لخّصلي

يمكن العثور على الباحثين والعلماء الذين استخدموا نماذج الأدوار البيولوجية لعملهم في وقت مبكر جدًا من التاريخ. وخير مثال على ذلك هو التطور التاريخي لرحلة الإنسان، حيث تم أخذ مجموعة واسعة من نماذج الأدوار من الطبيعة في الاعتبار. سيكون الطيران والنباتات كنماذج يحتذى بها كأمثلة لتوضيح التطور التاريخي لنظام ملتزم بالتعلم من الطبيعة. أ-محاولات الطيران كمثال للمشابهة البيولوجية • ليوناردو دافنشي (1452-1519) صمم ليوناردو نوعًا من الكورسيه بأجنحة ملتوية ، بعد هروب الطيور بأجنحة ترفرف. 2000, P.91) تم تطوير أفكار أخرى متعلقة بالطيران بواسطة: • ألفونسو بوريلي Alfonso Borelli (1608-1679) (1608-1679) • السير جورج كايلي (1773-1857) رواد الطيران المأهول Gruber P. • أوتو ليلينثال (1848-1896) ، ألمانيا النمسا. ابتكر Igo طائرة أحادية السطح أنيقة تسمى "حمامة" على غرار بذرة نبات طائر. طائرة ويلبر وأورفيل رايت ذات السطحين في متحف بيما للطيران والفضاء ، توكسون ، 2004 (Gruber P. 2011) ب-النباتات كنماذج للمشابهة البيولوجية لكن تقنيتهم أفضل بكثير وأكثر كمالًا. " (Nachtigall, W. 2002) في القرن العشرين، يمكن للمرء أن يلاحظ اليوم أن هؤلاء المخترعين دفعوا مبالغ باهظة للغاية تتحدث المناهج الفلسفية والمعرفية في أي حال عن "سابقة الطبيعة" و ""التكنولوجيا المقلدة"" قام دبليو إن بتجميع هذه القضايا في كتابه الصادر عام 2010 بعنوان "Bionik". als Wissenschaft ("الإلكترونيات كعلم"). ومع ذلك، محاولات أكثر وضوحا ل كما يوجد دمج مبدأ القياس مع تطبيق السوابق الطبيعية. أحد الأمثلة على ذلك هو اختراع الخرسانة المسلحة. كان الباريسي جوزيف مونييه "خبيرًا في البستنة، لذلك كان يهتم بشدة بمشاكل المناظر الطبيعية. بسبب الانزعاج من الكيفية كانت أواني زراعة الحجر أو الطين الكبيرة الباهظة الثمن والهشة، سلة سلكية، تتوافق مع شبكة الصلبة في النباتات، يتوافق مع حمة النباتات، في الشكل. وفي الوقت نفسه الاسمنت يستقر شكل سلة الأسلاك. ولكن لم يتم نسخ أي نماذج بخنوع. فكان المبدأ الطبيعي هو: التآزر الميكانيكي لشبكة أسطوانية مقاومة للتوتر من الصلبة مع مصفوفة حمة مقاومة للضغط. سيكون المبدأ الفني وفقًا لذلك: التآزر الميكانيكي للفولاذ المماثل للصلبة وهكذا تم اختراع فرع الهيكل الخرساني المسلح(Nachtigall, W. 2002) رسومات مواصفات براءة اختراع منير: حاويات النباتات والسكك الحديدية، قطع عرضي من Cladium mariscus والتفسير الهيكلي بواسطةظ ، في عام (1377-1377) قام برونليسكي المهندس المعماري والباني وفنان عصر النهضة الشهير، مستوحى من شكل بيضة دجاج لتصميم قبة سانرا ماريا ديل فيوري فلورنسا. ومن الطبيعي أيضًا أن يُفترض أن ليوناردو دافنشي (1452–1519) كان لديه المزيد أو طبيعة أقل بحثًا وحقق إلهاماته بهذه الطريقة التحليلية. في بداية القرن العشرين ظهرت هياكل عصر الفن الحديث بدأوا في تقليد الطبيعة بأنماط الأزهار وأحجام المباني