Biomimetica / Biomimicry

[Petra]

Wat links m.b.t. dit onderwerp...

http://www.biomimicrynl.org/wat-is-biomimicry.html

Sinds het uitkomen van het boek van Benyus staat biomimicry volop in de belangstelling. Maar biomimicry is geen nieuwe, maar meer een vergeten wetenschap. Er zijn tal van voorbeelden uit de geschiedenis waar de mens zich tot de natuur wendde voor inspiratie. Een bekend voorbeeld is Leonardo Da Vinci.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Biomimetica

Biomimetica of biomimicry is de wetenschap en de kunst van het imiteren van de beste biologische ideeën in de natuur om menselijke toepassingen uit te vinden, te verbeteren en duurzamer te maken.

Biomimetica is gebaseerd op 3,8 miljard jaar evolutie, waarbij de beste ideeën en aanpassingen het overleven. Opvallend daarbij is dat een organisme bijna nooit zijn eigen leefomgeving vervuilt, vergiftigt of onleefbaar maakt.

Er zijn drie grote takken binnen deze discipline: Vorm, materialen en ecosystemen. Nabootsen van vormen kan resulteren in een doeltreffende energie-efficiëntie van de toepassing (mixers, ventilatoren, windturbines). Onderzoek naar materialen en productieprocessen uit de natuur kan veel toxische (neven-)producten uit de huidige industriële processen bannen. Het bestuderen van ecosystemen kan heel onze vervuilende wegwerp-economie omzetten in een gesloten systeem van recyclage.

https://www.volkskrant.nl/wetenschap/de ... ~b948d539/

De robotevolutie kan beginnen. Hoe? Moeder Natuur vervangen door virtuele kraamkamer

Vakblad SoftRobotics:
https://home.liebertpub.com/publication ... rview#aims

The #1-ranked robotics journal, publishing world-class peer-reviewed research on the emerging technologies and developments of soft and deformable robots.

Soft Robotics (SoRo) coverage includes:

Soft material creation, characterization, and modeling
Flexible and transient electronics
Soft actuators and sensors
Control and simulation of highly deformable structures
Biomechanics and control of soft animals and tissues
Biohybrid devices and living machines
Design and fabrication of conformable machines

Interessant leesvoer IMO.
Het meest opvallende vond ik wat ik op wikipedia las:

Opvallend daarbij is dat een organisme bijna nooit zijn eigen leefomgeving vervuilt, vergiftigt of onleefbaar maakt.

Zijn mensen geen organisme

En ja hoor: Biohybrid devices and living machines

[Maria]

Ik weet niet zo goed wat ik met deze termen aan moet.
Daarom eerst maar een eerste reactie.
Misschien komt er een vervolg waardoor het me allemaal wat duidelijker gaat worden wat er wordt bedoeld.

Is dit de term "nieuwe wetenschap" waard?
De al lang bestaande methode om te komen tot het wetenschap bedrijven?
Waarom wordt de voorbeeldfunctie uit de natuur met zijn natuurwetenschappelijke wetten en het onderzoeken ervan en het voortbouwen daarop een aparte wetenschap genoemd?
Waarom moet dat in een nieuw hokje?
Is het wel een apart hokje?

"Biomimicry draait dus om het nastreven van de genialiteit van de natuur op het gebied van ontwerpen van producten, processen en systemen."

De natuur is perfect en wij kunnen er allemaal van leren hoe we moeten overleven.
Alsof 3.8 miljoen jaren identiek waren in omstandigheden en ons gemaakt hebben tot wat we zijn.
Dus allemaal prima en alleen maar verder te ontwikkelen als we ons maar houden aan hetgeen we hebben geleerd uit die natuur.

Waarom doet dat me zo denken aan: "God's schepping is perfect."
En als we ons daarnaar richten kunnen we er zoveel van leren.
En kunnen we ons vooral ontwikkelen, zolang we ons daar maar aan houden.

Alles wat is veranderd, voorbij is gegaan, verdwenen en uitgestorven, omdat het niet meer paste in die veranderende omstandigheden, wordt even gemakshalve vergeten.

Of wordt dit, gezien de volgende linken het zoveelste AI topic?
Geïnspireerd door deze enorme paraplu van "de natuur imiteren".

Wat dus al de meeste wetenschappers sinds het begin der tijden en van wat wij ervan weten, hebben gedaan.
Anders kan ik de relatie met Da Vinci niet duiden.

[Petra]

Ik had nog nooit gehoord van Biomimetica, eigenlijk dacht ik vooral aan de robot in de zorg toen ik hierover las.
Maar ik geloof dat dit ook een toepassing van biomimetica is;
Algoritmen gebaseerd op mieren. Opvallend dat het paper vijf jaar op de plank bleef liggen.
Interessant dat SI samenhangt met altruïsme.

https://bio.kuleuven.be/ento/pdfs/wense ... rakter.pdf

...De tijd die nodig was om tot zulk een oplossing te komen bleek bovendien een fractie kleiner te zijn dan mogelijk was met alle andere toen beschikbare algoritmen. Dorigo stuurde zijn revolutionaire idee naar een gereputeerd vakblad voor ingenieurs, maar zijn artikel bleef daar meer dan vijf jaar liggen. Toen het uiteindelijk werd gepubliceerd, ging de bal echter aan het rollen en onderhand is de bewuste studie meer dan 3000 keer geciteerd en uitgeroepen tot één van de belangrijkste papers van de laatste 20 jaar binnen de computerwetenschappen.

