paleoforum.ru

Форумы сайта «Проблемы эволюции» => Дополнение к форуму: небиологические разговоры об эволюции => Тема начата: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38

Название: Кодирование генома и математика
Отправлено: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38
В статье Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами (https://elementy.ru/email/4995754/Kak_kletki_ponimayut_chto_odni_dolzhny_stat_volosami_drugie_kostyami_treti_mozgami_i_t_p_I_iz_kakogo_tsentra_podaetsya_komanda) на элементах есть такая цитата:
ЦитироватьИтак, мы поняли, что в геноме нет «чертежа» взрослого организма, а есть только программа поведения отдельной клетки. Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения. Математики говорят, что закодировать в геноме чертеж взрослого животного было бы намного сложнее, чем такую программу.

На каких научных работах выделенное в цитате утверждение базируется?

P.S.: а какой раздел математики, собственно, занимается способами кодирования структуры некоторого (абстрактного) объекта? Как сама данная математическая проблема поставлена?
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: ArefievPV от октября 19, 2017, 06:36:13
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38
В статье Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами (https://elementy.ru/email/4995754/Kak_kletki_ponimayut_chto_odni_dolzhny_stat_volosami_drugie_kostyami_treti_mozgami_i_t_p_I_iz_kakogo_tsentra_podaetsya_komanda) на элементах есть такая цитата:
ЦитироватьИтак, мы поняли, что в геноме нет «чертежа» взрослого организма, а есть только программа поведения отдельной клетки. Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения. Математики говорят, что закодировать в геноме чертеж взрослого животного было бы намного сложнее, чем такую программу.

На каких научных работах выделенное в цитате утверждение базируется?
Почему же у Вас вызывало сомнение это утверждение, и Вы потребовали строгих доказательств? С чем это связано, если не секрет?

Считаете, что проще было бы закодировать строение организма с помощью единого чертежа (плана), а не некоей общей «программы поведения» отдельных клеток?
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Игорь Антонов от октября 19, 2017, 09:24:39
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38На каких научных работах выделенное в цитате утверждение базируется?
Ни на каких. Так как механизмы внутренней координации внутри клетки и формирования сложных фенотипов наукой пока не изучены.
В рубрике "Детские вопросы" в ответах детские упрощения.
Александр Марков ведь тоже эволюционировал за много лет от исследователя, который искал проблемы, к популяризатору, который их сглаживает. Не упрек, но констатация.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 19, 2017, 10:37:47
...почему, как раз, обожествляется сам "чертеж"...а математики, в отличие от биологов, как говорят, почти сплошь веруют в существование Его...
...вроде упрощение...но, ведь, кажется, что потому и понять проще, чем реальность...как раз - ту же проблему разделения на виды, поведенческой и структурной кооперации и организации фенотипов (вторю)...это все, по моему мнению, при поверхностном взгляде похоже на искусство...для понимания которого уже недостаточно наработанных методов познания...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: talash от октября 19, 2017, 11:09:41
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38
В статье Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами (https://elementy.ru/email/4995754/Kak_kletki_ponimayut_chto_odni_dolzhny_stat_volosami_drugie_kostyami_treti_mozgami_i_t_p_I_iz_kakogo_tsentra_podaetsya_komanda) на элементах есть такая цитата:
ЦитироватьИтак, мы поняли, что в геноме нет «чертежа» взрослого организма, а есть только программа поведения отдельной клетки. Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения. Математики говорят, что закодировать в геноме чертеж взрослого животного было бы намного сложнее, чем такую программу.

На каких научных работах выделенное в цитате утверждение базируется?

P.S.: а какой раздел математики, собственно, занимается способами кодирования структуры некоторого (абстрактного) объекта? Как сама данная математическая проблема поставлена?

Вопросы хорошие. Насколько я знаю, никак эта проблема математически не поставлена.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: MrN от октября 19, 2017, 14:18:42
Цитата: ArefievPV от октября 19, 2017, 06:36:13Почему же у Вас вызывало сомнение это утверждение, и Вы потребовали строгих доказательств? С чем это связано, если не секрет?
Сомнений у меня как раз нет, утверждение вполне интуитивно. Меня интересуют первоисточники такого утверждения, чтобы дальше можно было с чем-то работать. Наверняка же эта проблема изучалась, были какие-то статьи/публикации, в которых можно покопаться. Не хотелось бы изобретать велосипед.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: MrN от октября 19, 2017, 14:31:20
Попытаюсь описать свою проблему. Есть некий составной объект (не важно какой, просто абстрактный объект), состоящий из элементов и имеющий какую-то структуру. Его можно описать в виде "чертежа": множества {{элемент1,х1,у1},{элемент2,х2,у2},{элемент3,х3,у3},{...},...}, где xN, yN - некие координаты. Или же матрицы, где число строк и столбцов равно числу элементов, а значения - это связь между элементом_i и элементом_j.

