Архивная версия / archive version:

Проект «Архи всЁ» переехал на сайт www.cih.ru
This project was moved to the www.cih.ru

данная версия не обновляется и может быть недоступной через некоторое время

^{см. также: СНиПы | Архитектура | Модерн | Новости | Строительство}

Вы можете найти необходимую информацию на сайте cih.ru / You can find the necessary information on the cih.ru website:

Совершенно очевидно, что нельзя строить на основании простого копирования форм и структуры древесного листа . То же относится и к моделям, которые также значительно отличаются сво­ими размерами от природных форм .

Поэтому практика моделирования природных объектов во всех случаях выходит за пределы сравнительно ограниченного круга механических явлений и принимает форму более абстрактной теории подобия — изоморфизма , основанной на применении математических способов моделирования .

Понятие изоморфизма и более общее понятие гомо­морфизма можно рассматривать как уточненные , фор­ мализованные виды аналогий , предполагающие отноше­ние сходства , но не тождества . Как уже говорилось , для аналогий как отношений сходства характерны различие сопоставляемых элементов и одинаковость ( тождество ) отношений , т . е . законов связи между элементами двух систем .

Например , нельзя поставить знак равенства между стеблем растения пухоноса и железобетонной фабричной трубой или Останкинской телевизионной башней . Одна­ ко отношения элементов их конструктивной системы ( расположение арматуры , а в стеблях растений — меха­ нических волокон по периферии ; наличие стягивающих хомутов ; спиральная обмотка и в целом структура кон­ струкций , представляющая род трубы ) тождественны .

Изоморфизм и представляет собой взаимно однознач­ ное ( двухстороннее ) соответствие таких систем , хотя понятие изоморфизма относительно и является строгим только для выделенных анализом элементов и связей .

Гомоморфизм же обозначает случаи меньшего сход­ ства по сравнению с изоморфизмом . Если отношение фотографического отпечатка и негатива — это хорошая иллюстрация изоморфизма , то отношения между геогра­ фической картой и местностью являют собой пример го­ моморфизма . Однако и изоморфизм , и гомоморфизм основываются на родственных связях вещей .

Основой изоморфизма является тождество математи­ ческой формы законов разных областей природы — ме­ ханических , электрических , термодинамических , тепло­вых и т . д ., т . е . источником аналогий являются основные принципы существования материи , наличие в природе и в обществе закономерностей , отражающих общий харак­ тер некоторых форм движения ( в широком смысле этого слова ).

Однако использование математических выражений , касающихся формализации моделей живого в архитек­туре , ограничивается сферой объективных закономер­ностей самой архитектуры .

Вместе с тем нельзя забывать , что в основе эстети­ ческих отношений лежат объективные законы жизни , и поэтому использование математических методов в пере­ ходе от масштаба натурных объектов к масштабу фи­ зических моделей , а затем архитектурных объектов ; весьма эффективно во всех отношениях и в архитектур­ ной бионике .

С использованием математических методов возмож­но моделирование существенных , функциональных процессов живой природы и архитектуры . Общей осно­ вой здесь могут быть энергетические процессы . Напри­мер , решение проблемы наикратчайших связей между отдельными элементами функционирующей системы архитектуры , а отсюда и экономия человеческой энер­ гии ( принцип наименьшего действия ), коммуникаций ; экономия теплопотерь , а отсюда решение вопроса компактности формы и ее соотношения с дифференциа­цией ; вопросы затрат энергии общества на строительст­ во зданий ; экономия территории застройки и высотность зданий и т . д .

Принцип аналогий ( изогомоморфизма ) позволяет ис­ пользовать разные виды моделей , в которых моделируемое явление может воспроизводиться различными материальными средствами , не подобными друг другу . Так , механическую систему можно моделировать через электрическую , если за основу брать упругость , накоп­ ление энергии ( массу ), рассеивание энергии ( демпиро - вание ), что дает возможность при их взаимодействии получать тождественные показатели на Измерительных приборах . В архитектурно - бионическом моделировании , например , природную конструкцию можно моделиро­ вать из привычных нам материалов , абстрагируясь от природных , или всю систему архитектуры на большом отрезке истории представить в виде термодинамической системы .

Еще более общим , чем математический , является метод моделирования , применяемый в кибернетике . Рамки его применения значительно расширяются . Он проникает в области , которые до этого многие филосо­ фы и естествоиспытатели , опасавшиеся возрождения механицизма , считали запретными для моделирования , т . е . в области биологических и социологических систем и процессов . Кибернетический метод моделирования проявляется и в том , что он дает возможность абстра­ гироваться не только от конкретных форм вещей и явлений , но и от ряда конкретных и специфических отношений между элементами , т . е . от частных законо­мерностей . Кибернетика фиксирует свое внимание на общих законах функционирования управляющих и са­ моорганизующихся систем независимо от того , являют­ся ли они социальными процессами , техническими уст­ ройствами ( машинами ), созданными человеком , или живыми организмами .

Использование кибернетических способов моделиро­ вания очень полезно для архитектурной бионики по двум причинам . Во - первых , этот способ дает возмож­ ность абстрагироваться от структур и вести моделирова­ ние только лишь на уровне функционирования . Вместе с тем он позволяет глубже познать взаимодействие функции и структуры . Во - вторых , кибернетический ме­ тод моделирования универсален и потому применим в различных отраслях архитектурной бионики . Однако в универсальности таится и опасность ухода от специфики моделируемого объекта , что , как известно из предыду­ щего материала , восполняется методами моделирова­ ния , основанными на принципах аналогий и гомологии , проводимых в моделировании не только на уровне ре­ зультатов " на выходе " сравниваемых функционирую­щих систем и их функций или в поведенческом срезе , но и на уровне структур , материалов или элементов , из которых состоят структуры 1. Надо сказать , что послед­ ние уровни именно и характерны для вещественных ( физических ) моделей в архитектурной бионике .

Взаимосвязи функции и структуры будет уделено специальное внимание в гл . 1 . Здесь же мы , забегая вперед , выскажем лишь несколько предварительных соображений по этому вопросу , ориентируясь на моде­ лирование .

Несмотря на отсутствие однозначной зависимости функции от структур и жесткой связи между ними , все же известная взаимосвязь между ними имеется . Диалектическая точка зрения на взаимосвязь функции и структуры в архитектурно - бионическом моделиро­ вании может способствовать его результативности .

По мнению ученых , модель можно считать удачной по крайней мере при двух условиях . Во - первых , когда она демонстрирует поведение , подобное поведению мо­ делируемого объекта . Во - вторых , когда на основе изу­ чения поведения ( функции ) и структуры этой модели можно обнаружить новые , не известные до сих пор осо бенности или свойства оригинала , не содержащиеся е нем в явном виде .

Г . Клаус делает вывод о том , что совпадение этих четырех уровней аналогий является в идеале предпосылкой перехода от аналогий к тождеству [8].