Концепция эсмионов: Универсальный алгоритм самоорганизации материи

[Игорь Антонов]

Я считаю, что случайность - необходимая составляющая происходящих процессов, но сама постановка вопроса схоластична, поскольку за абстракцией "случайность" могут скрываться различные сущности.

Речь идёт о принципиальной случайности.
  Но я ведь не ставил вопрос о том, необходимая ли составляющая природных процессов - случайность. А о том, что считаете ли Вы, что если ею пренебречь то механизмы направленной эволюции жизни будут работать сколь угодно долго?

Случайность в форме индетерминизма является необходимым аспектом направленной эволюции в рамках гипотетической модели этой эволюции, к которой я склонен. Поскольку новые системные решения не выводятся в рамках классических моделей из исходных посылок, я считаю, что их синтез связан с неклассической физикой и эффектами редукции квантового состояния, характеризуемыми индетерминизмом.

[Alexeyy]

Ну вот и simhion говорит о случайности как необходимом двигателе биологической эволюции. То же самое, неявно, говорит и о направленности. По-моему, то же самое, что и Вы, если не считать, что о последнем он говорит в неявном виде, а Вы - в явном, а о первом Вы в явном виде высказались на форуме, кажется, впервые.

П.С.: только я бы не сводил всю принципиальную случайность только к квантовой механики: она описывает лишь часть аспекта бесконечного многообразия материи, описывая лишь известные формы принципиальной случайности.

[василий андреевич]

Структурным уровнем называют всю совокупность схожих/однотипных материальных систем. А вот общего названия для всех этих систем, составляющих различные структурные уровни, мне встречать не приходилось. Поэтому буду называть такие материальные системы «эсмионами»

Посылка полагает, что описание одного эсмиона годится и для любого другого. Перейдя от чувственного к математическому получим, что эсмион является конечной суммой бесконечного числа "алгоритмически уменьшающихся" слагаемых, при том, что каждое слагаемое является конечной же суммой бесконечного числа слагаемых.
  Далее Вы приходите к необходимости ввести базовый минимум-эсмион, рождающийся из сингулярности, но уже подчиняющийся "управлению" надбазового, через отбор тех, кто способен сделать сумму этого надбазового конечной.
  И лично мне понятно, что любое случайное нарушение эсмион-константы влечет за собой либо распад всего эсмиона, либо практически целенаправленный поиск тех сингулярностей, которые возникшее нарушение "залечат" встройкой подходящих слагаемых.

  А вот как перейти от эсмиона к тому, что Глейзер навал симхионом (репликатором) из Вашего концепта неясно.

Иначе говоря, в процессе движения материи э-элементы случайным образом формируют э-систему, способную производить себе подобных уже не случайным образом.

Именно здесь термин случайность должен быть исключен, как бездоказательно-оправдательный. По мне, так подсчеты Кунина случайность опровергают. О чем и сказал Игорь Антонов.

[simhion]

По мне, так подсчеты Кунина случайность опровергают.

Я полагаю, что большинство подобных расчетов не вполне корректны.
Несколько утрируя: "Репликаза должна состоять минимум из 100 нуклеотидов. Вероятность ее случайной сборки - 1/100!(факториал). Невероятно!".
И при этом не принимается во внимание, например, что:
а) во всем этом множестве всевозможных вариантов годится в дело каждый 100-миллионный вариант.
б) самосборка идет не последовательным присоединением отдельных нуклеотидов, а из ограниченного количества довольно длинных их цепочек.
И так далее, и тому подобное...

[АrefievPV]

Иначе говоря, в процессе движения материи э-элементы случайным образом формируют э-систему, способную производить себе подобных уже не случайным образом.

Именно здесь термин случайность должен быть исключен, как бездоказательно-оправдательный. По мне, так подсчеты Кунина случайность опровергают.

Я бы не сказал, что они опровергают случайность, а вот то, что у Кунина мнение кардинально поменялось по вопросу возникновения жизни (о вероятности такого события), это факт:

Жизнь как многоуровневое обучение
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/436306/Zhizn_kak_mnogourovnevoe_obuchenie

— В одной из статей вы говорите, что жизнь — это многоуровневое обучение, а в другой, что жизнь — редкая вещь, но она в принципе не уникальна...

— То, что жизнь возможна, в доказательстве не нуждается, а вот то, что она возникает в какой-то степени закономерно... Да, здесь мы делаем такое предположение, и нужно сказать с совершенной откровенностью, что для меня это, простите, дурно пахнущее выражение, смена мировоззрения. Я всегда считал жизнь невероятной вещью, возникнувшей случайно на бесконечных просторах пространства и времени. Эти наши теоретические построения заставляют нас думать, что жизнь — это все-таки закономерный процесс, непростой и хрупкий, возникающий в ходе эволюции сложных систем.