المنحنية. استوحى الفنانون والمهندسون المعماريون من منشورات عالم الأحياء إرنست هيكل في جينا. وقد قصد هيكل بدراساته ومنشوراته جدلاً دعم نظرية التطور لداروين. ومع ذلك، لم يطور أي مورفولوجيا وظيفية وبدلاً من ذلك صور الأشكال المختلفة للطبيعة بطريقة مؤرخ الفن وبترتيب الزخرفة. تمكنت كتب هيجل المثيرة، مثل "أشكال الفن في الطبيعة" و"أشكال الفن في المحيط"، وهي اليوم في شكلها الأصلي نادرة مطلوبة. و من الأمثلة على تطبيق أشكال الفن "الطبيعية" والتوجه إلى الزخرفة بوابة الدخول إلى المعرض العالمي لعام 1900 في باريس لرينيه بينيه، والتي تعتمد على هيكل عظمي شعاعي. والتي تم تمييزها بعد ذلك ووصفها في الأدبيات بأنها ما يسمى "فن البناء الإلكتروني" ويرتبط بشكل سطحي بالزخرفة والشكليات. يفهم المهندسون المعماريون بشكل متزايد مدى تعقيد الهياكل الطبيعية وكيف يمكن أن تعمل كمصادر للإلهام (Göran Pohl · Werner Nachtigall, 2015) . الصورة: (يسار) لوحة "Porte Monumental" بوابة المعرض لرينيه بينيه؛ (يمين) أخصائيو الأشعة بقلم إرنست هيجل؛ المصدر: (Blandino, n. كانت العلامة التجارية الأكثر شهرة لفولر هي الجيوديسية يشير هذا النوع من البناء أيضًا، إلى الهياكل العظمية للإشعاعيات أحادية الخلية، وملهمة لهياكل فولر خفيفة الوزن، كارل زايس في 1924-1925 في مكان العمل السابق لهيكل في جينا، ألمانيا. تم بعد ذلك صب الإطار المكاني ثلاثي الأبعاد (3D) بالخرسانة (Göran Pohl · Werner Nachtigall, القبة السماوية جينا، 1942-1925. (التصميم: دبليو. باورسفيلد، ديكيرهوف وويدمان، القبة السماوية) (Göran Pohl · Werner Nachtigall, 2015) . هناك تقليد طويل العمر يتمثل في تمثيل الأشكال الطبيعية في الثقافة البشرية ؛ وجدنا أنه ليس من قبيل الصدفة أن تشترك الحيوانات والمباني في بعض خصائصها الأساسية، في القرن السادس عشر وضع جورج فاساري خطته المفاهيمية لقصر مثالي على خطوط مجسمة. كانت الواجهة مماثلة لوجه الإنسان ، وساحة الجسد ، وأخيراً السلالم المؤدية إلى أطراف الإنسان. التناظر الوحيد الذي يمتلكه مثل هذا التصميم هو التناظر الثنائي. تم وضع أسس هذا التناظر من قبل المنظر المعماري في القرن الثامن عشر جان نيكولاس لويس دوراند عن المبدأ والمحاور الثانوية المناسبة للتركيبات المعمارية (Dewidar, 2017) شكل : أنطونيو غاودي أمثلة على عصر الفن الحديث. إسبانيا (Dewidar, بل امتد إلى درجة مفاجئة في فيلات لو كوربوزييه، كان هناك هدوء في اهتمام الأشكال العضوية بعد زوال فن الآرت نوفو (Art Nouveau) الذي أصبح ممكنًا بفضل التطورات في البناء الخرساني بقدر ما كان الفن الحديث باستخدام الفولاذ والزجاج، استغل المهندسون مثل نيرفي وجيو بونتي وأوسكار نيماير الإمكانات الهيكلية للخرسانة. كانت المشاريع المنتصرة لهذا العقد هي محطة TWA التابعة لشركة Eero Saarinen ودار أوبرا سيدني التابع لجون أوتزون (Dewidar,
شكل : صورة لمحطة TWA، بواسطة إيرو سارينن، نيويورك، 2017)

