2008年4月10日木曜日

№63)バイオニクスから見たノルディック・ストックは義肢である!!!


一般によく使われている「ノルディック・ウォーキング」という名称は、フィンランドのスキー用品メーカーであるエクセル社(EXEL)が販売のために付けた宣伝用のネーミング(造語)である。そのことはすでに2008年1月23日№8)名称としてのノルディックウォーキングで明らかにしました。その証拠に本場のフィンランド国内では今でもsauvakävely (サウヴァカヴェリュ)と多くの人々に使われているのだからそれは動かぬ証拠であります。
しかし私はエクセル社の今日までの貢献に敬意を表する意味でこのノルディックウォーキングを使います。が、同時に正しくはストックウォーキングであることからあえてノルディック・ストックウォーキングも使ってきました。もちろんポールウォーキングも正しい用語ですしスキーウォーキングというのもある。ですからノルディック・ストック・ポール・スキー・ウォーキングとすれば一番いいのですが、それでは長くなりますからね。


そこで話は代わりますがいつも疑問に思うのはこのようなノルディック・ストックウォーキングというまったく新しい運動方法というものは、いったいどういう学問から研究したらいいのでしょうか? ということをちょっと考えてみました。どうも人間の二足歩行を研究しているのはバイオメカニクスとかバイオニクスの分野のようですから生体工学(せいたいこうがく、: Bionics)ということになるのでしょうか。またそれをウィキペディアで調べて見ました。
***以下引用******************
生体工学
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
バイオニクス から転送)
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生体工学(せいたいこうがく、: Bionics)とは、科学的方法自然界にあるシステムを応用して工学システムや最新テクノロジーの設計や研究を行う学問領域である。バイオニクスとも。'bionic' の語源は、ギリシア語の "βίον"(生命体)に接尾辞 -ic(-的、-の方法で)が付いたもので、「生命体的」という意味である。辞書によっては、biology(生物学) + electronics(電子工学)としているものもあるが、間違い。同義語として生体模倣技術(Biomimetics)もある。

生命体には進化的な圧力による高度な
最適化があり、効率的であるため、これを人工物の構築に応用することが考えられた。古典的な例としてはハス科の植物の表面を研究することにより、撥水加工技術が生まれた(ロータス効果)。他にも、イルカの肌を模倣した船殻、コウモリ反響定位を模倣したソナーレーダー、医用超音波画像などがある。
コンピュータの分野では、生体工学の研究から
人工神経ニューラルネットワーク群知能などが生まれた。進化的計算も生体工学的な考え方が根底にあるが、In silico(コンピュータを用いて)進化のシミュレーションを行うことから生まれた考え方であり、自然界にはなかった最適化された手法が生み出されている。
イギリスバス大学の生体模倣技術の専門家 Julian Vincent によれば、「現在、生物学テクノロジーの間でメカニズムが共有されている部分は 10% にすぎない」とされている。

