> Chodziło raczej o wskazanie "niecelowości" - jeśli powstaje wynalazek
> komunikacji za pomocą fal elektromagnetycznych, to po co wymyślać znaki
> dymne?
Fale magnetyczne są lepsze do komunikacji, a chlorofil niekoniecznie jest
lepszy do zdobywania energii. Organizmy cudzożywne raczej mają lepszy sposób
na zdobywanie energii niż samożywne. Cudzożywne opłacało się wyposażyć w
lepszy sposób przemieszczania się, a samożywne w dłuższe korzenie albo większe
liście. Ptak ze skrzydłami pokrytymi chlorofilem, albo z długimi korzeniami,
niekoniecznie jest dobrym rozwiązaniem. Do tego wszystkiego ptaki bez
organizmów służących im za pokarm by nie mogły istnieć, dlatego są potrzebne
oba rodzaje organizmów.

> Zapis budowy organizmu jest w pewnym sensie hierarchiczny. Pojedynczy
> losowy błąd na "niskim" poziomie jest słabo widoczny lub szybko
usuwany
> (np. mechanizm apoptozy na poziomie komórki), na "wysokim" daje
> "sensowne" fluktuacje - organizm pozostaje funkcjonalny, tylko nieco
> inny (wyższy, z trzema nerkami, szóstym palcem itp.). Tyle, że zmiany
> dalej są losowe.

Weźmy np. seryjną fabrykę samochodów. Robimy wewnątrz niej losową zmianę.
Gdy zerwiemy płytę ze ściany i rzucimy ją w losowe miejsce, to produkcji
nic nie zaburzy, będzie wciąż taka sama. Ale gdy z jednej maszyny wyciągniemy
jakieś urządzenie i przełożymy w losowe miejsce do drugiej, albo pracownika z
biura zamienimy z pracownikiem na montażu, to raczej produkcja nie będzie
możliwa. Zmierzam do tego, że nigdy przez przypadek nie zdarzy się
wyprodukowanie samochodu z pięcioma sprawnymi kołami. Żeby do samochodu
wstawić piąte sprawne koło trzeba sporo się zaprojektować. Samo koło musi
być sprawne, mechanizm zapewniający toczenie musi być we właściwym miejscu,
mechanizm napędzający musi być dobrze zgrany jeśli to ma być koło pędne, itd.
Po przejściu huraganu nad fabryką samochodów nie zaczyna ona produkować lepszych
samochodów. A w świecie przyrody obserwujemy coś takiego.

Nie chce powiedzieć że to nie są losowe zmiany, nikt nie wie czy są czy nie są
losowe. Ale na pewno naturalne algorytmy genetyczne w wyniku tych zmian zdają
się działać całkiem sensownie, a nie chaotycznie. Po zmianach w kodzie
genetycznym nie zawsze mamy takie efekt jak po huraganie nad fabryką samochodów.

Pozdrawiam









> --

> Paweł Kierski

> n...@p...net



--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

do góry

W dniu 2011-07-02 12:13, m...@t...pl pisze:
>
> > Chodziło raczej o wskazanie"niecelowości" - jeśli powstaje wynalazek
> > komunikacji za pomocą fal elektromagnetycznych, to po co wymyślać znaki
> > dymne?
> Fale magnetyczne są lepsze do komunikacji, a chlorofil niekoniecznie jest
> lepszy do zdobywania energii. Organizmy cudzożywne raczej mają lepszy sposób
> na zdobywanie energii niż samożywne. Cudzożywne opłacało się wyposażyć w
> lepszy sposób przemieszczania się, a samożywne w dłuższe korzenie albo większe
> liście. Ptak ze skrzydłami pokrytymi chlorofilem, albo z długimi korzeniami,
> niekoniecznie jest dobrym rozwiązaniem. Do tego wszystkiego ptaki bez
> organizmów służących im za pokarm by nie mogły istnieć, dlatego są potrzebne
> oba rodzaje organizmów.

Właśnie - "lepsze"? Przecież po drodze łańcucha pokarmowego są same
straty energii. (To z resztą jeden z argumentów wegetarian - to samo
poletko obsiane soją więcej wyżywi, niż krowy pasące się na łące tej
samej wielkości.) Lepiej byłoby "ewoluować" jako poruszające się
i jednocześnie pokryte chlorofilem - energię dostajesz bez strat
i możesz się przemieszczać tam, gdzie lepsze nasłonecznienie.

> > Zapis budowy organizmu jest w pewnym sensie hierarchiczny. Pojedynczy
> > losowy błąd na"niskim" poziomie jest słabo widoczny lub szybko
usuwany
> > (np. mechanizm apoptozy na poziomie komórki), na"wysokim" daje
> >"sensowne" fluktuacje - organizm pozostaje funkcjonalny, tylko nieco
> > inny (wyższy, z trzema nerkami, szóstym palcem itp.). Tyle, że zmiany
> > dalej są losowe.
>
> Weźmy np. seryjną fabrykę samochodów. Robimy wewnątrz niej losową zmianę.
> Gdy zerwiemy płytę ze ściany i rzucimy ją w losowe miejsce, to produkcji
> nic nie zaburzy, będzie wciąż taka sama. Ale gdy z jednej maszyny wyciągniemy
> jakieś urządzenie i przełożymy w losowe miejsce do drugiej, albo pracownika z
> biura zamienimy z pracownikiem na montażu, to raczej produkcja nie będzie
> możliwa. Zmierzam do tego, że nigdy przez przypadek nie zdarzy się
> wyprodukowanie samochodu z pięcioma sprawnymi kołami. Żeby do samochodu
> wstawić piąte sprawne koło trzeba sporo się zaprojektować. Samo koło musi
> być sprawne, mechanizm zapewniający toczenie musi być we właściwym miejscu,
> mechanizm napędzający musi być dobrze zgrany jeśli to ma być koło pędne, itd.
> Po przejściu huraganu nad fabryką samochodów nie zaczyna ona produkować lepszych
> samochodów. A w świecie przyrody obserwujemy coś takiego.
>
> Nie chce powiedzieć że to nie są losowe zmiany, nikt nie wie czy są czy nie są
> losowe. Ale na pewno naturalne algorytmy genetyczne w wyniku tych zmian zdają
> się działać całkiem sensownie, a nie chaotycznie. Po zmianach w kodzie
> genetycznym nie zawsze mamy takie efekt jak po huraganie nad fabryką samochodów.

