Математика раскрывает секреты обратной связи живых клеток
Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.
Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.
Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru
Поддержание идеальной стабильности на основе отрицательной обратной связи – базовый элемент электрических контуров; однако до сих пор оставалось загадкой, как это удаётся делать живым клеткам.
Небольшой Lego-робот Мустафы Хаммаша увлечён игрой в гляделки с книгой, которую держат в 30 см перед ним. Хаммаш сдвигает книгу вперёд, и робот сразу же начинает жужжать своими четырьмя колёсами, чтобы следовать за ней; он придвигает книгу поближе, и робот отскакивает назад, оставаясь на расстоянии в 30 см от книги. Хаммаш прижимает машину очёшником, наклоняет стол под углом, заменяет колёса на другие, на 30% больше – и каждый раз робот восстанавливает буферную зону в 30 см между книгой, и вновь начинает смотреть на неё.
Странная способность робота подстраивать своё местоположение даёт ему то, что биологи называют устойчивой идеальной адаптацией.
«Когда движение заканчивается, никаких ошибок не наблюдается, — сказал Хаммаш, специалист по теории управления из шведского государственного технологического института в Цюрихе. — Это идеальная адаптация; она идеально поддерживает расстояние».
Будь это индустриальные управляющие системы, или живая природа, отрицательная обратная связь (ООС) – вездесущая стратегия, помогающая системам справляться с возмущениями.
«Люди замечали наличие таких систем обратной связи в физиологии с тех пор, как начали изучать физиологию», — говорит Ноа Олсман, специалист по теории управления из Гарвардского университета.
Гомеостаз, саморегуляция биологических систем, удерживает многие физиологические параметры, к примеру, температуру тела, давление и уровень глюкозы в крови, в чётких рамках – бежим ли мы марафон, ныряем ли с аквалангом или устраиваем себе непрерывный просмотр сериалов на весь день.
И не зря: «Если бы жизнь не могла реагировать на изменения и обучаться, она бы долго не протянула», — сказал Олсман.
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев