Дж. Сэнфорд: Генетическая энтропия

 

Чрезвычайно редкие полезные мутации имеют место, однако они никак не могут перебороть генеральную тенденцию нашего мира - энтропийную деградацию. Этот естественный тезис - плохая новость для человечества: геном человека очень быстро вырождается. Оборотная сторона этого же аргумента: если наблюдаемую сегодня тенденцию дегенерации "продлить" в прошлое, то никак не получается столь большого возраста человеческого рода, как принято сегодня считать. При фиксированном размере генома человека и такой скорости накопления вредных мутаций, какая наблюдается сегодня (3 мутации на событие деления клетки), столь долго геном деградировать в прошлом просто не мог. 

Принцип доверия Ричарда Суинберна

Почему это важно?

Потому что, если X есть дизайноид (то есть, условно говоря, если Х выглядит, как дизайн), для того, чтобы утверждать, что X не есть дизайн, должны быть основания. При отсутствии же таких оснований, "по умолчанию", мы должны рассматривать X как дизайн до тех пор, пока не появятся основания в этом сомневаться.

Разумеется, слово "выглядит" здесь несёт значительно большую нагрузку, чем лишь внешнее сходство. Имеется в виду наличие целого комплекса свойств, общих для Х и заведомых артефактов, причём таких свойств, которые у заведомых не-артефактов не наблюдаются.

Слайд взят из этой презентации (П.Уильямс о логических ошибках в работах Р.Докинза).

Интуитивный аргумент в пользу гипотезы дизайна

(из презентации Питера Уильямса).

Если не доверять своим органам чувств, как советуют многие видные противники гипотезы дизайна (Ф.Крик: занимаясь биологией, следует всё время напоминать себе, что дизайн биологических структур нам только кажется), научный поиск останавливается.

Ричард Докинз - почти сторонник гипотезы дизайна

Докинз принимает обе посылки гипотезы, вывод, правда, - нет. 

1. Специфическая сложность - надёжный маркер дизайна. (Докинз согласен) 

2. В природе имеются специфически сложные структуры. (Докинз согласен) 

3. Следовательно, в природе имеются надежные маркеры дизайна. (Докинз не согласен).

(из презентации Питера Уильямса).

Философ и блогер Питер Уильямс о логических ошибках в работах Ричарда Докинза

ID-войны продолжаются

Биологический журнал Journal of Theoretical Biology, который опубликовал вот эту ID-шную статью:

Steinar Thorvaldsen, Ola Hössjerb: Using statistical methods to model the fine-tuning of molecular machines and systems. Theoretical Biology, vol. 501 (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2020.110352 в качестве компенсации разгневанным неодарвинистам опубликовал "в лучших традициях" теперь и письмо в редакцию, так как отзывать статью было уже поздно.

Трофим Денисович Лысенко на марше.

Подробности.

PS Статья по ссылке доступна бесплатно в полнотекстовым виде.

Гипотеза дизайна и её возможная фальсификация

За вычетом бестолковых комментариев, которые составляют подавляющую массу написанного всевозможными "экспертами" на эту тему, вся известная мне аргументация против гипотезы дизайна биологичеких систем (ID) сводится к двум различным линиям:

- Отрицание объективности биологических кодов.

- Отрицание легитимности абдуктивного вывода в пользу гипотезы дизайна. Сюда относятся заявления о порочном круге, о том, что абдукция -- это фикция и пр.

Оба пути в научном плане бесперспективны, поскольку не отражают реальности и, более того, вредны, так как являются стопорами научной мысли, то есть именно тем, что различные "эксперты" вменяют в вину ID.

Для удобства ещё раз напомню, что такое гипотеза дизайна.

В каком смысле ID является креационизмом, а в каком нет

Поскольку этот вопрос в той или иной форме задаётся довольно часто, я решил посвятить ему отдельную запись.

1. В общем смысле, конечно, ID -- это креационизм, поскольку здесь делается утверждение о том, что нечто было целенаправленно создано, если его структура имеет определённые характеристики.

