Системы с обратной связью

[Mr. B]

Сперва надо построить самую простую из простых моделей.

Перед нами с Витусом стоит задача промоделировать и формализовать поведение живых организмов. Мы начали пока с амёбы. По всему остальному мне тоже пока не ясно как делать.

Очевидно, что если "вид" изменяется под внешними условиями, то это уже что то из трудов академика Лысенко.

Наш интерес популяциями довольно ограничен. На данный момент нас интересует единичный организм.

[идрис]

Так вы коннкретно систему "Амеба" моделируете или жизнь в принципе? А то не совсем понятно, может тогда зря я придираюсь.

[Mr. B]

Так вы коннкретно систему "Амеба" моделируете или жизнь в принципе? А то не совсем понятно, может тогда зря я придираюсь.

Мы пытаемся промоделировать поведение не только амёбы, но и других организмов. Мы пытаемся понять, к каждому ли организму можно применить указанную схему. Этого, на данном этапе, хватит. В зависимости от результатов, мы будем ставить другие задачи, продолжая наши рассуждения.

Например, о жуке говорит сам автор (Vitus) в ссылке, которую я привёл в первом сообщении. Там была попытка применить ту же схему.

[василий андреевич]

Идрис, на мой взгляд, Вы зря так "пытаете". Зачинатели темы договариваются о принципах. Для них, в данном случае, под термином память достаточно понимать, что математическая модель, должна среагировать на повторное появление раздражителя.

[vitus]

Это первое. То есть чем проше, тем лучше. Во всяком случае сейчас. Вводить в модель лишние элементы, это значит искусственно деформировать модель.

Почему? Требование простоты выдвигается междисциплинарным характером нашего моделирования: но, чем модель проще, грубее, тем более приближенно описывает поведение объекта.
Точность же достигается путем уточнения   некоторых моментов. А каждое уточнение усложняет модель.
Нам только нужно следить за тем, чтобы каждое уточненение находилось на своем уровне: сначала мы строим очень грубую модель, а потом постепенно уточняем ее (по-идее, она должна уметь усложняться самостоятельно).

У простейших нет памяти и быть не может.

Сходив по ссылке, приведенной Сергеем, можно прочитать, что в разделе 8.3.1. написано о наличии у простейших памяти : "Аналитические исследования, проведенные в 70—80-е годы, показали, что на этом объекте можно исследовать наиболее примитивные формы адаптации и фиксации предшествующего опыта, а также влияния условий окружающей среды на "поведение" клеток. Подробнее эти вопросы изложены Л.Эрман и П.Парсонсом (1984)."

То есть, если для любой материи характерно движение, то как значит и жизни (как форме материи) неизбежно характерно движение. Оно было ей присуще еще до того как она стала жизнью, и после того как материя перестанет быть жизнью ей будет присуще движение.

Все сельди - рыбы, но не каждая рыба - сельдь. Всей жизни присуще движение, но не все движущееся - живое.
В этой теме предлагается понимать под движением любое изменение состояния системы.
Если мы пишем, что система реагирует (Ре - акция: ответное действие) на что-либо, значит мы подразумеваем какое-то действие или изменение в системе, вызванное этим чем-либо.
А поскольку здесь рассматриваются системы способные адаптироваться, то само по себе ответное действие также может становиться этим чем-либо - фактором, вызывающим изменение системы, поскольку все адаптирующиеся системы - это системы с обратной связью.

Так вы коннкретно систему "Амеба" моделируете или жизнь в принципе? А то не совсем понятно, может тогда зря я придираюсь.

Мне кажется, правильнее было бы говорить о поиске некоторых закономерностей, которые, будучи найдены, позволили бы нам понять нечто существенное из жизни амебы, жизни в целом, законодательства республики Казахстан, человеческого интеллекта...
Но сейчас мы просто пытаемся создать модель амебы.

[vitus]

Идрис, на мой взгляд, Вы зря так "пытаете". Зачинатели темы договариваются о принципах. Для них, в данном случае, под термином память достаточно понимать, что математическая модель, должна среагировать на повторное появление раздражителя.

Вот именно! При чем, модель должна не просто среагировать, а повторное предъявление раздражителя должно вызвать реакцию несколько отличающуюся от реакции на первое предъявление.

[идрис]

Вот цитата из той ссылки, только в начале части 8.3.1 "Разумеется, можно лишь весьма условно говорить о наличии "поведения" у бактерии. Очевидно, что движение бактерии как ответная реакция на градиент химических веществ — аттрактантов и репеллентов — является простейшим поведенческим актом, контролируемым генетически."

Это не память и не поведение - это движение крупной группы молекул вдоль градиента концентрации других молекул с которыми часть молекул крупной группы реагирует. Это самый обычный химический процесс. Сильно сомневаюсь, что он является значимым для жизни. Тут вероятно сказывается некий атропный эффект. Мы воспринимаем живое как двигающееся, а не живое как неподвижное. Потому когда на уроках химии проводят опыты где в хоже реакций явно неживого вещества, оно начинает двигаться и это производит фурор среди школьников. По моему надо преодолевать это.

Как я понимаю некоторые аспекты квантовой теории, невозможно задать все свойства объекта. Чем точнее вы задаете один параметр, тем ошибочнее ваши представления о других параметрах. Потому вероятно делать акцент на неком одном блоке, условно назовем его реагирование, это оставлять в стороне другие стороны такого явления как жизнь.

Можно пойти еще проше. Сделать чисто механистическую модель. То поссмотреть, что работает в амебе и какие там идут конкретные процессы. Потом запустить такую модель и посмотреть работает или нет. А потом можно от модели отковыривать ненужное. Путь конечно сугубо механистичен и лишен теоретического осмысления. Но путь искусственно введения в понятие жизни не критичных для нее свойств по моему не менее ошибочен. По этому пути собственно говоря идут уже десятки лет и тысячи людей идут и до сих пор никуда не пришли. Потому собственно так и говорю. Вы ведь не одиноки в таких исследованиях. Вероятно гигантские кучи математиков и суперпуперкомпьюетры такие "модели жизни" создают, но пока ничего вроде не работает. Может быть сам такой путь неверен?

[идрис]

"повторное предъявление раздражителя должно вызвать реакцию несколько отличающуюся от реакции на первое предъявление"
Почему это? Как я понимаю вы настаиваете на неких динамических изменениях модели. Соответственно вы должны тогда писать о том, что моделируется не некий статичный объект. Назовем его амеба. Ваш объект моделирования непрерывно сам видоизменяется. Тогда необходимо сразу же задать параметры которые меняются и как они меняются. А поскольку эта система. То вам придется задать вашу систему, как некий континуум с беспрерывно трансформирующейся внутренней структурой и т.д. Или вы должны в рамках вашей модели задать некий блок, который будет накапливать эти изменения. Вернее он должен не просто накапливать, но и получать информацию от других частей системы и выдавать им команды.

Самая простая модель это схема устройства персонального компьютера.

[vitus]

Движение есть способ существования материи. Нигде и никогда не бывало и не может быть материи без движения. Движение в мировом пространстве, механическое движение менее значительных масс на отдельных небесных телах, колебание молекул в качестве теплоты или в качестве электрического или магнитного тока, химическое разложение и соединение, органическая жизнь — вот те формы движения, в которых — в одной или нескольких сразу — находится каждый отдельный атом вещества в мире в каждый данный момент.

А жизнь, кроме этого, должна еще постоянно преодолевать нарастающую энтропию. Для этого ей необходим постоянный приток вещества и энергии. Поэтому для нее необходимо движение как постоянное изменение собственного положения по отношению к окружающей среде...

Кстати, вот свежий обзор о моделировании адаптивного поведения от главного биокибернетика В.Г.Редько:http://www.rpri.ru/arshinov/tesisi/Redko.html

Не пойму я его... Иногда он пишет действительно здравые вещи: "умозаключение математика и индуктивный «вывод» собаки аналогичны".
А иногда поддерживает явно ошибочные вещи: "...эффекта Болдуина: исходно приобретаемый навык в течение ряда поколений становился наследуемым..."
Обучение наоборот ослабляет естественный отбор: если всех обучают одинаковому поведению, то у них могут быть совершенно разные генотипы. Обучение препятствует тому, чтобы навык становился наследственным. Это элементарно!...

[vitus]

Михаила Бурцева лучше пока оставить, поскольку не до конца ясно, что он там делает.

С тем что лучше оставить соглашусь, но по совершенно противоположной причине.

