July 8th, 2020

10 млн долларов за разгадку тайны происхождения жизни

Artificial Intelligence + Origin of Life Prize, $10 Million USD

Как появилась жизнь и, в частности, как появился генетический код? Откуда взялась информация? И помогут ли ответы на эти вопросы в развитии искусственного интеллекта?

https://www.herox.com/evolution2.0

Пожелаем нашим друзьям эволюционистам удачи. Только тех, кто будут присуждать приз, убедить гораздо труднее, чем неподготовленную доверчивую аудиторию (если, конечно, это не распил). 

Ученые из Мичиганского университета врут

Ну, хорошо, хорошо, не врут, а фантазируют за государственный счёт.

Друг перепостил мне (не знаю, откуда) вот эту вот "прелесть". И попросил прокомментировать.

Collapse )

Мы имеем дело с компьютерной симуляцией. Авторами компьютерной симуляции, а также самой вычислительной среды, где такая симуляция возможна, являются люди. Это первое, что нужно запомнить, и никогда не сбрасывать со счетов.

Как следствие этого возможно создание виртуальных объектов, поведение которых доступно не только наблюдению, но и управлению. Управление осуществляется семиотически -- по набору заранее оговоренных правил, а также по явно заданной выходной функции, значения которой являются управляющим сигналом. Этим грешат все известные мне модели эволюции: моделируется на самом деле искусственный отбор, то есть в принципе не то, что написано на этикетке.

Особенно позабавило вот это: "полностью случайный выбор инструкций"... Да, инструкции, типа, мы прописали, засунули их в базу, а потом из базы полностью случайно (с) выбираем. Bingo! Я только надеюсь, что это Рабинович Моцарта насвистел (с) журналистские перепевки и что авторы такого написать не могли )

Авторы не отвечают на вопрос о появлении первой тройки инструкции+протокол+процессор. Они просто полагают эту тройку заданной. Никакие гипотезы РНК и прочие изыски на этот вопрос не отвечают. Где в природе (не в силиконе) процесс, способный не только что-то воспроизвести, но воспроизвести также и то, что это что-то будет воспроизводить по записи и считыванию инструкций из памяти? Воспроизводится-то неоднородная система, следовательно, должно быть её описание. А раз так, значит должны быть обеспечены запись/считывание инструкций с носителя.

Меня поражает полёт фантазии искусственников: показываем нечто, потом говорим ничем не обоснованное "следовательно" и считаем задачу решённой. Но вопросы только множатся...

Как и во всякой компьютерной симуляции, здесь что заложишь, то и получишь. Заложишь мощные нереалистичные допущения -- получишь красивый результат, но который, увы, не соответствует реальности. Заложишь реалистичные допущения -- получишь реалистичный, но неинтересный результат.

Два вопроса, ответы на которые нужно требовать от искусственников:

(1) откуда первая инструкция и первый процессор?
(2) каким образом осуществляется борьба с вероятностными барьерами? Если управлением поиска, то это интеллектуальный процесс и, следовательно, цель демонстраторов не только не достигнута, но продемонстрировано противоположное.

Искусство создателей разнообразных моделей жизни заключается лишь в том, как поглубже запрятать управление экспериментом и выдать то, что получилось, за природный процесс.

Так что ничего нового: здесь, как и во всех других подобных случаях, дизайн на дизайне сидит и дизайном погоняет.

Cм. также мой давнишний разбор подобного исследования.

Конкретные цифры по энергетической эффективности живых организмов

В последнее время мне несколько раз подряд пришлось услышать: «никакого разумного рационального дизайна в природе нет, поскольку я бы сделал это лучше».

Я уже писал об этом здесь. Мне такие аргументы напоминают Промокашку из знаменитого кинофильма "Место встречи изменить нельзя". Услышав виртуозное исполнение 2-го этюда Шопена на фортепиано, наш персонаж сказал с усмешкой: «Это и я так могу!»

42969982
Это и я так могу!