И всё-таки креационизм в его теперешнем понимании отличается от ID прежде всего тем, что отправной точкой в креационизме полагается Священное Писание Церкви (сейчас речь о принципе; то, в какой мере ему следуют, -- другой вопрос). Напротив, отправной точкой ID являются наблюдения функциональной сложности в природе, которые затем систематизируются, из чего делаются те или иные выводы. ID и креационизм (при условии верного понимания Писания в свете Священного Предания) дружественны, но "ортогональны" друг другу, поскольку смотрят на одно и то же под разными углами зрения.

Мне не очень нравится само слово "креационизм": во-первых, оно чужое, как и всё, что кончается на "-изм". Если мы говорим о сверхъестественном создании мира и жизни, гораздо лучше, на мой взгляд, употреблять слова "сотворение", "создание" или в конце концов более наукообразное слово "дизайн", хотя оно тоже чужое. И совсем хорошо будет, если мы будем соотносить наши философские выводы со святоотеческим Православием.

Что я поддерживаю в современном креационизме?

Принцип буквального понимания Писания: никто не в праве лишать Священное Писание буквального пласта. Как написано, так оно и произошло. Выискивать какие-то иносказания в Шестодневе неправильно. Разумеется, есть и иные пласты понимания Писания, которые становятся доступны человеку при условии его погружения в Священное Предание, или попросту в жизнь Церкви.

Что я имею против современного креационизма по существу?

Вот именно это отвержение иных пластов Писания, которое является маркером протестантизма. Ярким примером этого является попытка с калькулятором в руках доказать, что все виды животных, существовавшие на тот момент, могли уместиться в Ноевом ковчеге. Я посетил когда-то давно одну беседу, где проповедник это пытался доказать, вычисляя объём ковчега и взаимное расположение животных по палубам.

Спору нет: само событие Всемирного потопа -- факт, ковчег -- факт, но вычислять процент спасённых животных наивно, да и не нужно...  В протестантском креационизме выхолащивается чудо. Ковчег -- это прежде всего символ Церкви. В Священной истории символы имели, конечно, буквальное воплощение, но моя вера не пострадает, если я узнаю, например, что в ковчеге не было какой-нибудь Drosophila melanogaster. Язык современной науки и язык Священного Писания -- разные языки.

UB одним абзацем о том, что такое пресловутый докинзовский репликатор и что нужно, чтобы он появился

Помните, как Р. Докинз говорил, что для появления всего наблюдаемого биологического разнообразия нужно было возникновение всего-навсего одного репликатора? О чем Докинз не знает (или умалчивает, но лучше предположить, что человек просто не в курсе о предмете, чем банально лжёт, хотя доверия у меня к нему нет) -- так это о том, какие физические требования предъявляются к этому самому репликатору.

So in order to start an open-ended description-based replicator (one that is physically capable of what we generally refer to as Darwinian or biological evolution) you have to be able to specify multiple objects (among alternatives) using a common transcribable medium. This requires an irreducible organization made up of rate-independent memory tokens (symbols) and a set of non-integrable constraints, operating together in a semantically-closed system. The products of this system must successfully specify and produce a very particular dissipative process. The objects in this dissipative process must use the laws of nature to cause the medium to be processed, the products to be produced, and the memory to be copied and be placed inside a separate replicant along with a complete set of constraints. And for that pathway to be successful (i.e. semantically closed) requires a simultaneous coordination between the individual segments of the medium that describe the constraints and the individual segments of the medium that describe the various constituents of the dissipative process (i.e. changing the arrangement of one segment, changes the product of all the other segments). These requirements aren’t merely a mouthful, they are an accurate (and heavily abbreviated) summary of what physics and biology have taught us through logic, prediction, and confirmation via experimental result.

Вот отсюда.

Кто создал Создателя?

Часто сторонникам ID отвечают вопросом на вопрос: а кто создал Создателя? -- как если бы ребёнок, подойдя к картине, спросил: кто нарисовал художника? Более того, от ID-шников их критики требуют ответа на вопросы: кто именно, когда и даже почему создал тот или иной дизайн-положительный объект X -- до того, как рассматривать выводы ID относительно собственно Х. Эти вопросы выдвигаются, ни больше ни меньше, условиями для рассмотрения гипотезы, утверждающей, что Х является дизайном: ДИЗАЙН(Х) = 1.

Как ответ на вопрос "кто создал Создателя X?" может повлиять на то, является ли Х артефактом или нет?! Ровно так же, как вопрос о моем происхождении может повлиять на то, является ли этот мой текст артефактом или нет. То есть НИКАК. Текст анализируется на артефактность независимо от происхождения автора (если таковой имеется).

И в заключение, чтобы показать абсурдность этого "аргумента" против ID, на комментарий "кто создал Создателя?", на мой взгляд, реагировать следует симметрично:

Прежде, чем отвечать на комментарий с вопросом: "Кто создал Создателя?", необходимо выяснить, кто, когда и почему написал автора этого комментария.

Профессор химии Джеймс Тур о происхождении жизни

Очень советую посмотреть, особенно биологам. Этот человек знает, о чём говорит. Дж.Тур является профессором нескольких кафедр Rice University (USA) и автором множества патентов по органической химии. Наверное, самым известным его изобретением являются одномолекулярные нанокары, способные двигаться на свету по гладким поверхностям. Он один из немногих специалистов в мире, кто занимается синтезом новых молекул и соединений с заданными свойствами. Вот почему этого специалиста стоит послушать, когда он говорит о проблемах различных гипотез абиотического происхождения жизни.

Что такое сложная биофункция?

Белковая функция представляет собой способность белка вступать в то или иное взаимодействие, например, с ферментом (в частности, так называемые аллостерные реакции ингибирования или катализа с участием промежуточных комплексов, важные для регуляции процессов обменного цикла).

Так что же обнаружено в длительных экспериментах Ричарда Ленского?!

Richard Lenski (source: Wikiwand)

Richard Lenski сообщал: Бактерии (кишечная палочка E. coli) после N поколений научились пожирать цитрат в аэробных условиях!

Bingo! ... Казалось бы. На самом же деле такие вещи происходят через 10-12 поколений при соответствующем изменении условий среды обитания (для обнаружения чего не нужно сверхдлительных экспериментов), не представляют собой ничего нового и не составляют признака нового вида.

Bingo!, или только химия

Однажды около 10¹⁷ секунд назад совершенно случайно™ образовалась конфигурация атомов, которая смогла себя воспроизвести, замкнувшись в самодостаточное целое.

Действительно ли это результат эволюции?

Рис. 1. Пространственная форма антенны аппарата NASA, 
найденная эволюционным алгоритмом.

Вот здесь приводится пример поиска эффективной по некоторому критерию пространственной формы антенны (рис. 1) с использованием эволюционного алгоритма. Решение задачи преподносится как результат эволюции. Попробуем разобраться, так ли это на самом деле. 

Так кто же из нас сказочник: самособойщики или разумнотворщики?

-- Подсказка, никем не замеченная, будет литься из моих почтительнейших уст 
прямо в твои досточтимые уши.  
Кадр из к/ф "Старик Хоттабыч"(1956 г.)

Натуралисты-самособойщики всё время пеняют нам: выкладывайте, — говорят, — свойства Дизайнера. Они хотят сказать, что мы сказочники. Однако, если хорошенько подумать, то сказочники именно они.

Измерение физических величин несводимо к движению материи

Нейман установил, что измерительная функция несводима к движению атомов измерителя.  

Equally influential was von Neumann's (1955) discussion of the necessity of an epistemic cut in any measurement process (see Sec. 9) showing that the function of measurement is necessarily irreducible to the dynamics of the measuring device. This logic is closely related to the necessary separation of symbols and dynamics for control of self-replication since measurement and control are inverse processes, i.e., measurement transforms physical states to symbols in memory, while memory-stored controls transform symbols to physical states.

H.Pattee: The Physics of Symbols: Bridging the Epistemic Cut. [Полужирный шрифт мой — Е.С.]

