружающей средой. Этот аспект подразумевает не только потребление, но и сохранение и восстановления самой живой природы (обратная связь) с целью создания гармоничной среды существования человека. Важно учитывать границы метода также определяются содержанием явления и исторической возможностью его изучения. Отсюда и опасность ошибок. По этому поводу известный американский ученых – биолог Мартека в книге «Бионика» говорит так: «Каждая новая идея похожа на испуганную лошадь. Если хоть чуть-чуть отпустить поводья, лошадь может понести. Имея дело с новыми идеями, необходимо всегда сохранять трезвость суждения и здравый смысл». Иначе говоря, понимать исторические границы явлений. Каждая методика должна решать вопрос, куда и зачем стремиться, какова цель исследования. Как уже говорилось выше важнейшая из методических задач это проблема установления связей между процессами живой природы и социальными – выбор такого уровня и таких средств, которые помогли бы преодолеть указанное противоречие. Таким уровнем может быть рассмотрение дизайна и живой природы в качестве целостных, динамически развивающихся информационных (а не физических – энтропийных) систем. Отсюда – необходимость использования механизма системно – структурного анализа, органически входящего в метод бионики. Напомним, что системно – структурный анализ, исторически сформировавшийся на основе изучения именно законов живой природы (А. Богданов, Л. фон Берталланфи ), дает возможность: а) абстрагироваться от конкретных типологических и видовых признаков дизайна и живой природы: б) соотносить принципы функциони рования и формирования структур в их развитии. Эту сторону метода можно характеризовать как аналитическую, абстрактную, в которой предметом исследования являются не конкретные взаимодействия вещей, а абстрактно выделенные взаимодействия их отдельных свойств, в основном принципов (принципы компенсации и корреляции средств функционирования «гибкости», динамичности и т. д.). При таком подходе в основе выделенных для сравнения системы или подсистем должны лежать качественно однородные законы. Само изучение системно – структурных принципов живой природы в биодизайне (дизайнерская работа живая природа) имеет непосредственный практический выход на промышленный дизайн, заключающийся в использовании выработанных живой природой в течение миллионов лет законов и механизмов формирования высокоорганизованных систем, а на этой основе – объективных законов гармонии в фило - и онтогенезе (принцип совершенствования, соотношения структур и функций, саморегуляции и т. д.). Филогенез – формирование объектов живой природы. Онтогенез – формирование объектов живой природы в процессе их роста.Рис.4. Структура методики проводимых исследований. Схема (Ю.С. Лебедева) – объект методического освоения; 2 – содержание промышленной бионики (синтез дизайнерского проекта и живой природы); 3 – противоречия (общественный характер дизайна – биологическая сущность живой природы); 4 – разрешение противоречий; 5 – механизм Таким образом биодизаин позволяет соединить в одно целое абстрактное и конкретное, математические законы формы и ее конкретный, эмоциональный образ, утилитарное и красоту. Она синтезирует то, что до сих пор казалось несоединимым – науку и искусство. Именно поэтому бионика органично входит в творчество и становится его неотъемлемой частью, что позволяет эффективно использовать в решении практических вопросов дизайна.Тема 3. Основные принципы бионического моделирования (4 часа)^ Общее понятие модели в биодизайне В. А. Штофф пишет, что слово «модель» произошло от латинского слова «modulus», что означает: мера, образ, способ и т. п. Его первоначальное значение было связано со строительным искусством. Обычно понятие модели употреблялось для обозначения образца, прообраза или вещи, сходной с другой вещью. Сейчас модель употребляется в качестве научного понятия в математических, технических, естественных и социальных науках, в искусстве, архитектуре, бионике, кибернетике и т. п. (схема 1). Процесс моделирования связан со спецификой научного мышления, не отрицающего объективных законов существования мира. В живой природе имеет место самомоделирование живых видов, являющееся в большей мере выражением законов живой природы, но оно не абсолютно, учитывая все прогрессирующее вмешательство человека в жизнь живой природы. Объективно процесс моделирования возникает и используется в трех направлениях мыслительной и практической деятельности человека. Первое направление использования моделирования – выражение одной теории через другую, которая обладает структурным подобием (изоморфностью) по отношению к первой, что, например, характерно для абстрактно – математических методов моделирования. Теория бионического моделирования также изоморфна по отношению к общей теории моделирования, поскольку она интерпретирует структурную схему общей теории моделирования и пользуется ее основными понятиями. Ей мы будем следовать и в нашем анализе, вскрывая, однако, специфику бионического моделирования и конкретизируя его в профессиональном аспекте. Весь процесс синтеза (гармоничного соединения законов формирования дизайна и живой природы), осмысливаемой теоретически, также есть процесс изоморфного моделирования – сопоставления и нахождения «точек соприкосновения» между биологической и промышленным дизайном – бионической теориями, отражающими объективные процессы, происходящие в живой природе и в быту человека. Изоморфна теория бионики и по отношению к общей теории бионики: первая моделирует общие законы второй. Второе направление использования моделирования – отражение в мысленной или физической форме объективной реальности. В этом значении модели применяются в биодизайне, например на стадии воспроизведения биологических объектов, что является лишь первым этапом биодизайна моделирования и называется биологическим моделированием. Еще в древности развитие науки и философии сопровождалось созданием наглядных картин, образов действительности, воспроизводящих явления в космосе или микромире (модель Птолемея, показывающая вращение «мира» вокруг неподвижной Земли; представления Демокрита, Эпикура об атомах, их круглой или крючкообразной форме и т. д.). Такие модели отличаются от математической формализации явлений тем, что они стремятся раскрыть действительность в ее же готовых формах, хотя такие модели не лишены абстрактной формализации и не свободны от субъективности мышления. Третье направление использования моделирования предполагает изображение одной области явления с помощью другой, более изученной, привычной, легче понимаемой. Например, физики ХУШ в. пытались изобразить оптические и электрические явления посредством механических, или сравнивали электрический ток с течением жидкости по трубам, строение атома со строением солнечной системы и т. п. Такое направление моделирования сливается с понятием о физической аналогии. Поэтому подобные модели часто называют моделями – аналогами (или аналоговыми моделями), независимо от того, воображаемые они или реальные. Указанные направления моделирования и их смысловые значения можно представить в виде двух групп моделей: моделей научного представления, обозначающих конкретный образ изучаемого объекта или объектов (атом, молекула, хромосома), в которых отображаются реальные или предполагаемые свойства, строение и другие их особенности, и аналоговых моделей. Этих двух групп моделей для решения научных и практических задач бионики явно недостаточно. Задача бионики синтезировать два явления – живую природу и технику. Поэтому появляется необходимость включения в обиход третьей группы – синтетических моделей (СМ). Если рассматривать применение указанных трех групп моделей (M1, M2 и СМ) в архитектурной бионике на фоне проводимых научных исследований (которые нельзя отождествлять с процессом моделирования), то получится следующая картина . Схема 1, Структура моделирования 7 – модели; 2 – проектные (предвещественные); 3 – идеальные (мысленные); 4 – эскизные; 5 – проектные задания; 6 – технический проект, рабочие чертежи; 7 – вещественные (материальные); 8 – образные (иконические); 9 – знаковые (символические); 10 – смешанные (образно - знаковые); 11 – изобразительные; 12 – действующие , функционирующие; 13 – смешанные; 14 – гипотетические модели : моде ли - аналоги ( модели памяти ), модели идеализации ( общие представления ), формально - структурные модели , рисунки; 15 – функциональные отношения: логико - математические структурные модели взаимосвязи функции, формы, экономики; технические и др.; 16 – схемы, графы, чертежи, графики; 17 – формально - геометрические подобные модели, афинные преобразования, плотные упаковки, макеты, муляжи, слепки с форм природы; 18 – физически подобные (конструкция, материал, организация пространства), функционально - подобные ( механические изменения пространства, обмен энергии – влаго - газообмен, авто регуляция биохимического режима, инсоляция ), живые модели, комплексные синтетические модели; 19 – исследование и изображение отдельных связей, геометрия и конструкции (закономерности тектоники), формы и размерности (пропорции), функция и формы (симметрия, асимметрия, ритмы) и др. Обращение к живой при роде происходит на основе знаний дизайна проблематики и сводится к изучению общих закономерностей развития живой природы, ее форм и технических средств с целью отбора полезных явлений