Также объект можно создать с помощью некоторой порождающей функции (грубо говоря программы для компьютера), которая чем-то напоминает работу генома.

Хотелось бы показать это в конкретных цифрах. Например, для хранения объекта в виде чертежа надо N байт, а вот если в виде программы - то M байт и при этом M < N. Но тут возникает много вопросов. Вот и хочу понять в какую сторону копать.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 19, 2017, 14:49:48
Уважаемый MrN, добрый день!

...вот эта работа к существу поставленного Вами вопроса не относится...ссылка: https://www.hse.ru/pubs/share/direct/document/138678866
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Игорь Антонов от октября 19, 2017, 15:09:05
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 14:31:20Вот и хочу понять в какую сторону копать.

Алгоритмическая теория информации (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8)
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 19, 2017, 15:15:34
...в представленном тексте есть отрывок, в котором цифры как раз и представляются как "чертежи"...цитирую:
"...для математики важна не материя, а форма используемых ею объектов, посредством которой выражаются скрытые «под покровом обозначений... инвариантные факторы», или «правила преобразования числовых знаков»», что и составляет настоящий предмет математической деятельности. Так, используемые в математике
цифры (resp. чертежи) — это символы чисел (resp. геометрических фигур), а те в свою очередь, по Гудстейну (с чем можно и не согласиться), — символы скрытых за ними математических отношений. ..." (стр. 427, правый столбец, второй абзац сверху)...
...может быть, в природе так и происходит - порядок следования определяет чертеж, а связи между элементами кодируются упомянутыми правилами преобразования...при очередной итерации - смене сообществ - состав цифр, или чертеж, обновляется, но правила остаются, поскольку являются инвариантными...
...может, тут есть смысл попытаться понять, что можно обозначить как переменную, являющуюся счётчиком цикла, т. е. хранящую номер очередной итерации...в результате эволюцию, возможно, получится представить как схему бизнес-процесса...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 19, 2017, 15:16:26
...ну да, это информатика...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Micr от октября 19, 2017, 16:10:54
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 14:31:20
Попытаюсь описать свою проблему. Есть некий составной объект (не важно какой, просто абстрактный объект), состоящий из элементов и имеющий какую-то структуру. Его можно описать в виде "чертежа": множества {{элемент1,х1,у1},{элемент2,х2,у2},{элемент3,х3,у3},{...},...}, где xN, yN - некие координаты. Или же матрицы, где число строк и столбцов равно числу элементов, а значения - это связь между элементом_i и элементом_j.

Также объект можно создать с помощью некоторой порождающей функции (грубо говоря программы для компьютера), которая чем-то напоминает работу генома.

Хотелось бы показать это в конкретных цифрах. Например, для хранения объекта в виде чертежа надо N байт, а вот если в виде программы - то M байт и при этом M < N. Но тут возникает много вопросов. Вот и хочу понять в какую сторону копать.

Я бы попробовал вычислить количество всех порождающих чертежи программ заданного объема и сравнить с количеством функций.

Думается мне, конкретные цифры надо смотреть для конкретных классов функций.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: MrN от октября 19, 2017, 16:28:14
Цитата: Игорь Антонов от октября 19, 2017, 15:09:05
Алгоритмическая теория информации (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8)

Спасибо. Это судя по всему то что нужно.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Vladimirkox от октября 20, 2017, 08:56:14
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 14:31:20
Попытаюсь описать свою проблему. Есть некий составной объект (не важно какой, просто абстрактный объект), состоящий из элементов и имеющий какую-то структуру. Его можно описать в виде "чертежа": множества {{элемент1,х1,у1},{элемент2,х2,у2},{элемент3,х3,у3},{...},...}, где xN, yN - некие координаты. Или же матрицы, где число строк и столбцов равно числу элементов, а значения - это связь между элементом_i и элементом_j.

Также объект можно создать с помощью некоторой порождающей функции (грубо говоря программы для компьютера), которая чем-то напоминает работу генома.

Хотелось бы показать это в конкретных цифрах. Например, для хранения объекта в виде чертежа надо N байт, а вот если в виде программы - то M байт и при этом M < N. Но тут возникает много вопросов. Вот и хочу понять в какую сторону копать.
Детерминистическое правило будет короче, чем пиксельное описание структуры в которую выстроятся автономные модули.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 11:39:09
Уважаемый Vladimirkox, добрый день!

