Методы фитомониторинга в биокибернетике
Радченко С.С., Карманов И.В. (тезисы к докладу - 2002 г.)
Методы фитомониторинга развиваются как составная часть биокибернетики растений
или фитокибернетики и в настоящее время получили достойное признание в мировой
агрофизике. В свою очередь, биокибернетика - научное направление, связанное с
проникновением идей, методов и технических средств кибернетики в биологию.
Основная теоретическая задача биокибернетики - изучение общих закономерностей
управления, а также хранения, переработки и передачи информации в живых
системах. Важнейшим методом является моделирование - как структуры, так и
закономерностей поведения живой системы. Частная задача моделирования - это
воспроизводство какой-либо определенной стороны деятельности живых организмов,
их внутренние связи и динамические соотношения.
Практическая задача биокибернетики - изучение и разработка методов
управления в динамических системах, которые включают живые организмы,
состояние которых непрерывно меняется под влиянием внешних воздействий или
в зависимости от фазы функционирования. Состояние такой динамической системы
характеризуется значениями ее параметров не только в данный момент времени,
но и в предыдущие периоды времени.
Живой организм способен к саморазвитию в условиях управления как внутренними
взаимосвязями между органами, так и соотношениями с факторами среды. Составной
частью задачи дополнительного искусственного управления является обратная
связь, связывающая текущее состояние конкретного живого организма с
техническими устройствами поддержания его жизнедеятельности. До определённого
уровня саморегуляция обеспечивается внутренними автономными свойствами живой
системы, пока не возникают такие внешние возмущения, которые требуют от
технических механизмов жизнеобеспечения перенастройки под управлением обратной
связи, роль которой выполняют устройства биомониторинга (для растительных
организмов - устройства фитомониторинга).
С точки зрения производителя одним из основных системных свойств растения является его рост, следовательно, эта величина может рассматриваться как алгоритм обратной связи. Устройства фитомониторинга для растительных организмов являются аппаратурой, следящей за отдельными физиологическими процессами и регистрирующей их связь между воздействиями внешней среды с физиологическим состоянием организма таким образом, чтобы растения в любой момент времени находились в условиях, обеспечивающих их наивысшую продуктивность.
Накопленный опыт показал, что значимость параметров внешней среды различна. Достаточно контролировать следующие климатические параметры: