Иллюстрации к добиологической эволюции.1. Как правильно обрастать подробностями?

[Panteley_nt]

А почему, так называемая, информационная система по определению должна вычислять?

https://arxiv.org/abs/1207.4803 По ссылке статья "Алгоритмические истоки жизни" там есть интересный момент, что в основе жизни, по мнению авторов, "нетривиальная обрабока информации", которая противопоставляется тривиальной обработке, которую могут реализовать вирусы, кристаллы и т.п.

[Panteley_nt]

Кроме того, такие вычисления, это путь к виртуальным (или реальным) эволюционирующим сущностям, таким как клеточные автоматы. 
Кстати синим выделен ответ нейросети, как и в других местах.

Если кто-то хочет что-нибудь спросить у ChatGPT-4, такая возможность есть. Пишите вопрос на русском или английском. Можно даже создать отдельную тему.

[Игорь Антонов]

https://arxiv.org/abs/1207.4803 По ссылке статья "Алгоритмические истоки жизни" там есть интересный момент, что в основе жизни, по мнению авторов, "нетривиальная обрабока информации", которая противопоставляется тривиальной обработке, которую могут реализовать вирусы, кристаллы и т.п.

Статья правильная, но бесполезная. Поскольку авторы своими словами излагают те верные вещи, о которых высказываются многие, и более ничего. Что специфика живого завязана на информационные процессы и на нисходящую причинность. Но вот слово "алгоритмические", вынесенное в заголовок, там повисает в воздухе.  Поскольку никакого алгоритма, реализующего специфику жизни, там не предлагается.

[василий андреевич]

  Вот "тривиальная система" - две стенки, между которыми осциллирует "шарик", перенося тепло от холодной к теплой. Если шарик "питается" из независимого источника, то получаем тривиальный же обратный цикл Карно.
  Теперь убираем независимый источник и говорим, что шарик "тупо" переносит информацию между стенками и, таким образом получает ресурсный источник и холодильник, позволяющий шарику выживать-функционировать по прямому принципу Карно. (перпетум мобиле)

  Ключ в понятии "информация", как мере определенности в бардаке неопределенностей. Определенность - холод, бардак - тепло. Шарик, обладающей способностью забрать из бардака хоть какую-то определенность и перенести ее к определенностям в холодной стенке, разогревает таким образом стенку с увеличивающимся бардаком, т.е. поднимает ее температуру. Соответственно, забирая неопределенность от холодной стенки, наш шарик понижает ее температуру.
  И не надо думать, что устройство шарика должно быть сверхсложно-мудрым. Для модели достаточно, что бы на инертно-массивной молекуле сидело то маленькое окончание, которое имеет вращательную степень свободы - разогнаться во вращении, значит, утилизировать тепловой беспорядок в порядок-определенность без роста температуры.

  И вот иной софистический вопрос. Лист папоротника разворачивается из точки во фрактал. Этот фрактал, мы можем описать через повторяемость несложного алгоритма. Если можем мы, то должна ли начальная точка-спора-геном папоротника иметь знания о вычислениях в таковом алгоритме?

[Игорь Антонов]

И вот иной софистический вопрос. Лист папоротника разворачивается из точки во фрактал. Этот фрактал, мы можем описать через повторяемость несложного алгоритма. Если можем мы, то должна ли начальная точка-спора-геном папоротника иметь знания о вычислениях в таковом алгоритме?

Чтобы появился фрактал, его затравка не должна знать свойства фрактала.
Другой наглядный пример, и без фракталов - Life Дж. Конвея.

Где два простых правила появления и исчезновения клеток порождают многообразный динамичный мир пульсирующих и перемещающихся фигурок.
На обобщении эффектов такого рода основана синергетика как редукционистская философия эволюции.

Но эти модели не отвечают на главные вопросы - о возникновении и эволюции организованных, функциональных систем и информационных процессов.
Которые обычно не абстрактными математическими правилами порождаются, а тесно увязаны с конкретно-историческими условиями.

Полярно противоположная синергетике антиредукционистская философия эволюции - это биосемиотика.
Есть московский журнал "Метод", где в нескольких последних выпусках статьи в основном по биосемиотике (доступ свободный).

Вот характерная статья этого направления (pdf): "Телеономные и когнитивные факторы направленности эволюции".

Цитата:

Исследователи в области биосемиотики и код-биологии (code biology)указывают на то, что процессы зарождения и воспроизведения живых систем не могут быть редуцированы лишь к химической механике и эволюционным процессам, идущим снизу вверх (bottom-up) (Ильин и др., 2020; Sharov, 2021). Они отмечают необходимость возникновения регуляции сверху вниз — посредством кодовых ограничений (constrains), например в связи с появлением молекул РНК или ДНК. При этом действующей причиной является не сам биологический код, но вся система, создающая и применяющая кодовое регулирование/воспроизведение.

[Panteley_nt]

Феномен фрактальности в природе, например, в случае, когда лист папоротника разворачивается, обусловлен не "знаниями" самой точки-споры или генома папоротника о конкретных алгоритмах, а биологическими механизмами, которые определяются генетической информацией. Генетический код определяет белки и регуляторные механизмы, которые управляют процессами роста и развития, но этот код не аналогичен программному коду или алгоритму в компьютерной программе в том смысле, что он не "выполняется" путём последовательных вычислительных шагов.

Геном определяет последовательность аминокислот в белках, которые могут действовать как сигналы или структурные элементы, влияющие на форму растения на молекулярном уровне. Далее, сложное взаимодействие между этими белками, другими молекулами, а также внешними условиями, приводит к развёртыванию структур папоротника в фрактальную форму.

В физических терминах, принципы самоподобия и локального взаимодействия, которые являются характерными для фракталов, могут быть результатом простых повторяющихся правил роста растения. В отличие от знаний о вычислениях, которые мы можем описать алгоритмически при изучении фракталов, растения используют простые биохимические правила, которые приводят к сложной форме без какого-либо "понимания" математических основ фрактальности.

Таким образом, можно утверждать, что генетическая информация папоротника содержит необходимые параметры для формирования его структуры, но сама по себе спора не имеет "знания" о фрактальных вычислениях. Это мы, наблюдатели, интерпретируем поведение сложных биологических систем через призму математики и алгоритмов.

[василий андреевич]

два простых правила появления и исчезновения клеток порождают многообразный динамичный мир пульсирующих и перемещающихся фигурок.

можно утверждать, что генетическая информация папоротника содержит необходимые параметры для формирования его структуры, но сама по себе спора не имеет "знания" о фрактальных вычислениях.

Во второй цитате, поставив вместо "параметров правила" придем к первой цитате. Скажем так - правила по которым изменяются-разворачиваются параметры. Правила "игры в оживающее".

  Редукционизм работает только вкупе с антиредукционизмом. Редукцию генома можно продолжить до химии, потеряв при этом правила трансляции этой "чертовой информации". И тогда антиредукционизм заявит, что "анализом потеряна душа" так, что ее уже не восстановить обратным синтезом.
  Допустим информацию не в химии и не в геноме, а в усложняющихся правилах порционной трансляции о изменении системы своего параметрического состояния. Эта фраза путанная, а потому лучше на примере.
  Редукция к органической химии сводима к хаосу обратимых реакций синтез-распад. Вводим единственный параметр - частота обратимости. Чем выше частота, тем энергетически выше можно поставить данную обратимость на шкале У. Если шакала Х - длина "волны обратимости", то волновой хаос обязательно будет "упорядочен" колоколообразной огибающей, под условным названием тренд. Если по трендовой огибающей двигаться как бы во времени, то получим рождение-восхождение-стабилизацию-падение-вымирание.
  Вопрос, какие обратимости будут в основании под колоколом-трендом? Вроде ясно - это те, что с наименьшей частотой демонстрируют переход между синтезом и распадом - в пределе таков геном, как наиболее стабильная молекула в ряду организменных поколений. Выше генома будет РНК, затем белки и прочие макроэнергетики.

