Экобионика

(англ. ecobionics; от греч. oikos — дом бионика) — новая концепция техники, которая рассматривает феномен техники как часть развивающейся биосферы. В Э. технологическое развитие человечества трактуется как необходимое условие перехода глобальных биосоциальных и социотехнических структур в ноосферные структуры. Такой переход предполагает разработку технических систем с возможностью изначального их встраивания в биосферные процессы. Исследования в этом направлении основаны на изучении фундаментальных процессов, свойственных живым системам. Прежде всего — это процессы самоорганизации и возникновения структурной информации. Такого рода исследования сконцентрировались вокруг теории нелинейных динамических систем, которая получила общее название — синергетика. По-видимому, наиболее перспективное направление дальнейшего развития техники связано с его «биологизацией». В связи с этим открываются широкие возможности как в плане разработки новых технических концепций, так и в решении глобальных проблем взаимодействия техники и биосферы.

Э. отличается от бионики направленностью исследований и воссозданием эмерджентных свойств коллектива взаимодействующих технических и биологических систем. Бионика, возникшая в нач. 1960-х гг., своим девизом избрала принцип «живые прототипы — ключ к новой технике». Казалось, достаточно использовать многие идеи и конструктивные решения, заложенные в живых системах, и можно будет создавать принципиально новые технические конструкции. Такой путь оказался тупиковым. Метод простой аналогии без разработки глубокой теоретической основы, лежащей за рамками чисто технической проблематики, не мог привести к существенным результатам. Со временем энтузиазм, связанный с традиционным бионическим подходом, постепенно стал угасать. Однако исследования в области робототехники, искусственного интеллекта, информационных технологий, теории технических систем возродили на новом уровне интерес к биоподобным техническим системам. Более того, стало очевидным, что закономерности развития современных технических систем близки к закономерностям развития биосистем. Появились такие понятия, как техноценозы, биотехноценозы социотехноценозы и т. п. С др. стороны, исследования в области биологии (от молекулярной биологии до теории биосферы) дали очень много для разработки новых идей в области техники.

Другим весьма важным импульсом разработки концепции Э. послужила опасность грядущего экологического кризиса. Одна из наиболее важных задач Э. — разработка технических систем органически встраиваемых в биосферные (экологические) процессы. При этом предполагается разработка таких технологических процессов, которые не выводили бы из равновесия всю структуру сложных взаимосвязанных экологических процессов.

Можно выделить 5 уровней разработки экобионических систем: 1) биологический, связанный с созданием адаптационных механизмов и их поддержкой при взаимодействии человека и биологической инфраструктуры биосферы (напр., создание иерархии биосферных заповедников, изолированных от техногенных источников воздействия на среду); 2) биотехноценозный — создание экологически замкнутых биосферных структур, обладающих автономностью и определенными целевыми установками; каждый техноценоз должен быть хорошо согласован с деятельностью биогеоценоза в рамках которого он создается; 3) техногенный — разработка технических систем, создаваемых на принципах самоорганизации; такие системы должны иметь определенные свойства живых систем, а их «жизнедеятельность» должна органично включаться в биосферные процессы; 4) биосоциальный — разработка и согласование технических и социально-технических структур в единые экобиосоциальные комплексы; 5) психологический — разработка теории деятельности технических систем с учетом взаимодействия коллективов людей и экобионических систем; в перспективе создание новой информационной техники повлечет за собой и создание психологических теорий, связанных с исследованием и реализацией систем искусственного разума.

Проблема создания экобионических систем тесно связана с проблемой взаимодействия человек—машина. Эта проблема имеет много аспектов, из которых наиболее важные социальный, психологический и эргономический аспекты. Колоссальный скачок в развитии информационной техники и средств связи, а также систем управления, привел к принципиально новому взгляду на технические системы и их взаимоотношения с человеком. Технические системы приобретают характер социотехноценозов. Уже нельзя рассматривать создание технических систем вне контекста социальных и психологических проблем. Это особенно актуально в связи с катастрофической информационной активностью в семиосфере. При этом компьютерная техника играет двоякую роль, являясь и причиной, и средством укрощения информационного взрыва. Эта ситуация требует тщательного исследования социальных и психологических аспектов взаимодействия человека и информационных систем.

Особо отметим несколько направлений экобионических моделей, связанных с проблемами психологии. 1. «Искусственная жизнь» — это направление, возникшее в нач. 1980-х гг., бурно развивается, используя идеи, которые сформировались в нач. 1960-х гг. в рамках теории клеточных автоматов. Большую роль в этом направлении сыграли работы в области синергетики и теории эволюционных алгоритмов. 2. «Нейроинтеллект» — направление, тесно примыкающее к предыдущему направлению и связанное с исследованиями по созданию нейроподобных вычислительных систем, обладающих способностью к самообучению и формированию совместно с человеком решений в сложных ситуациях. 3. «Глобальный мозг» — направление, связанное с исследованием коллективного интеллекта человечества, объединенного с помощью информационных и сетевых (Internet) технологий в единую интеллектуальную систему. (Ю. Т. Каганов.)