Важная вещь, вытекающая из этих теоретических построений: эффективное обучение непременно ведет к возникновению класса медленных переменных, функция которых состоит в том, чтобы помнить, что происходило с системой раньше и предоставлять эту информацию более быстро меняющимся переменным. Иными словами, достаточно глубокая система обучения должна иметь нечто вроде генома. Необходимость такого кодирования и хранения информации не ограничена биологией, то же самое относится, например, к архитектуре компьютеров фон Неймана. Для того, чтобы какая бы то ни было система работала эффективно, нужна выделенная память — это важный постулат.

Таким образом, разумнее всего представляется проводить эту черту на уровне возникновения клеток, которые имеют геномы, кодирующие информацию о компонентах этих клеток. Я нарочно подчеркиваю, что речь идет именно о возникновении клеток, обладающих такими фундаментальными свойствами.

До этой стадии существовала некая предклеточная жизнь, когда клетки не имели геномов, а просто представляли собой некоторые везикулы, в которых уже присутствовали сети автокаталитических реакций. Такие протоклетки могли делиться не путем сложных механизмов деления, которые мы сейчас наблюдаем в любых клетках, а просто под действием сил поверхностного натяжения. Такая система обеспечивает возможность селекции, более эффективного обучения и, как следствие, более успешного «размножения».

Где-то на этом пути возникает ключевое расслоение на фенотип и генотип. Возможно, здесь я немного фантазирую, но первые нуклеиновые кислоты возникли как паразиты предклеточных систем. Те из них, которые выжили в ходе эволюции, превратились в симбионты, а затем и в мутуалисты, т. е. в нечто, совершенно необходимое для размножения всей системы и кодирующeе информацию о ее компонентах. Данное представление довольно общее, но я считаю его важным.

— А можно ли сказать на основе ваших статей, что «учится — значит, живет» или «живет — значит, учится»? Одно ли это и то же?

— С моей точки зрения и с точки зрения наших работ, это не совсем симметрично. «Живет — значит, учится» — это, безусловно, так, иначе и быть не может. А вот «учится — значит, живет» — нет, не обязательно, потому что в любой эволюционирующей сложной системе — в планетных системах, в галактиках, в атомах, в чем угодно — протекает некоторая форма обучения и, соответственно, селекции, пусть и более простой, чем в биологических системах.

У Виталия Ванчурина есть замечательная работа, опубликованная пару лет назад под провокационным названием «Мир как нейронная сеть» [3], где впервые выдвигается мысль о том, что вся Вселенная может рассматриваться как обучающаяся система. При первом взгляде это кажется шуткой, провокацией или бредом. Но на самом деле, если рассмотреть этот вопрос достаточно подробно, представление обо всем мире и о Вселенной как об эволюционирующей, обучающейся, самонастраивающейся системе становится простым и совершенно естественным.

— Еще раз: любую сложную систему можно рассматривать как обучающуюся.

[simhion]

А вот как перейти от эсмиона к тому, что Глейзер навал симхионом (репликатором) из Вашего концепта неясно.

А что именно вам представляется загадочным в естественном возникновении автокаталитических наборов?

[Игорь Антонов]

у Кунина мнение кардинально поменялось

в любой эволюционирующей сложной системе — в планетных системах, в галактиках, в атомах, в чем угодно — протекает некоторая форма обучения и, соответственно, селекции, пусть и более простой, чем в биологических системах.

Кунин, Кацнельсон и Вольф примкнули к Ванчурину в качестве соавторов новой "теории всего" - "Toward a theory of evolution as multilevel learning".

Цитата из введения:

Мы набросаем теорию эволюции с использованием математической основы нейронных сетей, которая обеспечивает детальный анализ эволюционных явлений.

Их концепция является развитием концепции Ванчурина "Весь мир нейросеть".
Ванчурин отталкивается от принципа обучения искусственных нейронных сетей и интерпретирует его как принцип, объясняющий эволюцию мира.
Фундаментальные принципы, которые лежат в основе искусственных нейросетей - это метод градиентного спуска,
итерационная минимизация функции потерь.
Эти инструменты принципиально не порождают каких-либо системных новаций (новых алгоритмов, новых функциональных структур), поскольку системные новации не являются логическим или вычислимым следствием прецедентов, имевших место ранее, на которых только и обучается искусственная нейронная сеть.
Получается, что в качестве механизма глобальной эволюции мира Ванчурин с соавторами предлагает инструмент, который не обеспечивает эволюцию даже в мире человеческом.
Да, обучение - вполне естественный аспект функционирования живых систем,  активно взаимодействующих со средой, преобразующих среду и себя, имеющих собственные потребности и задачи.
Но применительно к мирозданию в целом метафора обучения - вне управления, вне деятельности,  вне информационных процессов - это натягивание совы на глобус.