Управление и измерение, или иногда полезно перечитывать статьи

Вот в этой статье Х.Патти подробно, но без математических дебрей отвечает на вопрос о том, что такое управление, с точки зрения физики. Управление состоит в организации неинтегрируемых граничных условий на движение материи (= на градиенты вещества/энергии в системе). Неголономность вытекает из того, что для реализации возможности описания системы необходимо существование большего числа степеней свободы, чем требуется для реализации движения вещества в ней.

В случае биологических систем управление выражено существованием символьных г.у., то есть наличием описания "себя": градиенто-независимых конфигураций материи (quiescent descriptions), записываемых в память системы и затем считываемых оттуда. Проблема описания "себя" многократно осложняется необходимостью смысловой замкнутости живого организма (описание "себя" ПЛЮС описание того, что будет интерпретировать это описание "себя"). Кстати, эти независимые описания должны быть скоординированы уже в первом поколении живой системы.

Александр Прусс и его критика гипотезы дизайна

Еще один интересный блоггер, который пишет на тему эволюции и дизайна.

Чувствуется, что автор с техническим/научным прошлым, хотя сам о себе он говорит, что он философ. Тем лучше, так как мне в таком случае легче понять его аргументацию. Благодарю моего подписчика за ссылку на блог Александра Прусса. Ниже я рассмотрю вот эту его записку: Sampling multiple cases with a selection bias can produce the illusion of design.

В записке представлены результаты численного эксперимента по случайному блужданию точки в пространстве заданной геометрической формы на плоскости. Показаны две траектории случайного блуждания. Первая -- результат селекции по определенному принципу, вторая -- одна из множества траекторий, не прошедших отбор (которых было в эксперименте большинство).

Одна из успешных траекторий случайного блуждания точки. 
Цель -- достичь красной граничной линии справа, 
не касаясь остальной границы. Отбор моделируется 
сужением области пространства слева от красной линии.

Одна из отбракованных траекторий: траектория достигла границы 
вне её красного сегмента.

Кооптация -- излюбленный аргумент эволюционистов

Бактериальный жгутик. Википедия

Но, увы, обеспечить кооптацию на практике оказывается значительно сложнее, чем обычно представляют, что, в свою очередь, означает одно: кооптация, если она и имеет место, -- тоже дизайн. Так что самособойщик, произносящий слово "кооптация", образно говоря, стреляет себе в ногу.

Вкратце: кооптация, по теории, заключается в приспособлении существующей биологической функции для новых нужд. Якобы перья сначала возникли для терморегуляции, а потом они вдруг оказались полезными для полета. И voi-la птицы научились летать. Однако вот незадача: приспособить можно уже что-то существующее, а как оно появилось, эволюционные фантазеры обычно не уточняют.

Существующие механизмы репарации ДНК никак не влезают в эволюционную парадигму

Приведу одну интересную колоритную цитату (в собственном вольном переводе этого комментария):

Случайный процесс не может генерировать информацию

Карстен Пульц "Конец эволюции"

Karsten Pultz: The specific sequences that carry information, phone numbers, for example, can only be defined as information in relation to the whole system of which they are a part. There needs to be a translation system with defined rules that sorts out which sequences contains information and which do not. [...] A random process producing information is an oxymoron. 

Случайный процесс, генерирующий информацию, -- это оксюморон. Отсюда (часть 2 здесь).

Наши друзья-самособойщики будут, разумеется, возражать. Покажут нам какой-нибудь учебник по теории информации и скажут, что мы, разумнотворщики, плохо учились в институте.

На это у нас есть один ответ, но зато железобетонный: шенноновская модель не предназначена для отражения смысла передаваемого сообщения и, следовательно, она неприменима к биологическим системам в тех задачах, где важны аспекты организации (метаболизм, репликация, отклик на стимулы, биологическая регуляция и интерфейсы, одним словом, все важнейшие стороны того, что отличает живое от неживого).