Вполне ясно также, какая модель представляется приемлемой для амёбы. А именно, обобщая Ваши суждения, это набор разных реакций на внешние (и, видимо, некоторые внутренние) параметры. Схема блока, принимающего решения, может иметь следующий вид:

если x принадлежит D_i, выполнять операцию S_i,   i=1, 2, ..., m.

Здесь x - вектор состояния (внешние и внутренние параметры) размерности n, D_i - некоторая область значений вектора x, D_i - подмножество множества R^n, m - количество всевозможных ответов.
Отличия рассмотренного выше от Вашего случая состоят в том, что в Вашем случае области D_i являются прямоугольными областями в n-мерном пространстве, и, кроме того, количество всевозможных ответов m однозначно соотносится с количеством рассматриваемых параметров n, а именно, это количество равно m=2^n. Поэтому, Ваши рассуждения включаются в проведённые выше как частный случай.

Собсно, я за двойку держусь только потому, что мой CPU может выдавать только два значения: 0 или 1. Если нам удастся организовать многопроцессорную сеть (с каждым новым вовлеченным CPU R:=R+2, верно?) или каким-то образом эмулировать многопроцессорность "риалтайм находясь в пошаговом режиме", то я буду только за то, чтобы вместо 2 использовать переменную R!

[Сергей]

Это не память и не поведение - это движение крупной группы молекул вдоль градиента концентрации других молекул с которыми часть молекул крупной группы реагирует. Это самый обычный химический процесс. Сильно сомневаюсь, что он является значимым для жизни.

«Памятью» бактерии можно назвать число и характер рецепторов на её внешней оболочке.

Вот упрощённая схема такой памяти:

У бактерии имеется оперон, кодирующий несколько белков усвоения какого-либо сахара, например лактозы. В состав оперона, в частности, входят два белка - один проводит транспорт лактозы внутрь клетки, назовём его условно рецептором, второй - репрессор, который регулирует свой собственный оперон: если лактозы внутри клетки нет, репрессор подавляет считывание оперона, и число рецепторов минимально, например, 10 штук. Когда лактоза появляется, она связывается с репрессором, и он перестаёт ингибировать оперон, начинается синтез белков. Допустим, появилось 100 «рецепторов» на поверхности клетки. Какое-то время эти «рецепторы» будут у клетки сохраняться и в отсутствии лактозы, и даже когда она поделится на две клетки, содержание этих «рецепторов» будет у них повышено, и отклик на появление лактозы у дочерних клеток будет происходить быстрее, чем у клеток, которые до этого питались другим веществом.

[vitus]

Так вот. Представляется сомнительным, что схема такого рода способна описать социальное поведение человека. Чтобы приступить к созданию такой схемы, нужно углубиться в психологию, а у неё, как известно, не больно то и много эмпирических оснований.

А и не нужно. Мы сейчас - неизвестно кто, но к психологии должны относится точно также, как химики относились к алхимии. В психологии только некоторые наблюдения могут представлять для нас интерес. Большая часть психологии - балласт... Спасибо, конечно,  психологам, за то что составляют конкуренцию священниками, но большего от них ждать не приходится...

Поэтому схемы типа этой (не говоря уже о "политкорректности") - чрезмерное упрощение модели, хотя, в целом, такие схемы могут иметь демонстративную и иллюстративную ценность.

Модель сферического православного - это пример высокоуровневого объектного программирования! . Такие модели - не более чем перечень классов, принадлежащих к какому-либо типу, в нашем случае к типу "православный". При условии, что людям известно содержимое этих классов, то людьми такие модели могут использоваться.
Наша же текущая проблема в том, что пока еще неизвестно как ознакомить компьютер с содержимым этих классов.

Те же проблемы могут возникнуть, если рассматривать любые другие виды, которым присуща социальность, либо даже виды, которые обладают достаточно сложным поведением (например, млекопитающие). Я не исключаю возможности распространения рассмотренного метода (можно его назвать "методом критических областей" (МКО, чисто между нами), впрочем, не настаиваю) и на последний тип животных (млекопитающих), но на данный момент я не вижу метода, позволяющего сделать это.

Мне кажется, мы будем дополнять друг-друга. Вы будете придерживаться точки зрения, что МКО ограничен из-за приблизительности результатов, а я буду считать, что существующие сегодня организмы - грубые заготовки, по сравнению с действительно возможной сложностью систем, которые можно построить, используя разум, а не слепой случай.

[vitus]

«Памятью» бактерии можно назвать число и характер рецепторов на её внешней оболочке.
...Какое-то время эти «рецепторы» будут у клетки сохраняться и в отсутствии лактозы, и даже когда она поделится на две клетки, содержание этих «рецепторов» будет у них повышено, и отклик на появление лактозы у дочерних клеток будет происходить быстрее, чем у клеток, которые до этого питались другим веществом.

Предлагаю в этой теме считать обладающей памятью любую систему, в которой скорость реакции зависит от концентрации субстрата.

Или, если более обобщенно, любой алгоритм вида:
"если x принадлежит D_i, выполнять операцию S_i,   i=1, 2, ..., m"
считать адаптивным, если результаты операции S_i влияют на содержимое оператора S_i.

[Mr. B]

Если нам удастся организовать многопроцессорную сеть (с каждым новым вовлеченным CPU R:=R+2, верно?) или каким-то образом эмулировать многопроцессорность "риалтайм находясь в пошаговом режиме", то я буду только за то, чтобы вместо 2 использовать переменную R!

Хм... Не понимаю. Я под R подразумевал множество действительных чисел, а Вы?

[vitus]

Как я понимаю некоторые аспекты квантовой теории, невозможно задать все свойства объекта. Чем точнее вы задаете один параметр, тем ошибочнее ваши представления о других параметрах. Потому вероятно делать акцент на неком одном блоке, условно назовем его реагирование, это оставлять в стороне другие стороны такого явления как жизнь.

http://www.paleo.ru/forum/index.php/topic,3322.msg77290.html#msg77290
"Психокинетичекое мумбо-юмбо, почитаемое некоторыми физиками за квантовую теорию - это...кагбэ так, чтоб помягче...ну...не имеет никакого отношения к объективной реальности, во! Наблюдение никак не может влиять на процессы в нашей вселенной, при условии, что наблюдателю отводится пассивная роль.
Виртуальное никак не может спутываться с реальным, оно ж потому и называется виртуальным! Необычные явления, наблюдаемые на уровне микромира, происходят из-за множественности вселенных, а не благодаря чудесной магии Гарри Поттера Копенгагенского..."
А вообще, на мой взгляд, чтобы ознакомится с квантовой теорией, лучше почитать "Структуру реальности" Дойча... Честно говоря, от такого способа изложения материала меня начинает бить мелкая дрожь и выступают крупные капли пота...

Можно пойти еще проше. Сделать чисто механистическую модель. То поссмотреть, что работает в амебе и какие там идут конкретные процессы. Потом запустить такую модель и посмотреть работает или нет. А потом можно от модели отковыривать ненужное. Путь конечно сугубо механистичен и лишен теоретического осмысления.

Не знаю. Нужно подумать...

Но путь искусственно введения в понятие жизни не критичных для нее свойств по моему не менее ошибочен. По этому пути собственно говоря идут уже десятки лет и тысячи людей идут и до сих пор никуда не пришли. Потому собственно так и говорю. Вы ведь не одиноки в таких исследованиях. Вероятно гигантские кучи математиков и суперпуперкомпьюетры такие "модели жизни" создают, но пока ничего вроде не работает. Может быть сам такой путь неверен?

Не знаю. Я, честно говоря, сознательно изолировал себя от всех остальных, чтобы не нахвататься от них блох. Чем они там занимаются - пока что меня мало волнует.
Раньше сообщений типа приведенных на этом форуме вообще не читал. Сейчас иногда позволяю себе. Но когда встречаюсь с заявлениями о том, что намечается очередной прорыв в области ИИ, что, например, создан код, способный изменять себя - я дальше даже не читаю...
Я знаю, что такая программа скорее всего состоит из двух списков правил:
Список А - содержащий какие-угодно правила.
Список Б - содержащий правила, меняющие список А.
Если бы появилась программа, способная самостоятельно создавать списки С, Д, Е... для изменения списков Б,С,Д соответственно - развитие такой программы шло бы экспоненциально и ИИ давно уже был бы создан.
(В идеале, достаточно трех списков Список А - какие-угодно правила. Список Б - правила меняющие правила списков А и С. Список С - правила меняющие правила списков А и Б.)
На мой взгляд, в области создания ИИ сегодня чересчур много шулерства и отмывания денег, когда под ИИ подразумеваются, например, обычные квайны...