  В масштабе становления организма мы отдадим предпочтение информационному диктату снизу-вверх, от генома к белкам. В масштабе эволюционной стези придем к необходимости диктата сверху-вниз, от белков к геному. Где-то ближе к верху курсирует АТФ, способная транслировать "информацию", как вверх, так и вниз. Что происходит на встречных курсах РНК и АТФ, я представить не умею.
  Представления о фрактализации помогает понять приоритеты в выборе правил игры. Можно начать с игры в "ряду чисел Фибоначи", где ближайшая тройка чисел будет символизировать золотое сечение. А можно перепрыгнуть через это "сечение" к натуральным логарифмам.
  Вопрос "обратного редукционизма" и будет в том, какие коды сверху-вниз отсеиваются по горизонтали на возрастание энтропии в бесконечную длину волны, что бы остающиеся складывались в колоколообразную информацию над энтропийной шкалой.

[Panteley_nt]

Это серия книг по синергетике. (Springer Series in Synergetics) Возможно, какая-то из них близка по духу теории "обрастания подробностями". Или что-то еще Вам встречалось?


Баимов С.Г. - Статистическая физика нетепловых фазовых переходов. От основ к приложениям - (Серия Springer по синергетике) - 2015
Амиго Дж. - Сложность перестановок в динамических системах. Порядковые закономерности, энтропия перестановок и все такое - (Серия Спрингера по синергетике) - 2010
Анищенко В.С. - Нелинейная динамика хаотических и стохастических систем. Учебное пособие и современные разработки - (Серия Спрингера по синергетике) - 2007
Анищенко В.С., Вадивасова Т.Е. Стрелкова Г.И. - Детерминированные нелинейные системы. Краткий курс - (серия Springer по синергетике) - 2014
Arecchi FT, Harrison RG (Eds.) - Нестабильности и хаос в квантовой оптике - (серия Springer по синергетике) - 1987
Арнольд Л., Лефевер Р. (редакторы) - Стохастические нелинейные системы в физике, химии и биологии - (Серия Спрингера по синергетике) - 1981
Атлан Х., Коэн И.Р. (редакторы) - Теории иммунных сетей - (Серия Спрингера) в синергетике) - 1989
Atmanspacher H., Dalenoort GJ (Eds.) - Inside Versus Outside. Эндо- и экзоконцепции наблюдения и знания в физике, философии и когнитивистике - (Серия Спрингера по синергетике) - 1994
Аврейцевич Ю., Андрианов И.В., Маневич Л.И. - Асимптотические подходы в нелинейной динамике. Новые тенденции и приложения - (Серия Спрингера по синергетике) - 1998
Бакунин О.Г. - Хаотические потоки. Корреляционные эффекты и когерентные структуры - (Серия Спрингера по синергетике) - 2011 г.
Бакунин О.Г. - Турбулентность и диффузия. Масштабирование по сравнению с уравнениями - (Серия Спрингера по синергетике) - 2008
Баланов А. и др. - Синхронизация. От простого к сложному - (Серия Спрингера по синергетике) - 2009
Башар Э. - Функция мозга и колебания. I. Мозговые колебания. Принципы и подходы - (Серия Спрингера по синергетике) - 1998
Башар Э. - Функция мозга и колебания. II. Интегративная функция мозга. Нейрофизиология и когнитивные процессы - (Серия Спрингера по синергетике) - 1999
Башар Э., Флор Х., Хакен Х., Манделл А.Дж. (ред.) - Синергетика мозга - (Серия Спрингера по синергетике) - 1983
Безручко Б.П., Смирнов Д.А. - Извлечение знаний из временных рядов. Введение в нелинейное эмпирическое моделирование - (серия Springer по синергетике) - 2010 г.
Бланшар П., Волченков Д. - Случайные блуждания и диффузии на графах и базах данных. Введение - (Серия Спрингера в синергетике) - 2011
Блюменфельд Л.А. - Физика биоэнергетических процессов - (Серия Спрингера в синергетике) - 1983
Боунтис Т., Скокос Х. - Комплексная гамильтонова динамика - (Серия Спрингера в синергетике) - 2012
Делла Дора Дж . ., Демонжо Дж., Лаколь Б. (редакторы) - Численные методы в изучении критических явлений - (Серия Спрингера по синергетике) - 1981
