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运动仿生学的读后感

时间:2016-09-16 19:35

有关仿生学的小故事

1.1体温的测量方式及正常值生命指征的定义三种测量体温的方法:1.口测法2.肛测法3.腋测法体温正常变化范围体温异常发热程度1.1.2仿生学的起源1.2仿生学的诞生仿生学的定义是1960年提出1.3仿生学与科技创新的关系仿生学是科学与技术原始创新的不竭动力。

1.4.1仿生需求(一)仿生需求:1.健康需求2.军事需求3.发展需求4.精神需求5.兴趣需求1.4.2仿生模本(二)仿生模本:1.生物模本2.生活模本3.生境模本1.4.3仿生模拟(三)仿生模拟:1.形似模拟2.神似模拟1.4.4仿生制品(四)仿生制品:1.非生命的仿生制品2.生命零部件的仿生制品第二章从灵感到制造的创新过程——仿生学的研究方法2.1生物模本分析生物体→生物模型→数学模型→实物模型→技术装置问题提出→典型生物体分析→建立生物原型2.2仿生原理分析仿生原理分析:形态、成分、生物电、分泌物、弹性与柔性、生物活性2.3实物模型建立实物模型建立:1.建立数学模型:数理统计、有限元、试验优化、分形分维、灰度分析、层次分析、动态过程、模型分析建立实物模型:推土部件、铲装部件、耕作部件、储运部件建立实物模型:推土部件(推土铲、推土板)铲装部件(挖斗、铲斗)耕作部件(犁壁、深松铲)储运部件(步行轮、气垫车、驼蹄轮胎、自卸车箱)第三章适者生存——军事仿生3.1.1仿生武器装备1军事仿生学研究方法(3阶段,3研究方法)生物结构与兵器制造;1.模仿生物的生物结构制造十八般武器:刀、戟、抓鞭和锏3.

仿生学的作用

都不知道利用网上资源...

仿生技术在军事上有哪些运用

鸟--飞机,海蜇--测爆仪,鱼--潜艇,长颈鹿--宇航服,蜘蛛--液压机器人,蝙蝠--雷达,贝壳--悉尼歌剧院。

仿生学怎样应用于体育

仿生学在体育方面的应用,有着悠久的历史。

人类早就认识到飞禽走兽的活动功能,设法模仿它们的动作,以增强人们的身体素质和活动能力。

在春秋战国时期,人们编出了“二禽戏”来进行锻炼。

到了后汉末期,名医华陀根据虎、鹿、猿、鸟的自然动作,又将“二禽戏”发展成为“五禽戏”。

我们现在的太极拳运动,也模仿了许多禽兽的动作。

例如,“白鹤亮翅”动作就是模仿善飞的白鹤展翅欲飞动作而来的,这个动作既美观,又能达到伸舒筋骨、开阔胸怀的目的。

还有一些像形拳,如猴拳、鹰拳、螳螂拳等,则更像动物的原始动作,颇受人们的喜爱。

仿生学在提高运动技艺方面也有广泛的应用。

例如跑步,起初,人们在田径比赛中的起跑姿势是直立的,所以速度不快。

后来,人们根据袋鼠在跳跃前总是把腿收缩起来起跳的方法,采用了下蹲式的起跑姿势,果然,跑动后的速度要比直立时快得多。

又如游泳,青蛙是游泳的能手,人们模仿青蛙游泳姿势,创造了“蛙泳”。

在优美的体操运动中,也有许多仿生动作,如鱼跃滚翻、燕子平衡等动作,都是因仿生而得名的。

随着仿生学的发展,它和体育运动的关系越来越密切,同时也越来越广了。

仿生学在人类哪些领域运用

仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。

力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。

例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。

军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速; 分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。

例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫; 能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程; 信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。

例如根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。

根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。

已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。

模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。

此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。

某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。

仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性质”的意思)构成的。

他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。

尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示,但仿生学的诞生,一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。

仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。

力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。

例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。

军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速; 分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。

例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫; 能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程; 信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。

例如根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。

根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。

已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。

模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。

此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。

某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。

仿生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要领域。

一方面由于自动化向智能控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。

人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究,大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。

控制与信息仿生和生物控制论关系密切。

两者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用生物系统的模型。

但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释。

最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。

其目的不在于直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。

—般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型、数学模型和硬件模型。

前者是基础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。

由于生物系统的复杂性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因。

参考资料:

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