لجون أوتزون، 2017) في الوقت نفسه ، يزداد فهمنا للبيولوجيا بمزيد من التفاصيل بقيادة وآلية. إنه كيف أصبح من الواضح أن خيطًا جديدًا من التشكل الحيوي هو حالة طارئة حيث لا يُشتق المعنى من أي تمثيل محدد ولكن من إشارة أكثر عمومية إلى العمليات البيولوجية. 2017)

شكل يوضح الجسم والهياكل الكلاسيكية، المصدر (Dewidar, 2017)

شكل :البرج الراقص لفرانك جيري –براج ، المصدر (Dewidar, 2017)

شكل: متحف العلوم لسانتياغو كالاترافا، فالنسيا. المصدر (Dewidar, 2017) يقترح لو كوربوزييه رون تشابل تشابل استعارة الطيور. لقد اخترت العمارة الحيوانية واستبعدت المملكة النباتية وجسم الإنسان. لو كوربوزييه، المصدر (Dewidar,

يمكن العثور على الباحثين والعلماء الذين استخدموا نماذج الأدوار البيولوجية لعملهم في وقت مبكر جدًا من التاريخ. وخير مثال على ذلك هو التطور التاريخي لرحلة الإنسان، حيث تم أخذ مجموعة واسعة من نماذج الأدوار من الطبيعة في الاعتبار.
سيكون الطيران والنباتات كنماذج يحتذى بها كأمثلة لتوضيح التطور التاريخي لنظام ملتزم بالتعلم من الطبيعة.
أ-محاولات الطيران كمثال للمشابهة البيولوجية
• ليوناردو دافنشي (1452-1519)
صمم ليوناردو نوعًا من الكورسيه بأجنحة ملتوية ، بعد هروب الطيور بأجنحة ترفرف. كان مفهوم الطيران التقني ناجحًا بعد التخلي عن هذا المبدأ والانتقال إلى الطائرة (Burgin, T.et,2000,P.91)
تم تطوير أفكار أخرى متعلقة بالطيران بواسطة:
• ألفونسو بوريلي Alfonso Borelli (1608-1679)
(1608-1679)

• السير جورج كايلي (1773-1857) رواد الطيران المأهول
ظلت الرحلة المأهولة تمثل تحديًا حتى نهاية القرن التاسع عشر ، عندما قدم أوتو ليلينثال وإيجو إيتريش والأخوان رايت مساهماتهم في التقدم.

اليمين: اسكتشات السير جورج كابلي للبالون الطائر، اليسار: دراسات السير جورج كايلي حول شكل وتصميم البالون (Biomimetics in Architecture, Gruber P., 2011)
• أوتو ليلينثال (1848-1896) ، ألمانيا
• إيغو إتريش (1879-1967) ، النمسا.
ابتكر Igo طائرة أحادية السطح أنيقة تسمى "حمامة" على غرار بذرة نبات طائر.

طائرة ويلبر وأورفيل رايت ذات السطحين في متحف بيما للطيران والفضاء ، توكسون ، 2004 (Gruber P., 2011)