Заранее извиняюсь, если вопрос покажется глупым...
Детерминистическое правило, о котором Вы говорите, имеет отношение к детерминированному анализу...то есть распределению, используемому для описания явлений, происходящих через определенные интервалы...мне приходилось иметь дело с факторным анализом и изучать влияние различных факторов на результативный показатель...
...там немного похоже ставятся задачи...например, есть у=f(x) — некоторая функция, связанная с изменением результативного показателя или процесса...
...х1, х2, ...,хn, — факторы, влияющие, в той или иной степени, на функцию f(xi)...
...необходимо определить детерминированность формы связи рассматриваемого показа­теля с набором факторов: у =f(х1, х2,...,хn)...
...по ходу дела выясняется следующее условие - показатель прирос на Δy за анализируе­мый период...
...задача формулируется таким образом - нужно определить, насколько приращение функции у=f(x1,х2, ..., хn), взятое по модулю, зависит от изменения величины каждого из аргументов (факторов) в наборе...
...по сути, алгоритм поиска причины происходящего...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 11:47:33
...чаще прочего приходилось использовать одно- или многофакторную регрессию...писал даже пошаговые процедуры по использованию методов стохастического факторного анализа...с скриншотами вычислений...
...это, вообще, может каким-то образом помочь топикстартеру...матстатистика, как-никак... 
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Vladimirkox от октября 20, 2017, 12:55:31
Цитата: Nur 1 от октября 20, 2017, 11:47:33это, вообще, может каким-то образом помочь топикстартеру...матстатистика, как-никак... 
Уважаемый Nur 1!
Скажу честно, не знаю.
Топикстартеру рекомендую "Фракталы и хаос в биологическом морфогенезе" Исаева с соавторами.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 12:59:41
...понял...звучит как утверждение о том, что "анархия - мать порядка"...честное слово, без всякой иронии...напротив, с признанием актуальности, в свете обсуждения той же рекурсии в соседней теме...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 13:49:42
Уважаемый Vladimirkox,

видел в он-лайне, что Вы пытались отправить ответ...но его до сих пор нет...а ведь на деле многое понятно...например, глубокоуважаемый василий андреевич не раз писал о том, что интеллект - часть психики...уважаемый Игорь Антонов - о воле и творчестве...я упоминал о гидрид-ионах, электроны которых отличаются антипараллельными спинами...а также о переходах плоскости в объем...что такое психика тогда, по результату пробежки по этим противоположностям...интеллектуальность плюс эмоциональность...религиозные философы определяли, как раз, интеллектуальность как творчество или мужское начало...эмоциональность...точнее, чувственность - как волю или женское...наука и религия напоминают электроны с противоположными спинами...вначале был примат высшей воли...потом пришла эпоха критического отношения к окружению и эксперимента...по сути, творческой практики...потому и говорил, что интеллект - беспредельщик, поскольку наука свидетельствует о том, что познание и Вселенная не имеют границ...почему за средневековьем пришло Возрождение и Просвещение...последнее символично, не правда-ли...а тут та же фрактальность предстает перед нами как нерегулярность поверхности...хаос как объем неоднозначностей...а до средневековья была античность...то же искусство Древнего Египта...иероглифы...картинки и тексты...скаляры и векторы, из которых потом сложились священные писания...вроде книжек с картинками...а Возрождение обнаружило главную рекурсию...замену возможностей сверхестественного на практику и познавательную деятельность человека..."священие" на "свещение"...тьму на свет...сейчас это самая актуальность...я имею в виду проблему темной материи и природу света...все закономерно...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 13:54:32
...вот почему, я, на нашем форуме, настолько нетерпимо отношусь к креационистам...они пытаются исказить антипараллельность науки и религии...тем самым - притушить свет знания...без всякой напыщенности, в буквально физическом понимании этого...
...они, можно сказать, террористы, радикалы, действующие вопреки условиям терпимости и непосредственности процесса познания...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 14:01:37
...ну, скаляры и вектора - чем не требование к проекту...а плоскость и объем - его реализация...чувства и интеллект...и тому подобное...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 20, 2017, 14:44:38
...скажу о креационистах еще больше...по сути, креационизм - я лично так полагаю - это форма тирании в познании...тираны чем отличаются...привычкой подменять собой Творца...и наследовать право такой подмены...фактически маскируя тот факт, что вера, напротив, в соответствии с ее "женским" началом, побуждает интеллект к творчеству...и всякий раз творчество свидетельствует о величии естества...а тирания...то есть, креационизм...подавляет свободу творчества...следовательно, идет против самое веры...а не только - науки...пытаясь возвеличить только свое право подменять истину...
...недаром, у ученых есть непреложное правило...не обсуждать и не подвергать критике Веру...в правилах нашей жизни не принято же обсуждать и, тем более, критиковать мам...точно также, как и нам, уже размышляющих об иной форме познания - Науку...наоборот, целуй след матери на земле, ибо двери в будущее рая находятся на подошве ее тапочек...не мной сказано...но принцип, по сути, рыцарский...   
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 29, 2017, 08:33:20
Уважаемый Vladimirkox,

