ИСПРАВЛЕНО: Глобальный эволюционизм. Концепция симхионов. Иллюстрация примерами

[simhion]

В то же время, только у одной линейной цепочки из десяти элементов десяти типов уже будет десять миллиардов альтернативных состояний.

Перфекционизм - это не для реальной жизни.
Вы хотите спроектировть "с нуля" идеальную сложную систему. Но в реальной жизни так не бывает.

В природе эсмион более высокого структурного уровня собирается из прошедших длительный период адаптации / отбора эсмионов предыдущего уровня. И перечень их невелик.

Природа не ищет наилучший вариант, она находит достаточно устойчивые варианты и использует их.
Не надо перебирать все возможные 10 миллиардов альтернативных состояний в поисках лучшего - достаточно просто найти рабочие и от них эволюционировать дальше.

Я помню, как на моей первой рабочей персоналке жесткий диск был 30 Мб, а оперативка 640 Кб.
Был бы какой-то прогресс в этой сфере, если бы такие характеристики были сразу отвергнуты и поставлена задача иметь 4Гб оперативы и 1Тб жесткий диск?

И еще: проектировать сложную систему как одноуровневую - это заведомый тупик.
Если сложность системы превышает некий уровень - ее структуру необходимо упрощать, разбивая на блоки.
Блочно-модульный принцип - это другое название концепции эсмионов, применяемой в технике.

[simhion]

Ф-я над науками.

Выглядит претенциозно.
А в остальном - да, консенсус.

[Игорь Антонов]

И еще: проектировать сложную систему как одноуровневую - это заведомый тупик.
Если сложность системы превышает некий уровень - ее структуру необходимо упрощать, разбивая на блоки.
Блочно-модульный принцип - это другое название концепции эсмионов, применяемой в технике.

Именно иерархическая организация сколько-нибудь сложной системы делает невозможной её дальнейшую реорганизацию и развитие через схему "случайность+отбор".

Блочно-модульный принцип в технике подразумевает и допускает только разумный, интеллектуальный подход к проектированию и никакой другой. Поскольку каждый блок имеет как не случайную внутреннюю организацию, так и не случайное взаимодействие с системой (интерфейс). Уровни системы должны быть согласованы между собой. И мы уже не можем произвольно, не занимаясь согласованием, дёргать и менять произвольно/случайно любой из них.

[simhion]

Вы, наверно, не вполне понимаете роль случайности.

Почему вы думаете, что "разумный" подход к проектированию не включает в себя случайность?
Вы думаете, что ваш мозг/интеллект при решении задачи ходит какими-то "царскими" путями?

Нет, тот же самый случайный перебор - частично в подсознании (в котором делается основная часть работы), частично - в сознании.

Правда, свою роль играет и опыт. Но опыт - это просто запрет на повторение сделанных ранее случайно неуспешных ходов.

И мы уже не можем произвольно, не занимаясь согласованием, дёргать и менять произвольно/случайно любой из них.

Это почему же?

В реальной жизни происходит так.
Если система работает - "не трожь ее!".
Если требуются изменения/дополнения - они вносятся.
Затем отслеживаются и исправляются сбои (по причине внесенных изменений) в работе системы.
В сложной системе эти сбои могут вылезти где угодно.
Если количество сбоев растет лавинообразно, то изменения откатывают назад.

Конечно, для изменения системы управления АЭС я бы такой способ не рекомендовал.
Но для таких случаев существуют тесты и симуляторы.

[Игорь Антонов]

Вы, наверно, не вполне понимаете роль случайности.

Почему вы думаете, что "разумный" подход к проектированию не включает в себя случайность?
Вы думаете, что ваш мозг/интеллект при решении задачи ходит какими-то "царскими" путями?

Нет, тот же самый случайный перебор - частично в подсознании (в котором делается основная часть работы), частично - в сознании.

Правда, свою роль играет и опыт. Но опыт - это просто запрет на повторение сделанных ранее случайно неуспешных ходов.

Я уже пояснял выше, что и "разумный" подход к проектированию характеризуется индертерминизмом.
Считайте "индетерминизм" моим вариантом приемлемой и принимаемой случайности.
Главное отличие индетерминизма от просто "ненаправленной случайности" заключается в том, что на выходе этого индетерминизма
внутренне согласованные варианты возможных решений. Альтернатив может быть тысяча или больше - возможных схемотехнических
решений какой-то проблемы. Разработчик рожает из них лишь какое-то одно. Случайно. Но это комплексно согласованное решение.
У него уже есть семантика, смысл, функциональность. В то же время, возможных бесструктурных хаотических произвольных трансформаций
этой же системы - триллионы триллионов и более. И мы никогда из дурной бесконечности произвольной бессистемной механистичной рандомизации никуда не выберемся. Вполне закономерно.

Цитата: Игорь Антонов от Сегодня в 17:08:49

    И мы уже не можем произвольно, не занимаясь согласованием, дёргать и менять произвольно/случайно любой из них.


Это почему же?

В реальной жизни происходит так.
Если система работает - "не трожь ее!".
Если требуются изменения/дополнения - они вносятся.
Затем отслеживаются и исправляются сбои (по причине внесенных изменений) в работе системы.
В сложной системе эти сбои могут вылезти где угодно.
Если количество сбоев растет лавинообразно, то изменения откатывают назад.

Это потому, что если мы применяем к уже существующей сложной системе операторы случайной ненаправленной мутации,  то у них вполне определённый вектор воздействия на эту систему - с высоты организации вниз к энтропийному хаосу. Откатиться, конечно, можно, но это консервативный отбор - на сохранение исходного состояния. Но двигаться некуда. Альтернативные варианты системной организации - это иные острые иглы высокой организации,  возвышающиеся в других местах пространства состояний системы над океаном бесструктурного нефункционального хаоса.
С одной иглы на другую оператор случайной ненаправленной мутации нас не перебросит никогда. В силу своих родовых свойств.

Я не просто декларирую некие воображаемые истины.
Нет, я внимательно изучал результаты и достижения пятидесятилетней истории эволюционной кибернетики.
Я сам занимался эволюционным моделированием и делал программу "генератор алгоритмов", которая по дарвиновским законам синтезировала алгоритмы сортировки данных. То есть, речь у меня не о том, что "ненаправленная случайность + отбор" вообще ничего не могут создать.  На пустом месте, да, что-то могут. Но влезать внутрь структуры сколько-нибудь сложной системы с этим механизмом бесперспективно.

[Alexeyy]

"Сломать" одной генетической мутацией можно и живую систему, созданную биологической эволюцией.

Одной мутацией крайне сложно биологическую систему сломать. Можно, но не на столько, чтобы для неё мутации не могли быть источником изменчивости для отбора.
 

Проблема не только в том, что случайные модификации ломают сложную систему. Другая сторона медали заключается в том, что случайные модификации сложной механистичной системы (к которым относятся и электронные, и программные системы) ничего системного не создают.

Думаю, потому и не создают, что не могут в уж созданную, очень сложную, осознанно сконструированную систему вмонтировать функцию модификации случаем т.к. для такой готовой сложной системы, осознанно построенной системы случайности, почти наверняка, будут убийственны.
  Думаю, что надо начать с какой-нибудь чрезвычайно простой системы, не нацеленной непосредственно на решение заданной задачи, но сделать так, чтобы благодаря этой простоте, можно было бы ввести возможность усложнения системы благодаря случаю. А дальше, методом искусственной эволюции, довести её до очень сложной, которая была бы заточена для решения данной задачи.
    Все органы многоклеточного организма, изначально, не "задумывались" именно как органы: они представляют собой модификации каких-то других (обычно, более простых) органов и систем. А те, в свою очередь - ещё более простых и т.д. В результате многоклеточный организм представляет собой систему очень длительно взаимоподстраивающихся (благодаря мутациям и отбору) подсистем, стартовавших (в своей эволюции) от очень простой системы, структурные функции которой едва ли что-то имели общее с этим многоклеточным организмом. Никто ещё не пытался повторить аналогичный эволюционный ход, применительно к программе.