ب-النباتات كنماذج للمشابهة البيولوجية
تم استخدام النباتات كنماذج يحتذى بها منذ أن بدأ الإنسان في استخدام التكنولوجيا، بالنسبة للهندسة المعمارية، تعتبر النباتات ذات أهمية خاصة لأنها تشترك في بعض المشاكل الشائعة مع المنازل.
"لا شك في أن الأشجار تبني نفس مبادئ المهندسين، لكن تقنيتهم أفضل بكثير وأكثر كمالًا." (Nachtigall, W., 2002)
في القرن العشرين، يمكن للمرء أن يلاحظ اليوم أن هؤلاء المخترعين دفعوا مبالغ باهظة للغاية
الانتباه إلى التشابه في الشكل ومبادئ الأداء المهملة، وهو ما يمثل الحلقة المفقودة الفعلية لتجريداتها الفاشلة أو المبسطة للغاية. تتحدث المناهج الفلسفية والمعرفية في أي حال عن "سابقة الطبيعة" و
""التكنولوجيا المقلدة"" قام دبليو إن بتجميع هذه القضايا في كتابه الصادر عام 2010 بعنوان "Bionik".
als Wissenschaft ("الإلكترونيات كعلم"). ومع ذلك، في وقت سابق، محاولات أكثر وضوحا ل
كما يوجد دمج مبدأ القياس مع تطبيق السوابق الطبيعية.
أحد الأمثلة على ذلك هو اختراع الخرسانة المسلحة.
كان الباريسي جوزيف مونييه "خبيرًا في البستنة، وأخصائيًا في علم البستنة". لذلك كان يهتم بشدة بمشاكل المناظر الطبيعية. بسبب الانزعاج من الكيفية كانت أواني زراعة الحجر أو الطين الكبيرة الباهظة الثمن والهشة، وبسبب الملاحظة الذكية التي مفادها أن هياكل الصلبة المتفرعة من Opuntia تعطي صلابة لكتل أوراقها، ظهرت الفكرة في عام 1880 لإنتاج أواني ذات بنية متعددة المكونات. سلة سلكية، تتوافق مع شبكة الصلبة في النباتات،يعطي قوة الشد ويحمل في نفس الوقت كتلة الأسمنت المقاومة للضغط، يتوافق مع حمة النباتات، في الشكل. وفي الوقت نفسه الاسمنت يستقر شكل سلة الأسلاك.
تبدو الفكرة الأساسية لهذا التطبيق وكأنها محاكاة حيوية: يتم تجريد مبدأ الطبيعة؛ ولكن لم يتم نسخ أي نماذج بخنوع. فكان المبدأ الطبيعي هو: التآزر الميكانيكي لشبكة أسطوانية مقاومة للتوتر
من الصلبة مع مصفوفة حمة مقاومة للضغط. سيكون المبدأ الفني وفقًا لذلك: التآزر الميكانيكي للفولاذ المماثل للصلبة وهكذا تم اختراع فرع الهيكل الخرساني المسلح(Nachtigall, W., 2002)

رسومات مواصفات براءة اختراع منير: حاويات النباتات والسكك الحديدية، قطع عرضي من Cladium mariscus والتفسير الهيكلي بواسطةظ ، Schwendener

في عام (1377-1377) قام برونليسكي المهندس المعماري والباني وفنان عصر النهضة الشهير، مستوحى من شكل بيضة دجاج لتصميم قبة سانرا ماريا ديل فيوري فلورنسا. ومن الطبيعي أيضًا أن يُفترض أن ليوناردو دافنشي (1452–1519) كان لديه المزيد أو طبيعة أقل بحثًا وحقق إلهاماته بهذه الطريقة التحليلية.
في بداية القرن العشرين ظهرت هياكل عصر الفن الحديث بدأوا في تقليد الطبيعة بأنماط الأزهار وأحجام المباني المنحنية. استوحى الفنانون والمهندسون المعماريون من منشورات عالم الأحياء إرنست هيكل في جينا. وقد قصد هيكل بدراساته ومنشوراته جدلاً دعم نظرية التطور لداروين. ومع ذلك، لم يطور أي مورفولوجيا وظيفية وبدلاً من ذلك صور الأشكال المختلفة للطبيعة بطريقة مؤرخ الفن وبترتيب الزخرفة. تمكنت كتب هيجل المثيرة، مثل "أشكال الفن في الطبيعة" و"أشكال الفن في المحيط"، من الحصول على تأثير عالمي حتى في أمريكا، وهي اليوم في شكلها الأصلي نادرة مطلوبة.
و من الأمثلة على تطبيق أشكال الفن "الطبيعية" والتوجه إلى الزخرفة بوابة الدخول إلى المعرض العالمي لعام 1900 في باريس لرينيه بينيه، والتي تعتمد على هيكل عظمي شعاعي. لقد تغلب المهندسون المعماريون اليوم على هذه الرومانسية الطبيعية المجيدة، والتي تم تمييزها بعد ذلك ووصفها في الأدبيات بأنها ما يسمى "فن البناء الإلكتروني" ويرتبط بشكل سطحي بالزخرفة والشكليات. يفهم المهندسون المعماريون بشكل متزايد مدى تعقيد الهياكل الطبيعية وكيف يمكن أن تعمل كمصادر للإلهام (Göran Pohl · Werner Nachtigall, 2015) .