Ещё раз о пресловутой сингулярности

Интересный слайд из презентации специалиста компании Амазон, подтверждающий ID-шный тезис о том, что комбинация "человеческий интеллект + искусственный интеллект" доминирует над искусственным интеллектом.

Знания экспертов в предметной области позволяют оптимизировать эффективность процесса машинного обучения, предотвращая как underfitting (условно говоря, случай гипертрофированных данных), так и overfitting (гипертрофированная модель).

Реальный интеллект -- это человек и, разумеется, Бог, но никак не машина, несмотря на то, что успехи ИИ впечатляют. ИИ -- это всего лишь выжимка из опыта экспертов, причём эта выжимка никогда не превзойдёт по своим параметрам сам экспертный опыт просто потому, что его невозможно 100%-но формализовать (сюда же относится неустранимая проблема настройки многочисленных дискретных параметров алгоритмов ИИ, что само по себе -- задача комбинаторной сложности в общем случае).

Короче говоря, так называемая сингулярность, то есть гипотетическая точка фазового перехода, когда ИИ сравняется по всем сколько-нибудь важным параметрам с человеческим интеллектом, нам не грозит. Этого не произойдёт потому, что этого не произойдёт никогда.

Весь этот ажиотаж с искусственным интеллектом поддерживается для того, чтобы клянчить деньги на гранты.

Я дожил до этого дня!

Крановой тормоз. Источник: Стройтехника.Ру

Scientific American признает, что эволюционная парадигма тормозила биологию в отношении исследований мусорной днк ) Раз это мусор, кому охота в мусоре копаться?! Гранты не дадут.  

Although very catchy, the term "junk DNA" repelled mainstream researchers from studying noncoding genetic material for many years. After all, who would like to dig through genomic garbage? Thankfully, though, there are some clochards who, at the risk of being ridiculed, explore unpopular territories. And it is because of them that in the early 1990s, the view of junk DNA, especially repetitive elements, began to change. In fact, more and more biologists now regard repetitive elements as genomic treasures. It appears that these transposable elements are not useless DNA. Instead, they interact with the surrounding genomic environment and increase the ability of the organism to evolve by serving as hot spots for genetic recombination and by providing new and important signals for regulating gene expression.

О статье с матмоделью дарвиновской эволюции

Наша братья, народ умный, как мы называем себя, поступает почти так же, и доказательством служат наши ученые рассуждения. Сперва ученый подъезжает в них необыкновенным подлецом, начинает робко, умеренно, начинает самым смиренным запросом: не оттуда ли? не из того ли угла получила имя такая-то страна? или: не принадлежит ли этот документ к другому, позднейшему времени? или: не нужно ли под этим народом разуметь вот какой народ? Цитует немедленно тех и других древних писателей и чуть только видит какой- нибудь намек или, просто, показалось ему намеком, уж он получает рысь и бодрится, разговаривает с древними писателями запросто, задает им запросы и сам даже отвечает на них, позабывая вовсе о том, что начал робким предположением; ему уже кажется, что он это видит, что это ясно -- и рассуждение заключено словами: так это вот как было, так вот какой народ нужно разуметь, так вот с какой точки нужно смотреть на предмет! Потом во всеуслышанье с кафедры, -- и новооткрытая истина пошла гулять по свету, набирая себе последователей и поклонников.
Николай Васильевич Гоголь. Мертвые души

Professor Jeffrey Shallit, Waterloo

Это моя уже довольно старая статья. Выложу тем не менее.

Немного предыстории. Во время оно я оставил комментарий в блоге профессора математики и ярого критика ID Джеффри Шаллита (Jeffrey Shallit).  Он мне указал (на мой взгляд, достаточно резко) на эту статью: "сначала прочти вот это, потом приходи и мы поговорим". Возвращаю должок, ибо лучше поздно, чем никогда.

Профессор информатики не понимает, что вычисления наделяет смыслом исследователь, а не ЭВМ

Дай дураку научный метод, так он и мир объяснит.

Мудрое изречение моего корреспондента.

