mns2012 (mns2012) wrote in biosemiotics,
mns2012
mns2012
biosemiotics

Categories:

Порядок, хаос и функция



David L. Abel, The first gene, 2011, стр. 82.

Хаос, порядок, функция и их соотношение.

Рассматриваются физико-химические состояния материи (или соответствующие им конфигурации частиц вещества), характеризующиеся различными степенями упорядоченности, хаотичности и функции. Предполагается, что каждое состояние (конфигурация материи), изображаемое точкой в пространстве XYZ, имеет соответствующее ему представление на некотором заданном (универсальном) языке описания. В качестве таких представлений удобно рассматривать строки символов (это особенно удобно, когда сами описываемые физические объекты имеют линейную структуру, например, полинуклеотиды, а также первичные структуры белков). Ось Х -- колмогоровская сложность, ось Y -- степень алгоритмической сжимаемости рассматриваемых строк, ось Z -- функция.

Хаос/порядок -- горизонтальная плоскость XY. Порядок (cостояния ближе к началу оси X) соответствует конфигурациям материи, представления которых сильно алгоритмически сжимаемы и несут относительно малое количество информации. Хаос (область пространства на удалении от начала оси Х) соответствует состояниям с плохо сжимаемыми описаниями. Строки представлений хаотических состояний несут большое количество информации (не путать с функциональной информацией). Примером описания хаотического состояния системы является случайная строка символов.

Функция реализуется в относительно малом диапазоне сложности и соответствует участку, закрашенному серым цветом. Функция ортогональна плоскости XY и соответствует организованным системам. Представления функциональных конфигураций материи несут функциональную информацию. Строки описаний могут быть интерпретируемы как инструкции по построению функциональных систем (например, нуклеотидная строка AUG -- инструкция инициировать синтез белка на рибосоме). Максимум w* функции расположен ближе к хаосу по оси X, чем к упорядоченным состояниям [не отсюда ли миф о том, что жизнь спонтанно возникла из хаоса? -- mns2012]. Функция возникает как результат выбора из возможных вырожденных состояний по прагматическому критерию и наделения их смысловой нагрузкой, где смысл понимается в контексте обеспечения работы организуемой системы как целого, составленного из ряда взаимодействующих компонентов (utility). Смысл физически выражается наличием граничных условий на движение вещества в системе. В случае системы трансляции биологической информации имеются символьные граничные условия на движение частиц материи (символьное распознавание по адаптерному принципу).

Примеры функциональных структур:

  • первичная структура белка, обеспечивающая заданный уровень конкретного белкового взаимодействия (в том числе, степень инфективности бактериофага);

  • линейная структура полинуклеотида (молекулы информационной РНК);

  • текст этой записки;

  • java-код (разумеется, в контексте вычислительной среды, компонентом которой является java-компилятор).


Суть всего представленного здесь хозяйства (для неспециалистов вроде меня) состоит в следующем. Функциональная информация отличается от информации Шеннона введением понятия смысла/функции сообщения в контексте системы, где это сообщение (инструкция) генерируется, передаётся, читается, интерпретируется и исполняется. Символ в такой-то позиции некоторой строки может нести от 0 до log2N функциальнальных бит информации, где N -- мощность алфавита (диапазон для белков: 0 .. 4.32 бит; для иРНК/ДНК: 0 .. 2.0 бит).

И ещё интересный и полезный момент: рассмотрение биологической реальности с позиций обработки информации разгоняет дымовую завесу, создаваемую безответственным фантазированием эволюционистов. Обработка информации всегда искусственна. Там, где обрабатывается информация, речь идет не только о физике и химии, но и о прагматике и смысле, по отношению к которым природа, лишенная целеполагания, безразлична. Функция, цель -- категории, в которых мыслит создатель системы, для чего, собственно, он её и создаёт. Появление таких сложнейших систем, как живые системы, невозможно по эволюционному механизму. Эволюционное объяснение просто смехотворно. Это так же смешно, как объяснять, что буквы, которые вы сейчас видите перед глазами, сложились в осмысленные слова и предложения под действием отбора и ошибок копирования. Увидеть это и позволяет соотнесение биологии с теорией и практикой обработки информации.

Для иллюстрации возьмём информационную РНК. Порядок нуклеотидов в ней не имеет физической обусловленности: избирательность в процессе полимеризации практически отсутствует, так как в водяном растворе любой из нуклеотидов может полимеризовать любой другой. Каждая последовательность нуклеотидов энергетически неотличима от любой другой. Конкретная последовательность нуклеотидов в иРНК обусловлена не градиентами вещества или энергии, но прагматическим смыслом в контексте всей персистентной самовоспроизводящейся системы: именно такая, а не иная последовательность необходима для синтеза функциональной первичной структуры того или иного белка.

Итак, сначала идея, смысл (семантика) и лишь затем реализация (синтаксис). Организация, понимаемая как взаимодействие компонентов неоднородной системы между собой, осуществляется концептуально только сверху вниз. Наоборот на практике не бывает никогда. Наоборот бывает только в сказках или в представлении сторонников эволюционной парадигмы. Но реальность -- это одно, а псевдонаучные фантазии - совершенно другое.
Tags: абель, адаптерная гипотеза, биомашины, биосемиотика, трансляция информации, функциональная информация
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 0 comments