الصورة: (يسار) لوحة "Porte Monumental" بوابة المعرض لرينيه بينيه؛ (يمين) أخصائيو الأشعة بقلم إرنست هيجل؛ المصدر: (Blandino, n.d.)
ويعد المهندس الأمريكي بكمنستر فولر من أشهر المهندسين، والذي سبق له أن انشغل في الخمسينيات بآليات النظم البيولوجية وتأثيراتها. كانت العلامة التجارية الأكثر شهرة لفولر هي الجيوديسية
القبة التي أقام إحداها للمعرض العالمي عام 1967 في مونتريال. يشير هذا النوع من البناء أيضًا، ببنيته الرقيقة والدقيقة والمحدودة ماديًا، إلى الهياكل العظمية للإشعاعيات أحادية الخلية، والتي كان هيجل قد بحث فيها سابقًا. تم تشييد قبة سابقة، إذا جاز التعبير، وملهمة لهياكل فولر خفيفة الوزن، لمبنى القبة السماوية لشركة
كارل زايس في 1924-1925 في مكان العمل السابق لهيكل في جينا، ألمانيا.
تم بعد ذلك صب الإطار المكاني ثلاثي الأبعاد (3D) بالخرسانة (Göran Pohl · Werner Nachtigall, 2015) .

القبة السماوية جينا، 1942-1925. (التصميم: دبليو. باورسفيلد، ديكيرهوف وويدمان، تصوير جامعة جينا، القبة السماوية) (Göran Pohl · Werner Nachtigall, 2015) .
هناك تقليد طويل العمر يتمثل في تمثيل الأشكال الطبيعية في الثقافة البشرية ؛ وجدنا أنه ليس من قبيل الصدفة أن تشترك الحيوانات والمباني في بعض خصائصها الأساسية،فإحدى السمات التي غالبًا ما تشترك فيها المباني والحيوانات هي التناظر الثنائي.
في القرن السادس عشر
وضع جورج فاساري خطته المفاهيمية لقصر مثالي على خطوط مجسمة. كانت الواجهة مماثلة لوجه الإنسان ، وساحة الجسد ، وأخيراً السلالم المؤدية إلى أطراف الإنسان. التناظر الوحيد الذي يمتلكه مثل هذا التصميم هو التناظر الثنائي. تم وضع أسس هذا التناظر من قبل المنظر المعماري في القرن الثامن عشر جان نيكولاس لويس دوراند عن المبدأ والمحاور الثانوية المناسبة للتركيبات المعمارية (Dewidar, 2017)

شكل : أنطونيو غاودي أمثلة على عصر الفن الحديث.إسبانيا (Dewidar, 2017)

استمر الولع بالتناظر الثنائي من الفترة الكلاسيكية خلال العصر القوطي وعصر النهضة ، بل امتد إلى درجة مفاجئة في فيلات لو كوربوزييه، لكن التماثل الثنائي (السيمترية)هو مجرد بداية.
ربما كما يقترح جريج لين Greg Lynn ، هو مجرد أرخص شكل من أشكال الجمال. كان هناك هدوء في اهتمام الأشكال العضوية بعد زوال فن الآرت نوفو (Art Nouveau) الذي أصبح ممكنًا بفضل التطورات في البناء الخرساني بقدر ما كان الفن الحديث باستخدام الفولاذ والزجاج، استغل المهندسون مثل نيرفي وجيو بونتي وأوسكار نيماير الإمكانات الهيكلية للخرسانة. كانت المشاريع المنتصرة لهذا العقد هي محطة TWA التابعة لشركة Eero Saarinen ودار أوبرا سيدني التابع لجون أوتزون (Dewidar, 2017).
.

