Некоторые общие свойства биологической саморегуляции

 

Так как саморегуляция в биокибернетических системах осуще­ствляется не каким-либо одним управляющим воздействием, кото­рое бы сразу привело управляемый объект в заданное состояние, а состоит из параллельно-последовательных, нередко антагонисти­ческих команд, лишь постепенно достигающих цели, процессы уп­равления в живых системах, как правило, являются дискретными и периодическими. Поэтому для оценки их свойств важно знать время релаксации, которое определяет соотношение длительности переходных и установившихся режимов работы биологических си­стем.

В живой природе эти характеристики оказываются весьма раз­личными по величине, но далеко превышающими таковые техниче­ских кибернетических систем. Так, переходные режимы рабочих блоков современных быстродействующих электронных вычислитель­ных машин измеряются наносекундами, а наиболее короткое время релаксации живого механизма дает рефрактерный период прове­дения нервного импульса, составляющий около одной миллисекун­ды. Между ними оказывается тысячекратный разрыв. Однако боль­шинство биологических систем работает гораздо медленнее нерва. Например, переходные режимы деятельности сердца и сосудов, вызванные депрессориым рефлексом, типичным для гомеостатических саморегуляций организма, длятся многие минуты, а регуляции на уровне биоценозов типа взаимного контроля численности попу­ляций длятся месяцы и годы.

Саморегуляция имеет не только материально-энергетическую, но и информационную сторону и является таким видом движения ин­формации, который уменьшает неопределенность системы. Особенности информационного представления биокибернетических систем определяются прежде всего их большими размерами и богатством вероятностных внутренних связей. Например, чтобы представить количественно способность глаза человека к различению образов, которые могут возникнуть в поле зрения, то даже если упрощенно принимать, что каждый из 130 млн. фоторецепторов может нахо­диться лишь в двух состояниях, мы получаем число 2^{1,3*10 8}, которое далеко выходит за пределы величин, имеющих реальное значение. Исходя из общего числа атомов в видимой Вселенной примерно 10⁷³ и полагая, что событие на атомном уровне совершается за 10^-10 с, У. Эшби подсчитал максимальное число физических собы­тий, которые могли произойти с момента образования земной коры, и получил число 10¹⁰⁰. Это наибольшее число, характеризующее ма­териальные процессы в нашем мире. Для записи большего числа событий не хватит атомов Вселенной. Отсюда следует нереальность описания каждого из возможных состояний сложной биологической системы для ее регулирования и неизбежность обобщенного стати­стического подхода к оценке этих состояний с целью решения задач переработки циркулирующей в них информации и управления эти­ми системами. Поэтому процессы нервной деятельности описывают­ся в понятиях статистической нейродинамики.

 

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!