[simhion]

Но влезать внутрь структуры сколько-нибудь сложной системы с этим механизмом бесперспективно.

Я с вами, пожалуй, соглашусь, но только по одной причине.

В природе эволюционирующих объектов одного типа - множество. Гибель части их них - норма.
И временем эта эволюция не ограничена.

У вас же "очень сложная и нужно эволюционировать" система может быть вообще одна.
Разрушение ее - не приемлемо.
И по времени ее изменения всегда ограничены.

При этом фактор случайности все равно никуда не делся - просто он играет в изменениях во много раз меньшую роль, чем "разумное" проектирование.

Вообще, думаю, такие уникальные системы, о которых вы пишите, не подлежат сколько-то серьезной модернизации во время своего жизненного цикла - они должны заменяться новой системой полностью (аналогично капитальному ремонту против текущего).

[Игорь Антонов]

В результате многоклеточный организм представляет собой систему очень длительно взаимоподстраивающихся (благодаря мутациям и отбору) подсистем

Я думаю, Вы недооцениваете в эволюционно значимых изменениях роль организма как самоуправляемого целого. И непосредственно мутации, и отбор - факторы механистичные, которые сами по себе новой системной связности не создают. В упомянутых выше экспериментах с дрожжами адаптивно значимая комплексная перестройка экспрессии генов в клетках происходила в них с течением времени без мутаций и без отбора.

[simhion]

Никто ещё не пытался повторить аналогичный эволюционный ход, применительно к программе.

Напротив.
Я называю этот стиль разработки "садовник, выращивающий дерево".
В противовес стилю Игоря Антонова, который я называю "производство автомобиля".

[Игорь Антонов]

Алгоритм сортировки данных в моём генераторе алгоритмов выращивался именно так, как вы обсуждаете - как дерево, мелкими шажками, из заготовок, не имеющих к этой задаче никакого отношения. Общие принципы, о которых у меня было сказано выше, от этого никак не меняются.

[василий андреевич]

В упомянутых выше экспериментах с дрожжами адаптивно значимая комплексная перестройка экспрессии генов в клетках происходила в них с течением времени без мутаций и без отбора.

"Тогда" при обсуждении так и не было вынесено рабочей гипотезы. А ведь если принять за факт, что в дрожжевой группе незначительная часть особей смогла наладить нестандартные метаболические цепи вместо того, что бы агонизировать, как минимум, говорит о поиске нового состояния гомеостаза. И ведь объяснять поиск придется не геномной предысторией пращуров, а свойством, присущим множеству (или рою) тусующихся химических соединений.
  В переводе на информатику это означает выбор оптимальной цепи не тыком, а последовательной оценкой количества "звеньев", позволяющих перейти к следующему звену. Назвать это химическим отбором при переходе между уровнями внутренней организации не следует ввиду того, что именно "неудачники" оформляют фоновое поле для канализации множественности путей к единственному.

[Alexeyy]

Алгоритм сортировки данных в моём генераторе алгоритмов выращивался именно так, как вы обсуждаете - как дерево, мелкими шажками, из заготовок, не имеющих к этой задаче никакого отношения. Общие принципы, о которых у меня было сказано выше, от этого никак не меняются.

Так нет же: на самом начальном этапе (когда алгоритм был ещё очень прост для того, чтобы его могло убить введение случайного параметра роста структуры) этот алгоритм не затачивался на то, чтобы иметь возможность достраивать свою структуру в зависимости от случайного параметра.