Met de regelmaat van een klok vinden de mierenalgoritmen nieuwe toepassingen. Zo kan men via een uitbreiding van ACO, Ant Colony Routing (ACR), datapakketten in netwerken veel efficiënter doorsturen dan voordien mogelijk was, methoden die in Engeland en Frankrijk nu reeds gebruikt worden door telecombedrijven om telefoongesprekken sneller door te kunnen schakelen. Ook aan de K.U.Leuven zijn er verschillende onderzoeksgroepen actief binnen dit veelbelovende onderzoeksdomein, waaronder Tom Holvoet en Yolande Berbers van het departement computerwetenschappen, Hendrik van Brussel van het departement werktuigkunde en David Martens en Bart Baesens van de groep beleidsinformatica bij economie. Zo zijn deze laatsten er recent in geslaagd een data-mining systeem te ontwikkelen op basis van mierenalgoritmen (AntMiner+). Ongetwijfeld kan samenwerking tussen biologen en ingenieurs en informatici ook nog tot verdere optimalisatie van sommige van de algoritmen leiden. Zo ontdekte Johan Billen van het Laboratorium voor Entomologie aan de K.U.Leuven dat sommige mieren gebruik maken van twee spoorferomonen, één dat snel verdampt en één dat traag verdampt. Andere onderzoeksgroepen in Engeland hebben dan weer ontdekt dat mieren ook beschikken over afstotende feromonen om "no-go" zones mee te markeren. Zulke nieuwe inzichten bieden uitgebreid voer voor verder onderzoek naar andere en betere ACO-algoritmen.

Swarm-bots en zwermintelligentie
Naast ACO zijn er nog veel meer algoritmen die geïnspireerd zijn door mieren of andere sociale insecten. Particle Swarm Optimisation (PSO) bijvoorbeeld probeert optimalisatieproblemen op te lossen via communicatie tussen naburige individuen die allen deel uitmaken van een zwerm. Men spreekt hier ook wel van "Swarm Intelligence" (SI).

Een van de belangrijkste toepassingen van SI ligt echter in het besturen van een groot aantal modulaire robots die samen gecoördineerd en zonder enige centrale controle een complexe taak dienen uit te voeren, bijvoorbeeld bij een reddingsoperatie of een missie in de ruimte. Sociale insecten zijn opnieuw uitermate goed in het oplossen van zulke coördinatieproblemen (Figuur 2), maar het blijkt allesbehalve eenvoudig om robots even intelligent en harmonieus te laten samenwerken.

[Petra]

https://www.tudelft.nl/en/ide/research/ ... -robotics/

Goals of the project

It is expected that robots will become omnipresent in our lives. This creates the need to rethink the current way we interact with robots and make Human-Robot Interaction (HRI) more intuitive and safe. Soft robotics focuses on the application of soft materials in robotics to improve this human-robot interaction. In this soft robotics project, 3D-printing and air pressure are used to create soft actuators and sensors.

A hand-shaking robot that ‘feels’ how hard you squeeze its hand and squeezes back accordingly was created as a metaphor for how this technology may improve HRI. The new interactions that are enabled by the technology can be used to enhance orthotics, prosthetics, care robots and exploratory robots.

[Peter van Velzen]

De natuur is perfect en wij kunnen er allemaal van leren hoe we moeten overleven.
Alsof 3.8 miljoen jaren identiek waren in omstandigheden en ons gemaakt hebben tot wat we zijn.
Dus allemaal prima en alleen maar verder te ontwikkelen als we ons maar houden aan hetgeen we hebben geleerd uit die natuur.

De natuur is uiteraard verre van perfect. Maar haar oplosingen zijn vaak het resultaat van miljoenen jaren trial and error. Als je zo lang de tijd hebt, struikel je vroeg of laat op uitstekende methodes en die blijven vervolgens heel lang behouden.

[Mullog]

Het meest opvallende vond ik wat ik op wikipedia las:

Opvallend daarbij is dat een organisme bijna nooit zijn eigen leefomgeving vervuilt, vergiftigt of onleefbaar maakt.

Natuurlijk gebeurt dat wel. In het begin van de evolutie ontstonden organismen die als afvalstof zuurstof produceerden en daarmee bijna bereikten alle het leven, inclusief zichzelf, om zeep te helpen. Dat die zuurstof nu de basis voor onze energiehuishouding is doet er niks aan af dat de wereld in het begin daarmee vergiftigd werd.

Verschillende virussen, bijvoorbeeld ebola, doden hun slachtoffers zo snel dat ze feitelijk gezien hun leefgebied zelf vernietigen. Dat wij dat niet zo herkennen komt omdat evolutie ervoor zorgt dat op termijn een virus minder agressief wordt. Het wil tenslotte ook voort blijven bestaan. Voorbeeldje daarin is de pestepidemie. In de steden waar deze begon lag het sterftecijfer op 80% o.i.d. Tegen de tijd dat Engeland bereikt was, was dit nog ongeveer 40%. Dat was niet door verhoogde weerstand bij de mens maar omdat een wat zwakker virus meer kans heeft om zich voort te planten.

En organismes die zich zelf om zeep hebben gebracht zien we natuurlijk nergens terug

[Petra]

Het meest opvallende vond ik wat ik op wikipedia las:

Opvallend daarbij is dat een organisme bijna nooit zijn eigen leefomgeving vervuilt, vergiftigt of onleefbaar maakt.

1) Natuurlijk gebeurt dat wel.

2) En organismes die zich zelf om zeep hebben gebracht zien we natuurlijk nergens terug

1) Ja idd! Dat dacht ik ook.
2) We zijn hard op weg!

[Petra]

Die soft robots, zoals je bij TU ontwikkeld ziet worden.. die worden steeds menselijker.

Volgens mij wordt er aan alle kanten gewaarschuwd dat het een enorm risico/gevaar is om robots een menselijk gestalte te geven ivm alle ethische dilemma's maar aan de andere kant zie je juist de wetenschap bewegen om robots/mechanica/K.I. steeds natuurlijker/menselijker te maken.