Определение структуры бионического моделирования ювелирных изделий
Бионика для решения задач по разработке технического устройства, в нашем случае это ювелирное изделие, использует метод бионического моделирования.
Результатом моделирования является построение модели, основанной на данных о бионическом прототипе, имеющей целью расширить и углубить представления исследователя об исследуемых процессах.
Итак, моделирование исследует явления и процессы на моделях и аналогах, что бы по их результатам получить представление о процессах и явлениях, протекающих в натуральных системах.Модели делятся на три группы:
• физические модели - имеют природу сходную с природой изучаемого объекта и отличаются от него размерами и материалами. Примером физической модели является макет;
• вещественно-математические - модели-аналоги имеют одинаковое математическое описание, но разную физическую природу;
• логико-математические модели ~ строятся из знаков в виде схем или формул.
Сейчас все большее распространение получают математические модели биологических явлении, которые моделируют сложные функции и системы организмов (нейронные сети, например).
Для моделирования закономерностей бионического формообразования объектов природы дизайнер-ювелир должен ориентироваться на создание физических моделей с логическим, схематичным описанием закономерностей.
Процесс бионического моделирования основан на трех этапах работы (см. рис. 90). Сначала создается модель-копия бионического объекта (прототип 1), далее модель, отдельно показывающая позаимствованный аспект формообразования (прототип 2). Этот процесс цикличен, так как построение модели отдельного аспекта формообразования направлено на понимание общей логики формообразования. На последней модели (прототип 3) происходит синтез модели природной аналогии с функциональными требованиями конструкции ювелирного изделия. На каждом этапе работы создается модель прототипа.
Эти модели впоследствии составят материальный либо визуальный логический ряд этапов моделирования.Следует отметить, что в процессе моделирования очередность этапов может меняться, подчиняясь внутренней логики отдельного исследователя.
Рис. 90. Процесс бионического моделирования.
| Я | |||
| Биологический объект № | Модель І | Ювелирное изделие | _ 1 | |
| V 1 | F V | ||
| Прототип 1 Ь | Прототип 2 В | Прототип 3 І | |
Для начала процесса бионического моделирования необходимо определить бионический прототип исследуемого изделия. Бионика для этого использует принцип взаимосвязи функции и формы в проектируемых изделиях и бионических прототипах.
Взаимосвязь функции и формы бионических прототипов является базовым постулатом бионического знания. Поиск функциональных аналогий между бионическим прототипом и создаваемым объектом моделирования является ключевым этапом бионического моделирования.
Каждое прикладное направление бионики ставит свои задачи перед природой, но во всех случаях это ярко выраженные функциональные аналогии. Бионика предлагает синтезированный метод формирования требований для формирования запроса к природе.
Для определения начальных направлений бионических исследований формообразования ювелирных изделий нам необходимо сформировать функциональные аспекты форм и конструкций ювелирных изделий. На основе функционального содержания будет создан запрос к бионическим системам. Бионика предлагает метод классификации природных структур для определения общих направлений поиска природных аналогий.
Функциональная составляющая ювелирного украшения была определена нами, как совокупность признаков изделия: эргономических и технологических.
Эргономические параметры формы показывают адаптацию формы и конструкции ювелирного украшения к месту расположения на теле. Технологические параметры содержат информацию о конструктивных особенностях ювелирных изделий, таких как формирование мест для закрепки декоративных элементов (камней) или формирование кинетических узлов для подвижных элементов изделия. Отдельное исследование функциональных параметров форм и конструкций ювелирных изделий приведено в следующем пункте главы. На рис. 9] отображена общая структура результирующего запроса на поиск природного аналога для дальнейшего моделирования.Следующим этапом нашего исследования будет определение классификации природных форм предлагаемых бионикой для поиска оптимальных бионических аналогов в рамках поставленных задач.
Рис. 91. Структура результирующего запроса на поиск природного аналога.
Эр гономические параметры ЮИ
Бионика классифицирует природные формы по пяти вилам запросов к бионической системе. Анализ бионических структур представляет собой процесс дифференцирования категорий природных форм:
1. Какой аспект жизни воспроизводится в бионической модели?