пока набирал ответ на Ваш вопрос об информации, известную Вам тему закрыли, почему решил поместить набранное сюда...в тему, в которой мы вступали в общение позднее всех других наших контактов...
...то, что я написал в закрытой теме, я сказал для затравки...вдаваясь в предмет более глубоко...скажу, что Ваш вопрос предполагает применимость философского подхода к проблеме противостояния знаний и веры...и определения характера реальности...а тут придется работать в 4-хмерной системе координат, рассматривая содержание проблемы с точки зрения онто-, аксио-, праксео- и гносеологии...ни одну из них нельзя свести к другой, но, выступая связно, они позволяют результативно дискретизировать основное содержание...
...заранее прошу не артикулировать...невольно или намеренно...онтологию как метафизику...иначе мы трансцендентно помешаемся на абсолюте...обратим внимание на то, что информация может быть представлена в априорно познаваемых формах...как структура...как процесс...ну и так далее...
...попутно попробую разъяснить собственное отношение к этому вопросу...в методическом плане это рационализм...то есть я всегда стараюсь выйти за рамки ограничений, накладываемых на мое сознание эмоциональной сферой и единственным источником получения знания считаю рассудок...почему всегда готов прийти к иной конечной позиции...
...но исходно я - упертый позитивист...считающий трансцендентность догматом, абсолютизирующим любые ментальные композиции...и почему оценивающий метафизику радикально...как бессодержательное и неверифицируемое начало...которому не стоит уделять особое внимание до появления соответствующего аппарата научно-исследовательской деятельности...
...поэтому я обычно мало интересуюсь предметами веры...но надеюсь на то, что они, в принципе, могут получить понятную для меня и вполне научную интерпретацию...
...так как Вы полагаете, можно договориться о том, что, онтологически, информация может выступать как реальность...   
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Nur 1 от октября 29, 2017, 08:53:57
...чтобы было понятнее...как рационалист - я готов измениться...и обновить базу знаний и навыков, какой располагаю...как позитивист - я желаю изменить...почему, к примеру, регулярно говорю о трансформации гуманитарных дисциплин в точные науки...
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: василий андреевич от октября 29, 2017, 20:37:23
Цитата: MrN от октября 19, 2017, 03:12:38Цитировать (выделенное)
Взрослый организм «самоорганизуется» просто за счет того, что каждая клетка строго следует одной и той же программе поведения.
Берем стволовую клетку эмбриона, пересаживаем ее в иное место, и она заработает совсем по другой "программе", "просто" в силу иного окружения.
  Так что, в оплодотворенной яйцеклетке зашиты мириады программ, на каждый индивидуальный случай?
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Vladimirkox от октября 29, 2017, 21:03:21
Цитата: Nur 1 от октября 29, 2017, 08:53:57...чтобы было понятнее...как рационалист - я готов измениться...и обновить базу знаний и навыков, какой располагаю...как позитивист - я желаю изменить...почему, к примеру, регулярно говорю о трансформации гуманитарных дисциплин в точные науки...
К сожалению, я не обладаю достаточной компетенцией по специальности БОГОСЛОВИЕ, а потому вынужден уклониться от дискуссии.
P.S.
"Великий учитель увидел студеуса, с грустным вмдом тащившего манускрипты, необходимые для изучения в очередном семестре. Великий учитель спросил студеуса о причинах его грусти, и тот ответил:"Учитель! Посмотрите сколько много я не знаю, и сколько много мне придется изучить!" И заплакал великий учитель, и воскликнул: "Я не знаю гораздо больше, чем Вы, многоуважаемый ученик, и узнать мне не придется никогда. Потому что я не смогу прочесть манускрипты написанные Вами, и Вашими будущими учениками" (с), но не дословно.
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: василий андреевич от октября 29, 2017, 21:48:47
Ученик спросил учителя: жениться ему или нет. "Поступай как знаешь, все одно потом будешь жалеть".
Название: Re: Кодирование генома и математика
Отправлено: Gundir от ноября 03, 2017, 17:26:39
Цитата: василий андреевич от октября 29, 2017, 21:48:47Ученик спросил учителя: жениться ему или нет. "Поступай как знаешь, все одно потом будешь жалеть".
Пусть женится. Чтобы жизнь медом не показалась