Микроскоп. Википедия

 

Профессор университета Ватерлоо (Канада) Джеффри Шаллит не понимает, что компьютер не осознает, что именно он вычисляет; что часы не понимают, который сейчас час; что телевизору всё равно, что он показывает... Физически вычисление -- это движение электронов по проводнику, ничего более. Организует его, наделяя при этом смыслом, интеллект человека.

Надо сказать, что мне уже приходилось пересекаться с Джеффри Шаллитом. Не скажу, чтобы я остался доволен нашим общением, хотя я благодарен ему за то, что наш небольшой обмен сообщениями вылился в эту статью. Образование, даже самое, казалось бы, качественное, не спасает человека от глупостей. Это печально.

Есть ли противоречие между верой и знанием?

 -- Ну вот, великая беда, 

Что выпьет лишнее мужчина! 

Ученье -- вот чума, учёность -- вот причина, 

Что нынче, пуще, чем когда, 

Безумных развелось людей, и дел, и мнений. 

“Горе от ума”. А.С.Грибоедов 

Предисловие

Недавно один мой анонимный читатель выступил с гносеомахическим тезисом "наука есть зло".

Оставляю за скобками двусмысленность позиции самого этого читателя. Ведь утверждающему, что наука есть зло, чтобы быть последовательным, необходимо отказаться от всех произведений научного знания как якобы злых по природе: от современных средств связи (что он делает в интернете, интересно?), от медицины, транспорта, электричества, системы центрального отопления, книг, верстающихся на компьютерах, и так далее. Всё это -- следствия научной деятельности человечества. Ведь каково древо, таковы и плоды. Отвергаешь древо -- должен отвергнуть и плод. Ему следовало бы уйти в лес и жить там.

Ничего зазорного в жизни в лесу я не вижу. Нужно только благословение Божие, мужество, сильная молитва и крепкое здоровье. Если у тебя нет решимости последовать своим же советам, то лучше уж помолчать.

Выражаю благодарность моим друзьям и знакомым, любезно согласившимся отрецензировать эту записку, чьи ценные замечания привели к изменениям первоначального текста.

Что такое вероятностные ресурсы (часть 2)

 Expertise does not necessarily drive you in the right direction of common sense.

Douglas Axe

Продолжение. Начало здесь. Для удобства снова приведу иллюстрацию.

Рис.1: Сравнение гомологичности белков, ответственных за миграцию нейронов, у человека и др. организмов. Гомологичность белкам человека низка у беспозвоночных, однако резко возрастает, начиная с хрящевых рыб и сохраняется высокой для всех позвоночных. По степени гомологичности делается вывод о появлении у хрящевых рыб новой функции. Информационный скачок, сопровождающий это событие, многократно превышает пороговое значение 140 функциональных бит, достижимых эволюционным путём. Следовательно, данная новая функция представляет собой дизайн.