2. Какой уровень жизни воспроизводится в бионической модели?
3. На основе, какой формы движения создается бионическая аналогия модели?
4. На основе какой цели создается бионическая модель; какие задачи ставятся?
5. Какова степень использования принципов бионики в искусственной системе (критерий бионичности формы)?
В таблице 6 представлены возможные дифференциации бионических структур в зависимости от выдвигаемого требования к формам природы. Если мы попытаемся охарактеризовать какую-то условную бионическую систему модели ювелирного изделия, то ее описание будет выглядеть следующим образом:
1. Ставится задача создания бионической модели ювелирного изделия.
2. В модели воспроизводится бионическая система с использованием физических и механических форм движения.
3. Данная бионическая система воспроизводит структурный аспект жизни.
4. На организменном уровне организации живого.
5. С целью моделирования законов ' структурной организации бионической системы.
Таблица 4. Дифференциации природных структур.
Какая задача ставится при создании бионической системы?
Познание принципов воспроизведения элементов биологической организации в искусственной системе - ювелирное изделие
Создание
полезного
технического
устройства
Познание
биологических
закономерностей
путем
моделирования
2. На основе каких форм движения строится бионическая система?
Бионические
системы,
преимущественно с использованием физических форм движения
Бионические
системы,
преимущественно с использованием механической формы движения
Системы, преимущественно с использованием химической формы
движения
«Смешанные системы с использованием в
них ЖИВЫХ '■ организмов или тканей в качестве
составных
элементов
«Смешанные»
физико-химические,
механико-
химические, физико- механические системы
3. Какие аспекты жизни воспроизводятся в бионической системе?
| 1 | ' .... 3 | ' 1 | Г | ||
| Информационные || | Временные (биоритмические) ■ --------------------------------- -... —If | Энергетические j | |||
4.
Уровень «жизни», воспроизводимый в системе
5. Степень «бионичности» создаваемой системы
Таким образом, для определений направлений общего бионического поиска дизайнером-ювелиром следует использовать алгоритм анализа, приведенного в таблице 4.
3.3. Определение функциональных параметров ювелирных украшении, как основы запроса к бионической системе
Для. формулирования запроса на поиск бионической аналогии необходимо определить назначение будущего изделия, что формирует функциональное содержание проекта и необходимо для общей классификации бионических систем природы (см. рис. 92). Функция,
определяется нами, как совокупность свойств изделия, составляющих его назначение. Функция, конструкция и форма изделия неразрывно взаимосвязаны между собой. Прямая зависимость функции и формы является основой существования всех объектов и организмов в природе и искусственно созданной человеком среде. На основе аналогии функции и формы, создаваемого изделия и бионического прототипа, формируется запрос к природным формам.
Рис. 92. Функциональные аспекты ювелирного изделия.
Функциональные аспекты ювелирного изделия
Эргономические аспекты ювелирных изделий
Стилистические аспекты ювелирного формообразования
Технологические аспекты ювелирных изделий
Таким образом, если F - показатель генеральной совокупности функциональных признаков, то А, В, С.... - переменные, в которых
закодированы характеристики формы, определяющие ее функцию.
Соответственно F = f (А, В, С), где:
A. Стилистические аспекты отображает свойство изделия подчиняться тенденциям ювелирного формообразования.
B. Эргономический аспект несет информацию о параметрах, предъявляемых к конструкции на основе изучения анатомии месторасположения украшения.
C. Технологическое содержание изделия формирует параметры конструкции в соединении с телом и удержании элементов формы (декоративные элементы, кинетические элементы).
Стилистические аспекты определены нами в главе 2 (см. рис. 71). Для выявления эргономических и технологических параметров форм ювелирных
украшений нам необходимо определить экспериментальные виды ассортимента. Мы воспользовались данными показателей ассортимента (см. рис, 72, глава 2), выбрав три категории основных видов ювелирных изделий - серьги, кольца и кулоны. В будущем, по мере необходимости, возможно проведение эргономического анализа для каждой категории ювелирных изделий.
3.4.