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編集] 歴史
バイオニクス(生体工学)という用語はアメリカ空軍の医師 Jack E. Steele が
1958年に提案した。また、生体模倣技術(Biomimetics)という用語は1950年代に発明家 Otto Schmitt が提案した。
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編集] 手法
生体工学では、生物の機能を
実装するのではなくその構造を模倣することが強調される。例えば、計算機科学サイバネティックスでは人間を知性のある存在たらしめている生体的構造をモデル化しようとし、人工知能では手段を問わずに知能をモデル化しようとする。
自然の生体や生態から機構を明示的にコピーすることは、自然界を「機能することが既に証明されている解法群」のデータベースとして扱い、そこから解法を引き出して応用していると見ることができる)。進化の圧力により、
生命は間違いのない方法を選び取って(事例ベース推論きたとも言われる。
あらゆる
工学は生体模倣的側面を持つが、このような考え方の起源はバックミンスター・フラーであると言われ、それを学問分野として確立したのがジャニン・ベニュスである。
工学におけるモデル化という観点で、生物学的レベルを次のように分けることができる:
自然の生産手法を模倣し化学的に合成した物質を生み出す。
自然界に見られる機構/構造を模倣する(
ベルクロテープなど)
生命体の社会的行動の生体的原則を研究する。例えば、鳥の
群れ、ハチやアリの創発的行動など。
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編集] 例
ベルクロテープは生体模倣技術の有名な一例である。1948年スイスの技術者 George de Mestral が犬の毛皮にくっついたゴボウの実のフック状の棘を見て思いついた。
レオナルド・ダ・ヴィンチの飛行機械や船の設計は自然界にあるものを工学に取り入れた例である。
Julian Vincent は
松かさの研究から2004年に温度調節が可能な服(smart clothing)を開発した。
2004年、
ペンシルバニア州立大学の生体模倣技術の研究チームは形状を変化させる翼を持つ飛行機を開発した。これは、鳥の翼の形状がその鳥の種によって異なり、同時にそれぞれ飛行速度が異なることから発想された。また、翼の内部構造を変化させたときに表面をそれに表面を合わせて変形するため、魚のウロコから発想し、ウロコ同士を若干重なるよう配置することで変形可能な表面を作った。これは可変翼設計の進化したものと見ることも出来る。
ハス科の植物の葉から発想した、撥水/自浄作用のある塗料やタイル
ニューラルネットワークに基づいた、シリコン網膜、シリコン蝸牛
植生の保護と復元のために、その機能を人工的に模擬した人工植生[1]
2006年11月、
イスラエルの副首相シモン・ペレスは、軍事・諜報活動に使うスズメバチ大の飛行するロボットを開発する計画を発表した。プロトタイプは3年以内に完成する予定という[2]
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編集] 各分野での用法
[
編集] 医学
生体工学という用語は、
生物学の考え方を工学に持ち込むことを示すと同時に、逆の流れも指す。従って、そこには2つの若干異なる意味が存在する。
医学において、生体工学とは
器官や他の人体部品を機械的なものに置き換え、改良することを意味する。人工臓器などの生体工学的インプラントは本来の器官の機能を模倣し、場合によってはそれをしのぐこともある。従って、単なる義肢とは異なる。
ドイツ語では "Bionik" という用語が相当するが、こちらはより広範囲に
自然をモデルとして技術的解法を開発することを指す。これは、生物の解法は常に進化の圧力によって最適化させられているという事実に基づいた考え方である。
生体工学技術によるインプラントはまだ初期の段階だが、既にいくつかの実例がある。最もよく知られているのは
人工内耳であろう。これはろう者のための機器である。2004年までに完全に機能する人工心臓が開発されている。今後、ナノテクノロジーの進歩によってさらなる発展が見込まれている。
ペンシルバニア大学の Kwabena Boahen は、生物の眼(
網膜)と同じ方式で動作するシリコン網膜を開発した。彼はシリコン網膜とサンショウウオの目から発する電気信号を比較し、同じ画像情報を伝えていることを検証した。

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編集] その他
あまり一般的でない用法として、生体と機械の結合を指して生体工学(バイオニクス)と呼ぶことがある。これはつまり、
サイボーグとほぼ同義である。
[
編集] 脚注
^ Woodley, M. A. (2005). "Synthetic Vegetation: An Ecosystem Prosthesis", Int. J. Environ. Sci. Tech, 2:4, 395-398. [1]
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編集] 参考文献
"Warum Fliegen sich im Kino langweilen" ('why flies get bored in the cinema') by Helga Kleisny.
ISBN 3-8311-0155-8. ドイツ語
European Space Agency - Advanced Concepts Team Biomimetics Website
BioMimicry
Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. 1997. Janine Benyus.
Biomimicry for Optimization, Control, and Automation, Springer-Verlag, London, UK, 2005, Kevin M. Passino
Ideas Stolen Right From Nature (Wired Magazine)
Bionics and Engineering: The Relevance of Biology to Engineering, presented at Society of Women Engineers Convention, Seattle, WA, 1983, Jill E. Steele
[
編集] 人物
軽部征夫 東京工科大学副学長、独立行政法人産業技術総合研究所バイオニクス研究センター長。バイオニクスの第一人者。
[
編集] 関連項目
生物物理学
数理生物学
システム生物学
サイボーグ
環境問題関連の記事一覧
医用生体工学
バイオメカトロニクス
バイオテクノロジー
インプラント
義肢
東京工科大学 応用生物学部バイオ・情報メディア研究科
[
編集] 外部リンク
Bionics & Evolutiontechnique at the Technical University of Berlin
Technology And The Quality Of Life: Part One--A Vision Of The Future
Boxfish - DaimlerChrysler
Bionics2Space: Bionics & Space System Design
Biomimicry Institute
Biomimicry Guild
Duke's Center for Biologically Inspired Materials and Material Systems
LiveScience on Biomimetic armour
An overview of biomimetics/biomimicry at the Science Creative Quarterly
Rehabilitation Institute of Chicago's Neuro-Controlled Bionic Arm.
Neural Interface bionic Arm
Brain Controlled Video Game
Biomimetics Network for Industrial Sustainability (BIONIS)
"
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E4%BD%93%E5%B7%A5%E5%AD%A6" より作成
カテゴリ: 生物学 工学 学際領域

***引用終わり**************
なんだかよけい判らなくなってしまった。とにかく工学という分野からの研究が必要だということなのかもしれませんね?!!!  上記のなかに私が以前から開発時に注目していた「義肢」を発見いたしましたので今般このウィキペディアを引用したのですが。



♪♪♪ノルディック・ストック&ポールは義肢である!!!



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