И ещё одно замечание о связи между числом состояний 2¹⁴⁰, доступных эволюции, и количеством функциональной информации на иллюстрации ниже. Представьте себе, что одну и ту же мысль можно донести различными предложениями. Так вот число предложений с одинаковым смыслом обозначим через K. В нашем случае роль предложений будут выполять полипептиды (первичные структуры белков), а под смыслом мы будем понимать заданный уровень биохимической функции (способность белка вступать в определенное белковое взаимодействие, скажем, связывать АТФ). Легко себе представить, что при возрастании числа изменений в порядке букв в наших предложениях выявить первоначальный смысл будет всё тяжелее и наконец он станет совсем неуловим. Или, напротив, путем манипуляций с буквами в некоторых случаях можно восстановить первоначальный смысл предложения даже если информация частично утрачена, как это сделали герои романа Жюля Верна "Дети капитана Гранта". То же самое происходит и с биологической функцией: при перестановках пептидов в полипептидной цепи уровень белковой функции меняется. Предположим, что существует всего одна строка (K=1) во всём пространстве из |П| = 2¹⁴⁰ полипептидов, которая доставляет некоторую функцию f. Тогда, по введенному определению, количество функ. информации в этой строке составит -log₂(K/|П|) = -log₂(1/2¹⁴⁰) = 140 функ. бит. Это максимум, что может эволюция. Если у этой строки существуют синонимы (то есть в случае K > 1), количество функ. информации в каждом из синонимов, соответственно, будет меньше. В blast-анализе используется мера bitscore (количество совпадающих бит в двух сравниваемых строках). Чем больше bitscore, тем больше совпадений между строками, тем больше вероятность того, что мы имеем некоторую важную функцию, данный совпадающий кусок сравниваемых строк ее кодирует, а отбор относительно нее действует очищающим образом (что видно на рисунке ниже -- рассматриваемая функция появляется у рыб и присутствует у всех позвоночных, включая человека). Итак, информационный порог эволюции: log₂|П| = 140 бит (это не шенноновские биты, а функциональные). Отсюда интересный практический тест на дизайн той или иной биологической функции (который делал gpuccio в своих статьях). Если скачок функциональной информации (оцениваемый blast-анализом как bitscore) превышает 140 бит, то данная функция -- явный дизайн. И, наконец, важно помнить, что пороговое значение в 140 функциональных бит как тест на дизайн -- это очень завышеная, то есть гарантированная оценка. На практике возможности эволюции по оптимизации функции гораздо скромнее. Мы даём большую фору нашим оппонентам. В blast-анализе используется мера bitscore (количество совпадающих бит в двух сравниваемых строках). Чем больше bitscore, тем больше совпадений между строками, тем больше вероятность того, что мы имеем некоторую важную функцию, данный совпадающий кусок сравниваемых строк ее кодирует, а отбор относительно нее действует очищающим образом (что видно на рисунке выше -- рассматриваемая функция появляется у рыб и присутствует у всех позвоночных, включая человека). 

Интересно, что в статье Abel, Durston, Chiu "Measuring the functional sequence complexity of proteins" ставится та же задача, но подход там несколько иной. Они вычисляют функц. информацию, которая соответствует всей молекуле белка, суммируя информационные дельты по каждой позиции его первичной структуры (полипептидной цепи). Максимальное значение удельной дельты на аминокислоту = log₂20, так как мощность аминокислотного алфавита = 20. Единица измерения функ. информации, предложенная авторами статьи, - это functional bit (fit). 

Важная фраза из статьи: "The Fit values obtained can be discussed as the measure of the change in functional uncertainty required to specify any functional sequence that falls into the given family being analyzed". Мой перевод: "Количество функциональных бит соответствует уменьшению функциональной неопределенности, необходимому для того, чтобы задать/указать ту или иную функциональную строку, принадлежащую к определенному семейству белков." 

Т.обр., функция есть нечто, позволяющее указать определенную альтернативу из множества возможных. Вот это самое указание (спецификация) и есть то, что достигается только интеллектуально и никак иначе. Природа этого делать не умеет, она не принимает решений, не выбирает по нефизическим критериям (metabolic или др. utility) и поэтому ей всё равно, работает клетка или нет. Сложная функция не появляется постепенным развитием простой, но только дискретно, скачками (как на рисунке), причем скачки эти (если они достаточно большие по величине), как мы видели, может реализовать только интеллект. 