Эбелинг В., Ульбрихт Х. (редакторы) - Самоорганизация нелинейными необратимыми процессами - ( Springer Series in Synergetics) - 1986
Эрди П., Ленте Г. - Стохастическая химическая кинетика. Теория и (в основном) системные биологические приложения - (серия Springer по синергетике) - 2014 г.
Франк Т.Д. - Нелинейные уравнения Фоккера-Планка. Основы и приложения - (Серия Спрингера в синергетике) - 2005
г. Фреланд Э. (ред.) - Синергетика - от микроскопического к макроскопическому порядку - (Серия Спрингера в синергетике) - 1984
г. Грабек И., Сакс В. - Синергетика измерения, предсказания и Управление - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1997
Грасман Дж., ван Херваарден О.А. - Асимптотические методы для уравнения Фоккера-Планка и проблема выхода в приложениях - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1999
Гюттингер В., Дангельмайр Г. (ред. .) - Физика структурообразования. Теория и моделирование - (Серия Спрингера по синергетике) - 1987
Гюттингер В., Эйкемайер Х. (редакторы) - Структурная стабильность в физике - (Серия Спрингера по синергетике) - 1979
Хааке Ф. - Квантовые подписи хаоса - (Серия Спрингера по синергетике) - 2010
Хакен Х. - Продвинутая синергетика. Иерархии нестабильности самоорганизующихся систем и устройств - (Серия Спрингера по синергетике) - 1983
Хакен Х. - Динамика мозга. Введение в модели и симуляции - (серия Springer по синергетике) - 2008
г. Хакен Х. - Динамика мозга. Синхронизация и модели активности в нейронных сетях с импульсной связью с задержками и шумом - (Серия Спрингера по синергетике) - 2002
г. Хакен Х. - Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам - (Серия Спрингера по синергетике) - 2006
г. Хакен Х. - Принципы функционирования мозга. Синергетический подход к мозговой деятельности, поведению и познанию - (серия Springer по синергетике) - 1996 г.
Хакен Х. - Синергетические компьютеры и познание. Нисходящий подход к нейронным сетям - (Серия Спрингера по синергетике) - 2004
Хакен Х. - Синергетика. Введение - (серия Спрингера по синергетике) - 1983
г. Хакен Х. (ред.) - Хаос и порядок в природе - (серия Спрингера по синергетике) - 1981
г. Хакен Х. (ред.) - сложные системы - операционные подходы в нейробиологии, физике , и компьютеры - (серия Springer по синергетике) - 1985
г. Хакен Х. (ред.) - Вычислительные системы - естественные и искусственные - (серия Springer по синергетике) - 1987
г. Хакен Х. (ред.) - Динамика синергетических систем - (спрингер Серия по синергетике) - 1980
г. Хакен Х. (ред.) - Эволюция порядка и хаоса - (Серия Спрингера по синергетике) - 1982 г.
Хакен Х. (ред.) - Междисциплинарные подходы к нелинейным сложным системам - (Серия Спрингера по синергетике) - 1993
Хакен Х. (ред.) - Нейронные и синергетические компьютеры - (Серия Спрингера по синергетике) - 1988
Хакен Х. (Ред. ) - Формирование образов с помощью динамических систем и распознавания образов - (Серия Спрингера по синергетике) - 1979
Хакен Х. (ред.) - Синергетика. Семинар - (Серия Спрингера по синергетике) - 1977
Хакен Х., Кепхен Х.П. (ред.) - Ритмы в физиологических системах - (Серия Спрингера по синергетике) - 1991
Хакен Х., Стадлер М. (ред.) - Синергетика познания - (Серия Спрингера по синергетике) - 1990
Хорстхемке В., Лефевер Р. - Переходы, вызванные шумом. Теория и приложения в физике, химии и биологии - (Серия Спрингера по синергетике) - 1984 г.
Храмов А.Е. и соавт. - Вейвлеты в неврологии - (Серия Спрингера по синергетике) - 2015
Джумари Г. - Относительная информация. Теории и приложения - (Серия Спрингера в синергетике) - 1990
Кейлис-Борок В.И., Соловьев А.А. (ред.) - Нелинейная динамика литосферы и прогноз землетрясений - (Серия Спрингера в синергетике) - 2003
Кравцов Ю.А. (Ред.) - Пределы предсказуемости - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1993
