Desafortunadamente, muchas personas que hacen de la biomimética su enfoque principal de I + D se encuentran tratando de diseñar la serendipia (crédito a Craig Tovey en Georgia Tech por la frase “serendipia de ingeniería”) o diseños de edificios que pueden haber sido inspirados por la biología pero terminan sin tener nada que hacer. hacer con eso.
Tomemos, por ejemplo, la página HowStuffWorks sobre biomimética que tiene ejemplos de biomimética que en realidad no tienen nada que ver con la biología:
http: //science.howstuffworks.com…
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Tome el primer ejemplo de edificios, como este famoso en Harare:
http://inhabitat.com/building-mo…
que supuestamente están construidos para regular la temperatura como un montículo de termitas. Estos diseños arquitectónicos se basan en una comprensión obsoleta de un montículo de termitas de los primeros documentos biológicos antes de que la tecnología de campo pudiera probar adecuadamente las hipótesis sobre cómo funcionan estos montículos. Cuando Scott Turner (quien ahora es la autoridad mundial en los sistemas HVAC dentro de los montículos de termitas) apareció y comenzó a mirar los montículos de termitas:
http://www.esf.edu/efb/turner/te…
Descubrió que los montículos de termitas se mantienen naturalmente frescos por dentro sin la agitación convectiva hipotetizada por los primeros investigadores de termitas. En cambio, los túneles encontrados en los montículos de termitas se usaron para regular la humedad. Resultó que las temperaturas de los montículos estaban reguladas naturalmente por la tierra subterránea muy fría. De hecho, hay animales del desierto que pasan mucho tiempo bajo tierra para mantenerse frescos y luego emergen del suelo para recoger agua por condensación. Por lo tanto, es bastante frío bajo tierra, incluso en el desierto africano, para evitar que las termitas tengan que construir estructuras elaboradas para mantener sus montículos frescos.
Entonces, esos casos de “biomimética” probablemente deberían llamarse “bioinspiración”. Es decir, los diseños pueden funcionar muy bien y ser mejoras importantes en las tecnologías existentes. Sin embargo, los diseños no tienen nada que ver con lo que realmente sucede en biología. Simplemente se les ocurrió haber inventado formas en que los animales * PODRÍAN * resolver problemas.
Usted ve problemas similares con la biomimética “enjambre” en la que los ingenieros usan modelos de insectos como colecciones de agentes idénticos con objetivos compartidos pero quizás muy poca comunicación. Resulta que enjambres biológicos de hormigas y abejas contienen una mezcla heterogénea de miembros de la colonia que en realidad tienen una variación genética distinta de cero, lo que significa que incluso los miembros de la misma colonia de hormigas o abejas tienen intereses en conflicto. Por lo tanto, un “enjambre” de robots idénticos puede funcionar bien como los primeros modelos de insectos, pero el enjambre resultante tiene muy poco que ver con lo que ahora sabemos sobre tales insectos.
Los ingenieros y estudiantes de ciencias de la computación probablemente estén familiarizados con la “optimización de colonias de hormigas (ACO)” que popularizaron personas como Dorigo y Bonabeau. Es una técnica de optimización estocástica que explora un espacio como las hormigas exploran un campo de búsqueda de comida y establece feromonas virtuales con una tasa de descomposición virtual, y las buenas soluciones tienden a correlacionarse con los rastros que persisten debido al refuerzo de las contribuciones de muchos recolectores. El nombre “optimización de colonias de hormigas” hace que parezca que todas las hormigas se comportan de esta manera. Sin embargo, no solo no todas las hormigas ponedoras usan feromonas exactamente de esta manera, sino que muchas hormigas del desierto no ponen senderos en absoluto; si lo hicieran, las feromonas se descompondrían demasiado rápido para ser de alguna utilidad. En cambio, emplean muchas otras técnicas para resolver el mismo tipo de problemas. Algunas hormigas incluso usan “carreras en tándem” en las que un líder lleva a un seguidor de un lugar a otro de forma muy parecida a un padre que lleva a un niño de la mano. Entonces Dorigo podría haber usado un nombre como “optimización de senderos” o algo que en realidad no pretende emular hormigas en absoluto. En cambio, básicamente ha institucionalizado la educación de biología defectuosa de los informáticos e ingenieros.
[Tenga en cuenta que Bonabeau mismo tiene una visión bastante negativa de la biomimética hoy en día. En una charla en 2010, lo describió como lindo pero generalmente equivocado]
A pesar de los dos últimos ejemplos (enjambres y ACO), gran parte del trabajo de biomimética popular se centra en estructuras y materiales en lugar de comportamientos. Personalmente, creo que hay mucho que la ingeniería puede aprender de la ecología del comportamiento. Entre otras cosas, la ecología conductual estudia la coevolución de los comportamientos animales y la ecología circundante. Ayuda a explicar cómo la heurística conductual barata puede ser muy efectiva en entornos específicos. Este enfoque es muy relevante cuando se construyen robots baratos diseñados para tareas muy específicas en áreas de contexto muy específicas. Por lo tanto, sería genial si el comportamiento tuviera una representación mucho mayor en la “biomimética” en su conjunto.
En general, me gustaría que la gente deje de pensar en cuánto podemos imitar ciegamente a los animales para pensar más en lo que podemos aprender sobre por qué las cosas que hacen los animales funcionan tan bien. Ciertamente, hay algunos problemas que los animales resuelven que tienen analogías directas con los problemas que la tecnología necesita resolver, por lo que “imitar” puede ser apropiado allí. Sin embargo, podríamos descubrir más tarde que teníamos suposiciones erróneas sobre cómo funcionaban los animales, y aún así produjimos buena tecnología (como en el ejemplo de la arquitectura Harare). Entonces, en lugar de centrarse simplemente en imitar, ¿por qué no hacer análisis de ingeniería para estudiar también animales (o al menos modelos animales)? Al construir un vocabulario común para el análisis de comportamientos biológicos y automáticos (p. Ej., Robóticos), podemos mover fácilmente los avances encontrados en un campo a otro. Así que ese es mi mensaje para llevar: la biomimética por sí misma es una tontería (linda pero equivocada), y confías en hacer algo bueno solo por casualidad. Sin embargo, ¡tratar a los animales como musas por ideas que pueden no tener nada que ver con la biología es genial! Simplemente no lo llames biomimética …