Возьмем к примеру велосипед и вертолет, между которыми нет никакого дарвиновского пути. Велосипед велосипедом, а вертолет -- это принципиально новое по сравнению с велосипедом. В вертолете могут лишь использоваться некоторые общие принципы велосипеда (вращение колеса, передача), однако "автомагически" велосипед ни при каких условиях не превратится в вертолет, поскольку вероятностные ресурсы возможных преобразований велосипедов в вертолеты ограничены. Ландшафт, по которому нам придётся двигаться в параметрическом пространстве, совершенно исключает дарвиновское движение, ведь оно, как известно, имеет свойство стагнировать в локальных пиках (даже с учетом того, что сам ландшафт изменяется со временем): слишком велики вероятностные барьеры, стоящие у него на пути. Предположим, что для преобразования велосипеда в вертолет нам потребуется 100 мутаций (это серьезное упрощение, поскольку оно не учитывает того, сколько новых функций, которых нет у велосипеда, нам придется добавить). Предположим также, что эти 100 мутаций независимы и пусть для простоты каждая из них имеет вероятность закрепления по популяции, равную р (СТЭ: мутации возникают случайно, закрепление мутации -- это событие распространения мутированного гена на всю популяцию вследствие отбора). Вероятность закрепления всех 100 мутаций последовательно составит p¹⁰⁰. Это смехотворно малая величина. Для преодоления такого вероятностного барьера вероятностные ресурсы биоты категорически недостаточны. В реальности для перестройки из велосипеда в вертолет нужен разум (предвидение, стратегическое планирование, принятие решений по достижению целевого состояния). Предлагать биологическую эволюцию как средство достижения такой цели просто смешно. 

Интеллект не есть что-то эфемерное. Результаты его деятельности вполне можно пощупать и измерить. При моделировании для учета влияния интеллектуальных акторов на некоторый процесс достаточно ввести в той или иной форме стремление к целевому состоянию. 

В любом сколько-нибудь нетривиальном исследовании это фактически и делается. Это делается также и в биоинформатике, только по ряду причин (в том числе идеологических) об этом умалчивается.

О самопроизвольном возникновении и последующем эволюционном развитии жизни

Предел еси положил, егоже не прейдут... Вся премудростию сотворил еси.

Книга Псалмов. Псалом 103.

"Самопроизвольное возникновение и последующее эволюционное развитие жизни".

Эволюционисты любят словесные игры. Но это может пройти незамеченным в дискуссиях лишь с теми собеседниками, кто не понимает, что за этими словами нет никакой конкретики. Никаких цифр, никаких прогнозов. Только игры в слова и, максимум, писульки на бумаге: вот моя модель, посмотрите, она работает... На бумаге. Но не в реальности.

Что у нас в реальности? Давайте кратко пройдемся по всему, что так или иначе затрагивается в этом блоге.

H. Pattee: Комплиментарность дискретных правил управления и непрерывности динамики управляемых систем

We cannot understand the genetic DNA as only a continuous dynamical structure any more than we can understand the words on this page by their physical properties.

И далее (привожу скан, так как скопировать текст из сканированного источника невозможно):

 

Howard Pattee, The role of instabilities in the evolution of control hierarchies, Power and Control: Social structures and their transformation, 1976. 

Мои пять копеек.

Термодинамическая эффективность вычислений в биосистемах

... близка к порогу Ландауэра (всего на порядок выше). Но даже этот множитель, похоже, объясняется (в другой публикации) требованием надёжности (защитой от тепловых шумов). Так что генетическая память -- прекрасная иллюстрация в пользу гипотезы дизайна, ибо не видеть здесь инженерной целенаправленности надо постараться.

Что такое обработка знаков, или семиозис?

Эта записка, как и ряд других, является результатом совместного с комментатором Upright Biped обсуждения проблем организации биосемиозиса.

Физическая суть семиозиса (обработки знаков) заключается в том, что он обеспечивает указание/обозначение одной из возможных физических или химических альтернатив. Например, молекулы краски на листе бумаги (или конфигурация пикселей компьютерного монитора):

Конфигурация материи, обозначающая другую физически независимую от неё конфигурацию материи.

обозначают одну из иллюстраций (множеств молекул краски на бумаге или конфигураций пикселей монитора):

Различные конфигурации материи.

Что такое вероятностные ресурсы системы (часть 1)

Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, 

и нет ничего нового под солнцем. 

Бывает нечто, о чем говорят: "смотри, вот это новое"; 

но это было уже в веках, бывших прежде нас.

Книга Екклесиаста, или Проповедника. гл.1:9-10.

Вероятностные ресурсы некоторой системы X -- это размер пространства П возможных её состояний, то есть |П|. Это мера, отражающая то, что может потенциально реализоваться в системе X за время ее жизни, причем в X есть нечто, ведущее себя как случайная величина.