Кравцов Ю.А., Кадтке Ю.Б. (Ред.) - Предсказуемость сложных динамических систем - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1996
Кринский В.И. (Ред.) - Самоорганизация. Автоволны и структуры, далекие от равновесия - (Серия Спрингера по синергетике) - 1984
г. Крюгер Дж. (редактор) - Кооперативность нейронов - (Серия Спрингера по синергетике) - 1991 г.
Крузе П., Стадлер М. (ред.) - Двусмысленность в сознании и природе. Мультистабильные когнитивные явления - (Серия Спрингера в синергетике) - 1995
Курамото Ю. (ред.) - Хаос и статистические методы - (Серия Спрингера в синергетике) - 1984
Курамото Ю. - Химические колебания, волны и турбулентность - (Серия Спрингера в синергетике ) ) - 1984
Лакшманан М., Сетикумар Д.В. - Динамика нелинейных систем с запаздыванием - (Серия Спрингера по синергетике) - 2011
Лиер А.В. - Диссипативные солитоны в реакционно-диффузионных системах. Механизмы, динамика, взаимодействие - (Серия Спрингера по синергетике) - 2013
Люду А. - Границы сложного мира - (Серия Спрингера по синергетике) - 2016
Луду А. - Нелинейные волны и солитоны на контурах и замкнутых поверхностях - (Серия Спрингера в синергетике) - 2012
Лупичев Л.Н., Савин А.В., Каданцев В.Н. - Синергетика молекулярных систем - (Серия Спрингера в синергетике) - 2015
Маркус М., Мюллер С.К. , Николис Г. (редакторы) - От химической к биологической организации - (Серия Спрингера по синергетике) - 1988
Майер-Кресс Г. - Размеры и энтропии в хаотических системах. Количественная оценка сложного поведения - (Серия Спрингера по синергетике) - 1986
Мейнкон Д. (ред.) - Диссипативные структуры в процессах переноса и горения - (Серия Спрингера по синергетике) - 1990
Мендес В., Кампос Д., Бартумеус Ф. - Стохастические основы в экологии движения. Аномальная диффузия, распространение фронта и случайные поиски - (Серия Спрингера по синергетике) - 2014
Мендес В., Федотов С., Хорстхемке В. - Системы реакции-транспорта. Мезоскопические основания, фронты и пространственные нестабильности - (Серия Спрингера в синергетике) - 2010
Михайлов А.С. - Основы синергетики I. Распределенные активные системы - (Серия Спрингера в синергетике) - 1990
Михайлов А.С., Каленбур В. - От клеток к обществам. Модели сложного когерентного действия - (Серия Спрингера по синергетике) - 2002
Михайлов А.С., Лоскутов А.Ю. - Основы синергетики II. Хаос и шум - (серия Springer по синергетике) - 1996 г.
Мишра Р.К., Маас Д., Цвирляйн Э. (ред.) - О самоорганизации. Междисциплинарный поиск объединяющего принципа - (Серия Спрингера по синергетике) - 1994
Мосекилде Э., Моурицен О.Г. (ред.) - Моделирование динамики биологических систем. Нелинейные явления и формирование паттернов - (Серия Спрингера по синергетике) - 1995
Некоркин В.И., Веларде М.Г. - Синергетические явления в активных решетках. Узоры, волны, солитоны, хаос - (Серия Спрингера по синергетике) - 2002
Николис Дж. С. - Динамика иерархических систем. Эволюционный подход - (Серия Спрингера по синергетике) - 1986
Ооно Ю. - Нелинейный мир. Концептуальный анализ и феноменология - (серия Springer по синергетике) - 2013 г.
Осипов Г.В., Куртс Дж., Чжоу С. - Синхронизация в колебательных сетях - (Серия Спрингера по синергетике) - 2007
Пако А., Видал К. (ред.) - Неравновесная динамика в химических системах - (Серия Спрингера по синергетике) - 1984
Пако А., Видаль К. (ред.) - Нелинейные явления в химической динамике - (Серия Спрингера по синергетике) - 1981
Пако А., Видаль К. (ред.) - Синергетика. Вдали от равновесия - (Серия Спрингера по синергетике) -
Писмен Л.М., 1979 г. - Паттерны и интерфейсы в диссипативной динамике - (Серия Спрингера по синергетике) -
Плат П.Дж., 2006 г. (ред.) - Оптимальные структуры в гетерогенных реакционных системах - (Серия Спрингера по синергетике) - 1989
Португали Дж. - Самоорганизация и город - (Серия Спрингера по синергетике) - 2000