[Alexeyy]

Это метафора у них, по-моему, что весь мир - нейросеть (т.е. они реально так не думают, как я об этом слышал в каком-то обзорном ролике: просто нашли некую параллель).

[Игорь Антонов]

Это метафора у них, по-моему, что весь мир - нейросеть (т.е. они реально так не думают, как я об этом слышал в каком-то обзорном ролике: просто нашли некую параллель).

Несколько цитат из интервью Ванчурина.
Выводы делайте сами.

- И что вы предсказали?

- Честно? Пока ничего. Но я сделал кульбит. Я ушел в биологию. Вот там мы и предскажем.

Никто не понимает, как работает эволюция. Она просто как бы есть.

- Вселенная усложняется, чтобы познавать себя?

- Именно так. В этом ее цель. И природа не остановилась, и не остановится никогда. Человек – не вершина эволюции. Будут еще более изощренные существа.

- Люди ждут от науки благой вести. Мы перелетим на Марс, и там не будет войн и страданий. Или мы встретимся с пришельцами, и они научат нас жить вечно. Ваша теория обещает что-то подобное?

- Я уверен, что никто не умирает. Нейросети не выгодно просто взять нейроны того или иного человека, и выкинуть.

- Наше сознание вечно? А личность?

- То, что сознание – квантовый процесс, это не новая идея. Физики (Роджер Пенроуз, Стюарт Хамерофф) говорят о микроскопических явлениях в наших нейронах, которые порождают мысль и память. Но я ввожу понятие «новой квантовости», не в микро-, а в наших масштабах...
Нейроны моего мозга могут быть связаны с чем угодно. С нейронами моего родственника на другом континенте.
Вовсе не моего родственника. С нейронами живых существ на других планетах. Мы пока не можем измерить и «пощупать» эти связи, но, если весь мир – нейросеть, они должны быть. В квантовых терминах мы бы назвали это «запутанность».

[василий андреевич]

По мне, так подсчеты Кунина случайность опровергают.

Я полагаю, что большинство подобных расчетов не вполне корректны.

Я бы не сказал, что они опровергают случайность,

Если расчеты опровергают случайность, то Кунину и прочим (и нам) надо вместо случайности говорить "о еще не введенной закономерности". О этой закономерности и судачить в меру сил.

А что именно вам представляется загадочным в естественном возникновении автокаталитических наборов?

Ничего. "Просто" наборы очень и очень сложны. Сложны настолько, что из набора нельзя выкинуть ни одного сколь-нибудь малозначительного звена. А вкинуть сюда спасительное слово "Отбор" нельзя, ибо пока первый репликатор не состоялся, нельзя сказать, что копия точнее оригинала вписалась в тот процесс, который называется адаптация.
  Эволюция - не адаптация и уж точно не равновесие или стабилизация за высоким барьером активации. Живое жертвует тем избыточным множеством вполне адаптированных к организму систем ради того загадочного момента, когда не останется иного выхода, кроме как "умертвить" геном делением, ради его удвоения.

[simhion]

Ничего. "Просто" наборы очень и очень сложны. Сложны настолько, что из набора нельзя выкинуть ни одного сколь-нибудь малозначительного звена. А вкинуть сюда спасительное слово "Отбор" нельзя, ибо пока первый репликатор не состоялся, нельзя сказать, что копия точнее оригинала вписалась в тот процесс, который называется адаптация.

Вы без нужды усложняете интерпретацию простого факта: Некоторые молекулы имеют каталитические свойства. В подходящих условиях это приводит к появлению автокаталитических циклов. Зачем здесь надумывать какие-то загадки?

Эволюция - не адаптация и уж точно не равновесие или стабилизация за высоким барьером активации

Если рассматривать эволюцию как общее - то да, нелепо утверждать, что вселенная адаптируется сама к себе.
Но если рассматривать ее как частное, то эволюция эсмиона - это его движение/изменение в рамках, допускаемых естественным отбором/сохранением. И этот процесс можно называть адаптацией.

