Введение. 
Комплексирование технических и биологических элементов в едином контуре управления

Постановка научно-технической задачи анализа и синтеза биотехнических систем была обусловлена необходимостью разработки общей теории комплексирования технических и биологических элементов в едином контуре управления. Впервые эта проблема возникла в связи с необходимостью решения прикладных междисциплинарных задач, связанных с разработкой автоматизированных систем искусственного кровообращения и дыхания, созданием биоуправляемых протезов конечностей. Начало этих работ относятся к концу 50х и 60 м годам и связано в нашей стране, в основном, с деятельностью П. А. Куприянова, Ф. В. Баллюзека, А. П. Колесова, Н. М. Амосова, В. А. Лещука, В. М. Ахутииа, А. П. Матвеева, К. Ю. Аграновского, В. С. Гурфинкеля, Н. Е. Кобриского и руководимых ими сотрудников. бионика живой природа Научные Исследования по использованию системного подхода при создании комплексов «человек — техника» весьма успешно развиваются школой Б. Ф. Ломова, В. Ф. Венды, В. П. Зинченко, П. Я. Шлаена, А. А. Крылова и др. Таким образом, проблема биотехнических систем отражает одну из важнейших сторон научно-технической революции — объединение ученых и специалистов точных и биологических наук.

В 1974 г. официальные «права гражданства» биотехнические системы получили именно от специалистовбиоников. Великим достижениям науки и техническим реализациям, как оптическая линза, химические источники электричества, закон сохранения и превращения энергии и многие другие, человечество обязано в своей основе глубокому изучению живых организмов и явлений в живой природе.

Бионикаэто наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов.

Возникновения бионики в наше время обусловлено наличием трех факторов:

• 1. Первым из них является острая потребность в тесном взаимодействии, обмене опытом, научной информацией и идеями представителей биологических и технических наук при решении задач, свойственных этим наукам;
• 2. Второй причиной объединения явилась необходимость решения задач, стоящих на грани этих наук, таких, например, как протезирование органов, объективный контроль состояния организма человека в условиях космических полетов или глубоководных погружений; инженерно-психологическое проектирование систем «человек — машина» и т. д.;
• 3. Третьим фактором явилось то, что именно к середине ХХ века были уже накоплены определенные знания в области изучения структуры функционирования живых организмов, а также разработаны основные методы их изучения, появилась научная и техническая база для постановки этих исследований.

Особенно важным для повышения эффективности бионических исследований оказалось совершенствование методов математической статистики, теории игр и операций, теории информации, теории управляемого эксперимента, а также технической базы бионических исследований.

Исследования ведущих коллективов в ряде передовых стран, выполненные в последние годы, подтвердили особую эффективность бионического подхода при решении прикладных инженерных задач в самых актуальных направлениях техники: роботостроении, синтезе однородных вычислительных сред, создании программ искусственного интеллекта, разработках транспортных средств, решении задач медицинского протезирования и приборостроения.

Характерным для бионического подхода является исследование именно тех особенностей строения и функционирования живого организма, которые необходимы и достаточны для решения конкретных задач синтеза систем определенного назначения.

Биотехнические системы — это особый класс больших систем, представляющих собой совокупность биологических и технических элементов, связанных между собой в едином контуре управления.