Здесь содержатся конкретные факты, касающиеся энергоэффективности передачи генетической информации:

«С энергетической точки зрения наиболее совершенной системой памяти является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), молекулы которой хранят генетическую информацию у всех без исключения живых организмов на Земле. Полимерная молекула ДНК представляет собой двойную спираль с шагом 34 Å и диаметром 20 Å, соединенную через 3,4 Å парами специальных химических веществ — оснований, последовательность которых и определяет генетическую информацию. Так как всего имеется четыре различных основания, то каждая пара содержит два бита информации. Это соответствует объемной плотности информации ~1021 бит/см3 (для мозга эта величина составляет всего лишь ~107 бит/см3). Полное количество информации в молекуле ДНК человека ~108 бит. Интересно, что только около 10% этого количества является собственно генетической информацией, т. е. описанием «устройства» человека, точнее, рецепта «изготовления» (химического синтеза) человека. Остальное составляет «административно-управленческий аппарат», организующий передачу информации и распределение ее между различными клетками. Сравнение относительно скромного объема генетической информации (~107 бит) с объемом памяти человека (~1010 бит) приводит к любопытному выводу о том, что жизненный опыт человека значительно богаче его наследственности. Интересно отметить, что у простейшего живого существа — вируса, объем генетической информации всего в несколько сот раз меньше. Передача одного бита информации ДНК требует около 0.2 эВ, что приблизительно в 10 раз больше нормальной температуры (T = 300 К), т. е. минимальной затраты энергии при тепловых шумах. Таким образом, в энергетическом отношении информационная система ДНК близка к идеалу, остающийся множитель ~10 почти наверняка служит для обеспечения надежности работы системы (защита от тепловых флуктуаций)» [полужирный шрифт мой — mns2012].

Пример дизайна: водоросли с поплавками


20181013_122815.jpg
А

В
Рис.1. Примеры дизайна: А -- водоросли с поплавками (восточное побережье Великобритании), В -- рыболовная сеть.


Поплавки на водорослях (Рис.1А) выглядят, как пластиковые. Очень легкие. Поверхность гладкая и мягкая на ощупь. Вероятно, полые внутри и с очень прочной оболочкой. Если бы эти водоросли обзаводились своими поплавками так, как вещал Дарвин, то даже того отрезка времени, который обычно принято считать возрастом Земли, не хватило бы ) Оказывается, что вероятностные ресурсы, находящиеся в распоряжении биоты, ограничены сильнее, чем было принято считать раньше. Даже на современном этапе развития технологий человеку не под силу соревноваться с Творцом этих водорослей по многим параметрам. Для иллюстрации приведу следующий график.


Рис.2. Сравнение эффективности современных технологических и биологических систем по решению различных задач. По вертикали отложена доля используемых ресурсов, по горизонтали характерный размер технологических и биологических объектов. Для различных типов ресурсов использованы следующие цвета: информация -- рыжий, энергия -- красный, время -- зеленый, пространственные ресурсы -- синий, структурные -- серый, вещество -- желтый. Источник [1].

На графиках на рис.2 показана степень эффективности использования информации, энергии, времени, пространственных ресурсов, структурных взаимодействий и вещества в процентном отношении для объектов, размеры которых находятся в том или ином диапазоне (по горизонтали). Например, в нанометровом диапазоне (левый край обоих графиков) современные технологические решения намного менее эффективны с точки зрения потребления энергии, чем биологические системы: в технологических системах затрачивается в несколько раз больше энергии, чем в живых системах. То же в том же диапазоне справедливо и в отношении использования вещества: в настоящее время в технологических системах его используется примерно в два раза больше, чем в биосистемах. Графики отражают важность рассмотрения биосистем как систем обработки информации.


  1. Bogatyrev N., Bogatyreva O. (2014): BioTRIZ: a Win-Win Methodology for Eco-Innovation. - In: "Eco-Innovation and the development of Business Models. Lessons from Experience and New Frontiers in Theory and Practice", chapter 15, Vol.2, Springer Verlag, 2014, p.297-314.