[Alexeyy]

Но если рассматривать ее как частное, то эволюция эсмиона - это его движение/изменение в рамках, допускаемых естественным отбором/сохранением. И этот процесс можно называть адаптацией.

Кстати, Вы считаете, что естественный отбор - это частный случай закона сохранения энергии?

[simhion]

Кстати, Вы считаете, что естественный отбор - это частный случай закона сохранения энергии?

Заставили меня задуматься... Никогда не рассматривал такую связь, и, вроде бы, для меня эти явления "из разных опер"... Но вот попытался себе представить, каким бы был (и был бы?) естественный отбор в случае внезапных появлений энергии из ниоткуда или передачи тепла от холодного тела горячему... И решил, что думать о таком не буду. Тем более, что закон сохранения энергии эквивалентен однородности времени... Я слишком прост и практичен для этого.

[василий андреевич]

  Попробую без цитирования, что бы не цитировать все.
  Автокатализ - это пример химического осциллятора. Причем осциллятора с эффектом квантования, так как осцилляции не затухают, не растрачивают энергию на разогрев внешней среды. В конце концов можно рассмотреть какой-нибудь полипептид, в котором осциллируют (рвутся и восстанавливаются) пептидные связи, "катализируемые" недостающей молекулой воды, как бы водной дыркой.
  Вам-нам надо привязать некоторое множество автокаталитических "осцилляторов" к идее эсмиона, допустим так, что каскад "само"организуется в ряд с цельночисленной периодизацией: 1/1+1/2+...+1/n. Что тут что отбирает? Скорее, это сторонние молекулы будут встраиваться в ряд для его восстановления, если ряд нарушается какими-то флуктуациями.

  Рост и неизбежная дивергенция растущих по "длине" автокаталитических рядов - это уже ближе к понятию эволюция, в ее трактовке усложнения.
  Если идея эсмионов сможет быть привязана к законам сохранения в замкнутой системе так, что ее энтропия уменьшается за счет роста энтропии в окружающей среде, то идея выживет.
  Главное, что для случайности остается только флуктуация, выбивающая только "излишнее" звено в том ряду, который восстанавливается "улучшением" разрушенного звена. Разумеется, это не клонирование, но наметки усложнения совокупности внутренне взаимосвязанных цепей к тому, что уместно назвать репликатором, появляются.

[Alexeyy]

По-моему, Вы зря (попперовский шлейф постпозитивизма): по мне, называть это ненаучным - примерно, то же, что называть ненаучной концепцию Демокрита.

Может быть. Но тут мне все-таки ближе позиция Питера, что наука - это про предсказание и эксперимент (по крайней мере там, где дело касается естествознания). И про серьезный багаж специальных знаний (в системе) и личного опыта.
И да, концепцию Демокрита я считаю философской (основанной на наблюдении), а не научной.
Но это нисколько не умаляет ее в моих глазах - я с должным уважением отношусь к философии, всякая наука имеет свое начало в философии

Вот что по поводу концепции Демокрит говорит ИИ (и я думаю, что это относится и к Вашей концепции):
  "Хотя концепция Демокрита имеет философские корни, её элементы можно считать научными, так как она предвосхитила многие современные идеи о материи и её структуре. Например, его представление о том, что атомы являются основными строительными блоками материи, является основополагающим в современной химии и физике. Таким образом, философия Демокрита не только является философской, но и содержит научные аспекты, которые нашли своё подтверждение в более поздних открытиях" (на мой вопрос https://www.perplexity.ai "концепция Демократа - научная или философская?"). Кстати, можете "скормить" текст начала топика ИИ (это - типа GPT; там есть кнопка для загрузки ему файлов) и спросить научная это концепция или философская. Что касается определений общего характера ИИ, думаю - очень адекватен должен быть т.к. опирается на колоссальную базу.

Вот, кстати, что сказал этот ИИ по поводу Вашей статьи, которой начинается эта темы на вопрос "Высланная статья - научная или философская? К ней также выслал приложение.":

Статья, высланная вами, кажется, относится к научной области. Она обсуждает различные стадии организационного цикла, включая биологические и техно-социальные аспекты, что указывает на попытку систематизировать и объяснить сложные процессы эволюции и взаимодействия в природе и обществе.
Приложение к статье содержит таблицу, описывающую стадии, такие как «Биологическая», «Техно-социальная» и «Техно-жизнь», и включает детали о различных структурных уровнях, таких как автокаталитические наборы и прокариоты, что также поддерживает научный характер работы.
Таким образом, основная статья и приложение, скорее всего, имеют научный характер, так как они стремятся к анализу и пониманию сложных систем и процессов.