Saturday, 15 October 2016

Что такое биосемиотика и как она соотносится с гипотезой дизайна биосферы?

Общие положения

Биосемиотика основана на фундаментальных идеях Чарльза Пирса, который рассматривал категорию знака, или символа, как дополнительную к описанию поведения так называемых семиотических систем как совокупностей материальных частиц в том смысле, что знаки предписывают, то есть налагают ограничения на движение частиц системы.

Чарльз Сэндерс Пирс (1839-1914) —
американский философ и ученый, заложивший основания семиотики
как научной дисциплины

Семиотической системой является любая физическая система, в которой одни компоненты обозначают другие компоненты. Принципиально важно отметить, что знак пассивен и не зависит от движения частиц вещества, которое он предписывает. С точки зрения теории информации, семиотической системой является система, включающая, как минимум, приемник и интерпретатор сигнала. Таковы, например, системы мониторинга температуры, давления и пр., включающие датчик и обработчик сигнала. Датчик осуществляет измерение параметров среды и сообщает результаты измерения обработчику, который интерпретирует полученные данные в соответствии с заданными правилами и принимает конкретное решение. Простейшим примером такого решения является генерация звукового или светового сигнала тревоги при превышении измеряемым параметром некоторого заранее установленного порогового значения.

Необходимым условием семиотичности некоторой системы является физическая независимость чтения/регистрации знака одними компонентами этой системы от процесса его трансляции, интерпретации, или обработки другими компонентами. Регистрация и обработка знака в любой семиотической системе — независимые физические процессы. С точки зрения теории информации, необходимое условие семиотичности — это условие осуществления передачи информации.

Информация: синтаксический и семантический аспекты

Информация не существует независимо от воспринимающего ее агента. Энтропийный (синтаксический) аспект информации неявно связан с измерением характеристик состояния системы. В теории сообщений, предложенной Клодом Шенноном в 1948 г., информационная энтропия отражает неопределенность рассматриваемой случайной величины или результата случайного процесса. Теоретически информацию получает наблюдатель при реализации того или иного события, что математически выражается принятием случайной величиной соответствующего значения из её области опредения. Получение информации наблюдателем соответствует, таким образом, уменьшению неопределенности значения случайной величины. Однако, как признавал и сам Шеннон, энтропийный аспект информации недостаточен для описания смысловой стороны информации. Природные регулярности, выражаемые в абстрактной математической форме так называемыми законами природы, всегда одни и те же, а поскольку в само понятие информации, которую получает наблюдатель, входит число возможных альтернативных состояний наблюдаемого объекта (то есть значений соответствующей случайной величины), это понятие неприложимо к законам движения (Ховард Патти).

Клод Шеннон (1916-2001) —американский математик,
инженер и криптограф,
заложил основы теории информации



Несмотря на условную объективность энтропийной модели информации в теории Шеннона, — где агентом, получающим сообщения, может быть любой человек или даже прибор, — участие наблюдателя все же неявно предполагается постольку, поскольку речь заходит об измерениях состояния системы или регистрации сигнала. Это верно в силу того, что между движением материи и измерением состояния системы не существует никакой необходимой физической обусловленности, на что указывал Джон фон Нейман. Состояния системы категориально отличны от (и не сводятся к) динамике частиц вещества. Состояния системы соотносятся с законами движения материи лишь как граничные условия. Производить или не производить измерения и как поступать с результатами измерений — прерогатива исключительно наблюдателя, производящего измерение, не сводящаяся к категориям физического описания движения частиц вещества.

Джон фон Нейман (1903-1957) —
американский ученый венгерского происхождения,
внес значительный вклад в развитие многих научных дисциплин,
создатель теории клеточных автоматов,
моделирующих поведение живых организмов

Биосемиотика — наука о знаках в биологических системах

Биосемиотика применяет идеи Ч. Пирса к биологическим системам. Жизнь в рамках биосемиотики моделируется как символьно-управляемая материя (Джеспер Хофмейер). С точки зрения биосемиотики, единицей живого служит не молекула и не ген, а знак. Физические носители биологического кода являются инициаторами процесса собственной трансляции, то есть выступают в роли символов, обозначают физические продукты трансляции. Здесь имеется полная аналогия с лингвистическими, или семиотическими системами {код, протокол, интерпретатор}, созданными человеком, например, с правилами дорожного движения. Дорожный знак как физическое тело, с одной стороны, и динамика мышечного движения тела водителя, с другой, совершенно физически не связаны, но первый предписывает вторую, причем предписание в принципе является формальным и поэтому никоим образом не вытекает из физики движения частиц тела водителя или вещества знака.

