Лекция: Биологические системы.

Мы рассмотрели понятие системы, теперь рассмотрим биологическую систему. Биологическая система – это совокупность связанных элементов и процессов, объединенных в единое целое для достижения биологически значимого результата. Основное свойство биологической системы – способность приспосабливаться. Биологическая система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Данные системы целостные, относительно устойчивы и способны к адаптации к внешней среде. Любая биологическая система динамическая, в ней постоянно протекает множество процессов. Данные системы открытые, условие существование их — обмен энергией, веществом и информацией как между частями системы (подсистемами), так и с внешней средой. Устойчивость биологических систем с одной стороны и способность их переходу из одного состояния в другое обеспечиваются многообразными механизмами саморегуляции, которые, как мы уже говорили выше, лежат в основе биологической обратной связи.

Обратимся к понятию обратной связи.

1.2 Понятие обратной связи. Виды обратных связей.[1]

Обратная связь – это реакция, отзыв, отклик на какое-либо действие или событие. Это процесс, который демонстрирует человеку, как результат воздействия на систему влияет на параметры и протекание процессов в изучаемой системе. Обратная связь дает людям возможность контролировать и анализировать состояние системы и вносить изменения в процессы управления ею.

Рис. 1. Схема управления с помощью обратной связи.

Различают положительную и отрицательную обратные связи. Их роль различна. Отрицательные обратные связи помогают обеспечивать состояние стабильности систем. Положительные обратные связи усиливают отклонения процессов от стабильного идеала. Рассмотрим их чуть подробнее.

При определенном отклонении от нормы во время проходящих процессах объект может реагировать на отклонения двояко, то есть сводить отклонения к минимуму с помощью отрицательной обратной связи или усиливать реакцию с помощью положительной обратной связи.

В качестве примера отрицательной обратной связи можно привести рост популяции мышей, это приводит к росту популяции лис, которые питаются мышами. Лисы начинают более интенсивно поглощать грызунов, тем самым снижая их популяцию. Мы наблюдаем колебание численности грызунов и хищников в определенных границах.

Таким образом, отрицательная обратная связь помогает поддерживать стабильное состояние системы, делает систему устойчивой.

Положительная обратная связь – связь, нарушающая устойчивость системы, то есть в случае изменения определенных параметров, положительная связь используется для еще большего отклонения параметров от нормы.

Чтобы легче понять суть обратной связи отрицательной и положительной, можно рассмотреть пример с котелком. Котелок с водой, который висит над огнем, кипит и вода выплескивается из него на угли, из-за этого огонь гаснет и вода остывает (отрицательная обратная связь).

Котелок с маслом кипит над огнем, когда масло закипает и выплескивается, пламя разгорается лишь сильней (положительная обратная связь) .