для дизайна. Сам процесс отбора неизбежно сопровождается умозрительными, а в необходимых случаях и другими видами предварительного моделирования (математического и т. д.) – этап «бионического» моделирования. Выявленные закономерности или отобранные средства и формы живой природы подвергаются дополнительному, более точному анализу и моделированию, например форм живой природы с целью проведения экспериментов. Здесь же могут быть использованы модели научного представления (Л/L), а также аналоговые модели в том смысле, как их понимают в общей теории моделирования (М2). Переход к моделированию осуществляется на этапе решения собственно дизайнерских задач – вначале в принципиальном виде (например, моделирование какого – либо типа форм, потенциально способных участвовать в решении дизайнерских задач), а затем на предпроектной стадии, в типологической форме (например, покрытие для бассейна). Этот этап моделирования можно назвать синтетическим (СМ). Синтетическая модель в биодизайне возникает не просто как аналог живой природы, а прежде всего в связи с родственностью явлений дизайна и живой природы. Итоговые, синтетические биодизайнерские модели должны учитывать все предъявляемые к дизайну утилитарные и духовные требования, не исключая традиций и влияния многих внешних по отношению к дизайну факторов (другие виды искусства, мода и т. д.). Отсюда в бионике (в отличие, например, от кибернетики) возможно не только принципиальное, но и конкретное сходство биодизайнерских моделей с аналоговыми формами живой природы. Добавим, что синтетические модели не отрицают, а наоборот, подразумевают участие в процессе других видов моделей (например, математических). В науке справедливо вводится ограничение понятия модели, так как модель часто, по мнению ученых, не законно отождествляется с гипотезой, абстракцией, формализованными системами, идеализацией, любым математическим описанием, теорией, особенно, когда последняя находится в первоначальном, гипотетическом состоянии. Простая замена одного термина другим, в данном случае указанных понятий термином «модель», не порождает новых гносеологических проблем и не пре вращается в более эффективное средство их исследования или решения. Чтобы избежать в дальнейшем путаницы, рассмотрим, в чем отличие теории (в нашем случае теории биодизайна) от модели ? Под теорией, как известно, несмотря на некоторое различие формулировок, понимается логическая система совокупных утверждений об общих законах той или иной предметной области исследования, позволяющая на основе исходных посылок выводить определенные следствия. Отличие модели от теории особенно очевидно в случае материально – вещественных моделей, которые представляют собой предметную реализацию самой теории. Близко к этому стоит выделение у В. А. Штоффа обобщающей специфики модели как «единичного объекта». Попытаемся, в итоге вывести суммарную «формулу» понятия биодизайнерской модели. Под биодизайнерскиой моделью подразумевается такая мысленно представляемая или вещественно (материально) реализованная система, которая в конкретно – образной форме отражает и синтезирует законы и принципы формообразования живой природы и дизайна с целью выполнения дизайнерских задач, а также получения новой информации о законах и принципах формообразования в живой природе и в дизайне. ^ ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ АРХИТЕКТУРНО - БИОНИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ Модель должна включать прежде всего материалистический принцип отражения (отображения) и пониматься как средство отражения (отображения) или воспроизведения той или иной части действительности. Следовательно, модели могут изменять свои свойства в зависимости , во - первых, от того, как происходит, каким способом ведется процесс отражения действительности, какими средствами строятся модели (формальный аспект) и , во - вторых , от характера той действительности, тех объектов и областей объективного мира , которые воспроизводятся в моделях ( содержа тельный аспект ). В зависимости от способа построения моделей, от средств, какими производится моделирование объектов, модели могут быть разделены на два вида: 1) вещественные – материальные; 2) идеальные – воображаемые, умозрительные. К первому виду относятся модели, объективно существующие, воплощенные в металле, дереве, стекле, армоцементе, пластмассах и других материалах. В науке в определенных случаях к ним относят также и живые модели, отобранные человеком и позволяющие в упрощенной форме имитировать изучаемые особенно сложные процессы. Живая модель может проходить испытания, например, на конструктивную прочность или на температурно - влажностные изменения и т. п. На