Джеспер Хофмейер (р. 1942) —
голландский ученый,
проф. Копенгагенского университета,
один из ведущих специалистов новой дисциплины — биосемиотики



Если говорить о системе воспроизведения живых организмов, то биологические знаки, в качестве которых выступают кодоны мРНК, содержат неймановское пассивное описание (quiescent description) будущей копии неоднородной системы (в данном случае, живой клетки) и в силу своей пассивности не зависят от локальной динамики системы трансляции. В любой семиотической системе физические и химические свойства продуктов трансляции, инициированной знаками, задаются физически не зависимым от знаков набором правил трансляции, то есть протоколом (например, правилами дорожного движения). Между знаками и тем, что они обозначают, так называемыми денотатами, нет непосредственной физической связи. Отсутствие физической связи, или обусловленности, называется физической разрывностью, неопределенностью. Таким образом, условием существования всякой семиотической системы является наличие физической разрывности между чтением знака и его обработкой.

Что такое гипотеза дизайна биосферы?

Гипотеза дизайна биосферы — основанное на анализе наблюдений научное гипотетическое утверждение, что жизнь имеет интеллектуальное происхождение, поскольку живые организмы являются сложноорганизованными семиотическими системами. Организация биологической системы и организация естественного языка имеют феноменологическое родство. Это родство может быть выявлено средствами семиотики. Оно заключается в семиотичности лингвистических систем, например, {язык программирования ява, ява-код, ява-компилятор) и живых организмов. Гипотеза дизайна биосферы говорит о глубокой внутренней связи между биологией и лингвистикой.

Чем не является гипотеза дизайна биосферы?

Она не является креационизмом в расхожем смысле слова (то есть наивной попыткой обосновать библейское Откровение достижениями науки, в чем священные тексты совершенно не нуждаются). Гипотеза дизайна не является и опровержением теории эволюции. Теория биологической эволюции и практические пределы эволюционирования биоты — отдельная интересная нетривиальная тема. Логически гипотеза интеллектуального происхождения биосферы никак не противоречит возможности эволюции живых организмов. Более того, научная повестка, вырастающая из гипотезы дизайна, также нетривиальна. Она является более богатой и более общей, чем эволюционистская программа исследований, априори исключающая интеллектуальное происхождение эволюционирующих организмов.
Гипотеза дизайна лишь утверждает о существовании классификатора объектов исследования по признаку интеллектуальности их происхождения, ничего не говоря о природе интеллекта, по предположению, ответственного за создание первого поколения живых организмов. С точки зрения отношения к теизму, гипотеза дизайна биосферы является лишь дружественной ему, то есть философски совместимой, аналогично тому, как философия панэволюционизма является дружественной атеизму.

Соотношение биосемиотики с гипотезой дизайна биосферы

Биосемиотика приходит к выводу о неразложимости тройки {знак, интерпретатор, денотат}, составляющей ядро любой биологической системы. Гипотеза дизайна биосферы основывается на этом универсальном выводе, утверждая, что это должно было быть справедливо и в отношении первой живой клетки, на сколько бы менее сложной, чем современные одноклеточные живые организмы, она ни была. Инициатором физической реализации этой тройки в структуре организмов первого поколения должен был выступить интеллект, в точности так же, как это происходит и при создании человеком всех без исключения искусственных семиотических систем (естественных или компьютерных языков, размножающегося вредоносного кода, шифров, математики, культурных кодов и всего множества технологических систем обработки информации). С другой стороны, если рассмотреть проявления природных регулярностей или факторов случайного характера в неживой природе без участия человека, то можно заметить полное отсутствие семиотических систем. Физические закономерности лишь могут быть использованы при создании и функционировании семиотических систем, но сами природные регулярности недостаточны для формирования таких систем. Основываясь на данных экспериментальных наук, можно предположить, что всякая семиотическая система имеет интеллектуальное происхождение. По крайней мере, мы не видим ни одного примера нарушения всеобщности данного предположения. Следовательно, это должно было быть справедливым и в отношении создания первого поколения живых организмов. Таким образом, гипотеза дизайна биосферы равнозначна утверждению об интеллектуальном происхождении любой семиотической системы.

философ Карл Поппер (1902-1994)

В заключение необходимо сказать несколько слов в пользу научности этих гипотез. Одним из критериев научности некоторой гипотезы, по Карлу Попперу, является возможность, по крайней мере, теоретического ее опровержения. Что касается рассматриваемых предположений, возможность опровергнуть их имеется. Для этого достаточно предоставить хотя бы один пример такого физического или химического процесса или явления, в результате которого в некоторой неживой системе спонтанно или под действием лишь естественных регулярностей сформировалось бы устойчивое семиотическое ядро.

No comments:

Post a Comment