شكل : صورة لمحطة TWA، بواسطة إيرو سارينن، نيويورك، المصدر (Dewidar, 2017)

دار أوبرا سيدني، لجون أوتزون، المصدر (Dewidar, 2017)
لم تنتصر الطبيعة أبدًا على الآلة سواء في الاستعارة المعمارية أو في الواقع. ولكن مع زيادة المعرفة بالشكل والوظيفة البيولوجية ، فإن الكثير من التشبيهات والاستعارات من الكائنات الحية تشيد نفسها. في الوقت نفسه ، يزداد فهمنا للبيولوجيا بمزيد من التفاصيل بقيادة وآلية. إنه كيف أصبح من الواضح أن خيطًا جديدًا من التشكل الحيوي هو حالة طارئة حيث لا يُشتق المعنى من أي تمثيل محدد ولكن من إشارة أكثر عمومية إلى العمليات البيولوجية. شخصية مركزية في الاتجاه هي عالم الأحياء دارسي طومسون ، الذي نشر في عام 1884 عمله الأساسي "في المحاكم والشكل" الذي يوضح أن شكل العناصر الحية له أسس مادية ورياضية ، وبالتالي ، شكل كمخطط للتدفق القوات (Dewidar, 2017)

شكل يوضح الجسم والهياكل الكلاسيكية، المصدر (Dewidar, 2017)

شكل :البرج الراقص لفرانك جيري –براج ،المصدر (Dewidar, 2017)

شكل: متحف العلوم لسانتياغو كالاترافا، فالنسيا.المصدر (Dewidar, 2017)
يقترح لو كوربوزييه رون تشابل تشابل استعارة الطيور. لقد اخترت العمارة الحيوانية واستبعدت المملكة النباتية وجسم الإنسان.

شكل :كنيسة رون تشامبس، لو كوربوزييه، المصدر (Dewidar, 2017)
أولاً ، غالبًا ما يتم تقليل أشكال النباتات في الهندسة المعمارية إلى مجرد زخارف على السطح الخارجي والداخلي للمبنى. على الرغم من أن الإنسان حيوان متكلم ، فقد حذفت أيضًا كل الهندسة المعمارية المجسمة (التي تمت مناقشتها من قبل خلال عصر النهضة).
أعتقد أنه أسلوب معماري جديد يظهر بين الكثيرين. بل هو بالأحرى مظهر هام وخصب وأصيل للحداثة المستمرة والمتجددة ، والتي لديها القدرة على التواصل مع الجمهور.
فشل Art Nouveau لأنه تطلب الكثير من وقت التصميم ، ومهارات باهظة الثمن ومكونات مخصصة ، وينبغي قول الشيء نفسه عن التعبيرية الملموسة في أواخر الخمسينيات.
تعد أجهزة الكمبيوتر بالتخفيف من هذه الصعوبات، من الواضح أن اتخاذ الأشكال الطبيعية كنماذج يمكن أن يؤدي إلى هياكل أخف واستخدام أكثر كفاءة للمواد بالإضافة إلى حداثة الأسلوب، مع زيادة الحوار بين تخصصاتها العلمية والمعمارية ، ستعمل على تخليق آفاق التحسينات الأخرى في الأداء الحراري وحماية الطقس والاستجابة الحسية التي هي مواضيع التحقيقات في مجال المحاكاة الحيوية الناشئ. هذا ليس واجبًا أخلاقيًا لهذه العمارة الجديدة، ولكن كما قال أرسطو ذات مرة. "إذا كان هناك إجابة أفضل لمشكلة ما. ثم ربما وجدته الطبيعة ". الأمر متروك الآن للمهندسين المعماريين. علماء الأحياء والتقنيين والمهندسين للعثور على تلك الإجابات (Dewidar, 2017).