Раджасекар С., Санхуан М.А.Ф. - Нелинейные резонансы - (Серия Спрингера в синергетике) - 2016
Ренсинг Л., Джагер Н.И. (редакторы) - Временной порядок - (Серия Спрингера в синергетике) - 1985
Ренсинг Л., ан дер Хейден У., Mackey MC (Eds.) - Временное расстройство в колебательных системах человека - (серия Springer по синергетике) - 1987
Risken H. - Уравнение Фоккера-Планка. Методы решения и приложения - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1996
Розанов Н.Н. - Пространственный гистерезис и оптические закономерности - (Ряды Спрингера в синергетике) - 2002
Шёлль Э. - Неравновесные фазовые переходы в полупроводниках. Самоорганизация, вызванная процессами генерации и рекомбинации - (Серия Спрингера по синергетике) - 1987 г.
Шустер П. - Стохастичность в процессах. Основы и приложения к химии и биологии - (Серия Спрингера по синергетике) - 2016
Шустер П. (ред.) - Стохастические явления и хаотическое поведение в сложных системах - (Серия Спрингера по синергетике) - 1984
Швейцер Ф. - Броуновские агенты и активные частицы . Коллективная динамика в естественных и социальных науках - (Серия Спрингера по синергетике) - 2003
Сорнетт Д. - Критические явления в естественных науках. Хаос, фракталы, самоорганизация и беспорядок. Понятия и инструменты - (Ряды Спрингера в синергетике) - 2006
Стратонович Р.Л. - Нелинейная неравновесная термодинамика I. Линейные и нелинейные теоремы о флуктуации-диссипации - (Ряды Спрингера в синергетике) - 1992
Стратонович Р.Л. - Нелинейная неравновесная термодинамика II. Продвинутая теория - (Серия Спрингера по синергетике) -
Такаяма Х., 1994 г. (ред.) - Кооперативная динамика в сложных физических системах - (Серия Спрингера по синергетике) -
Такено С., 1989 г. (ред.) - Динамические проблемы в солитонных системах - (Спрингер). Серия по синергетике) - 1985
ТАСС П.А. - Переустановка фаз в медицине и биологии. Стохастическое моделирование и анализ данных - (Серия Спрингера по синергетике) - 1999
Чахер В., Шипек Г., Бруннер Э.Дж. - Самоорганизация и клиническая психология. Эмпирические подходы к синергетике в психологии - (Серия Спрингера по синергетике) - 1992
г. Уль К. (ред.) - Анализ нейрофизиологического функционирования мозга - (Серия Спрингера по синергетике) - 1999 г.
Ульрих Дж., Пробст GJB (ред.) - Самоорганизация и управление социальными системами. Идеи, обещания, сомнения и вопросы - (Серия Спрингера по синергетике) - 1984
Воронцов М.А., Миллер В.Б. (ред.) - Самоорганизация в оптических системах и приложения в информационных технологиях - (Серия Спрингера по синергетике) - 1998
Вейдлих В. , Хааг Г. - Концепции и модели количественной социологии. Динамика взаимодействующих популяций - (Серия Спрингера по синергетике) - 1983
Wesfreid JE et al. (Редакторы) - Распространение в системах, далеких от равновесия - (Серия Спрингера по синергетике) - 1988
Сюй Дж.-Дж. - Межфазная волновая теория формирования моделей. Выбор роста дендритов и вязких пальцев в потоке Хеле-Шоу - (Серия Спрингера по синергетике) - 1998 г.
Чжан В.-Б. - Синергетическая экономика. Время и изменения в нелинейной экономике - (Серия Спрингера по синергетике) - 1991 г.

[василий андреевич]

Шутка:
синергетика в образе самоорганизации - это о том, как вода в большом стакане холодиться до генома с отрицательной абсолютной температурой, что бы задуматься о динамических структурах тепловых отходов.

  Если термодинамический подход к эволюции - это от Большого Взрыва к рассеянию через этап комковатости-фрактальности, то синергетический подход - это от всеобщего тумана к Большому Взрыву.
  Есть еще "информационный" подход, когда ячейки Бенара отбирают сигналы из белого шума так, что "выпадает в осадок" тот термобарический градиент, который и поддерживает ячеистую циркуляцию.