[Alexeyy]

В результате многоклеточный организм представляет собой систему очень длительно взаимоподстраивающихся (благодаря мутациям и отбору) подсистем

Я думаю, Вы недооцениваете в эволюционно значимых изменениях роль организма как самоуправляемого целого. И непосредственно мутации, и отбор - факторы механистичные, которые сами по себе новой системной связности не создают. В упомянутых выше экспериментах с дрожжами адаптивно значимая комплексная перестройка экспрессии генов в клетках происходила в них с течением времени без мутаций и без отбора.

Так это совсем не исключает ведущей роли мутаций и отбора в эволюции: одно другое дополняет. Сам механизм самонаправления эволюции возник, совершенствуется благодаря мутациям и отбору (по другому - не из чего кроме божьего творения и его обезличенных аналогов). Нет, я не свожу всё к мутациям: думаю, и другие случайные факторы работают (а не только самонаправление) и есть и другие механизмы запоминания наследственной информации, кроме генов, но,  думаю, что гены играют ведущую роль на нынешнем этапе эволюции сложных многоклеточных. Но это не суть как важно для обсуждаемого вопроса о роли случая в генерировании программы (мутации или какие-нибудь другие случайные механизмы - не суть как важно).

[Evol]

о поиске нового состояния гомеостаза

Хаоса, если короче.
Так, по логике, получается.

[Игорь Антонов]

Алгоритм сортировки данных в моём генераторе алгоритмов выращивался именно так, как вы обсуждаете - как дерево, мелкими шажками, из заготовок, не имеющих к этой задаче никакого отношения. Общие принципы, о которых у меня было сказано выше, от этого никак не меняются.

Так нет же: на самом начальном этапе (когда алгоритм был ещё очень прост для того, чтобы его могло убить введение случайного параметра роста структуры) этот алгоритм не затачивался на то, чтобы иметь возможность достраивать свою структуру в зависимости от случайного параметра.

Что конкретнее Вы имеете в виду? В пояснениях выше я обнаружил только то, что алгоритм должен усложнять свою структуру благодаря случаю. Но именно так его усложнение и происходит.
При этом наблюдаются общие закономерности, о которых я выше высказывался.

Есть ещё один аргумент по существу против случайного "системогенеза". Его озвучил даже не я, а Симхион, в начале этой страницы, когда заметил, что сколько-нибудь сложная система обязательно должна быть иерархичной. На самом деле не то, чтобы обязательно, но так, действительно, практично и удобно для систем, которые дорабатываются и расширяются. Этот вариант построения позволяет сознательно контролировать и развивать структуру системы. Иерархичны и все сложные технические системы, и биологические системы.

Так вот, внутренняя блочно-модульная дифференциация совершенно не свойственна тем несложным системам, которые эволюционным кибернетикам в своих изысканиях удаётся синтезировать в рамках механистичного подхода. Наоборот, комментарии обычно такие: это бессмысленно-хаотичное нагромождение элементов каким-то чудом выполняет заданную функцию.
Если математически формализовать описание электронной системы и формальными методами синтезировать её схему, опять же, это будет одноуровневая сложная структура.
И всё это совершенно не случайно, закономерно, объяснимо. Поскольку блочно-модульная структура сложной системы не складывается из случайного склеивания независимо друг от друга до этого плававших в пространстве «симхионов».
Нет, блоки сложных систем не самодостаточны, появляются только в их составе и функционируют только в их контексте. А появляются они, как я выше пояснил, только потому, что так удобно организовывать системы  при нисходящем проектировании - от общей идеи к деталям реализации. И когда у нас эта блочно-модульная конструкция создаётся, то всегда есть двойной уровень согласованности - роль и связи функционального блока внутри системы в целом, и роль и связи элементов внутри блока, обеспечивающие его функциональность. Сложную механистичную систему произвольное вмешательство, в принципе, закономерно дезорганизует, но чтобы оно еще и создало в ней функциональную подсистему, согласованную с её контекстом - это невероятное в квадрате. Именно поэтому синтезируемые формальными методами системы являются одноуровневыми.