Samochód jest daleko mniej skomplikowany od najprostszego organizmu. Do
tego organizmy wielokomórkowe są w zasadzie flotyllą samochodów
i innych pojazdów, do tego wiozących ze sobą całe warsztaty wytwórcze
i naprawcze. Jedna komórka od losowej zmiany kodu umiera dość szybko.

Teraz weź minimum tysiące takich flotylli. Zmieniaj w nich losowo (ale
zwykle nieznacznie) kawałki planów konstrukcyjnych wg których odtwarzają
się poszczególne samochody. Mieszaj takie plany między sobą. Szybko
eliminuj samochody i całe flotylle, które nie mają podstawowych cech
działającego samochodu.

Porównujesz rzeczy na zupełnie innych poziomach skomplikowania.

--
Paweł Kierski
n...@p...net

do góry

On Jul 3, 7:32 pm, Paweł Kierski <n...@p...net> wrote:

> Właśnie - "lepsze"? Przecież po drodze łańcucha pokarmowego są same
> straty energii. (To z resztą jeden z argumentów wegetarian - to samo
> poletko obsiane soją więcej wyżywi, niż krowy pasące się na łące tej
> samej wielkości.) Lepiej byłoby "ewoluować" jako poruszające się
> i jednocześnie pokryte chlorofilem - energię dostajesz bez strat
> i możesz się przemieszczać tam, gdzie lepsze nasłonecznienie.
Lepsze, zamiast czekac na sloneczna pogode i zbierac energie po
kawalku, mozna przemieszczac sie w miejsca gdzie inne osobniki
zbieraly ja latami i skonsumowac w kilka minut. Chlorofil bylby
zbednym ciezarem w poruszaniu sie.

> Samochód jest daleko mniej skomplikowany od najprostszego organizmu. Do
> tego organizmy wielokomórkowe są w zasadzie flotyllą samochodów
> i innych pojazdów, do tego wiozących ze sobą całe warsztaty wytwórcze
> i naprawcze.
Zdecydowanie racja.

> Jedna komórka od losowej zmiany kodu umiera dość szybko.
A jednak prawdopodobienstwo ze w wyniku mutacji dochodzilo
do powstania lepiej przystosowanych komorek musialo byc
dosc duze.

> Teraz weź minimum tysiące takich flotylli. Zmieniaj w nich losowo (ale
> zwykle nieznacznie) kawałki planów konstrukcyjnych wg których odtwarzają
> się poszczególne samochody. Mieszaj takie plany między sobą. Szybko
> eliminuj samochody i całe flotylle, które nie mają podstawowych cech
> działającego samochodu.
Jak mozna zmieniac losowo plan konstrukcyjny roweru aby wyszedl
z niego plan konstrukcyjny motoru? Weźmy pojedynczy rysunek. Niech
sklada sie 300-tu prostych kresek. Kazda kreska niech ma ograniczona
dlugosc do wartosci ze skonczonego zbioru o mocy N. Grubosc
tak samo, ze zbioru o mocy M. Rozpoczyna sie na wspolrzednych
(x1,y1), a konczy na (x2,y2). xi i yi niech tez naleza do skonczonego
zbioru o rozmiarze K. Podstawiajac mamy (N*M*K^4/2)^300. A ewolucja
rzekomo trwala tylko 3.5*10^9 lat i pokonala w tym czasie dluzsza i
trudniejsza droge niz jedna kartka planu motoru. Nawet nie ma cienia
sensu w tym ze w ewolucji istotna role odegrala losowosc. O sukcesie
ewolucji zdecydowalo cos innego niz rzucanie kostka - ciekawe co?
Moze dobre algorytmy, moze dobre ograniczenia w mutacji tylko do
sensowych rozwiazan, nie mam pojecia co....

> Porównujesz rzeczy na zupełnie innych poziomach skomplikowania.
No wlasnie, ja porownuje proste obiekty jak fabryki samochodow i juz
nie
widac szans na sensowna zmiane w wyniku losowych prob. A co dopiero
tak skomplikowane obiekty jak organizmy zywe? 300 kresek nie da sie
losowo
ustawic we wlasciwym miejscu, a gdzie miliony genow?

Pozdrawiam

do góry

W dniu 2011-07-03 21:56, Mariusz Marszałkowski pisze:
> On Jul 3, 7:32 pm, Paweł Kierski<n...@p...net> wrote:
>
>> Właśnie - "lepsze"? Przecież po drodze łańcucha pokarmowego są same
>> straty energii. (To z resztą jeden z argumentów wegetarian - to samo
>> poletko obsiane soją więcej wyżywi, niż krowy pasące się na łące tej
>> samej wielkości.) Lepiej byłoby "ewoluować" jako poruszające się
>> i jednocześnie pokryte chlorofilem - energię dostajesz bez strat
>> i możesz się przemieszczać tam, gdzie lepsze nasłonecznienie.
> Lepsze, zamiast czekac na sloneczna pogode i zbierac energie po
> kawalku, mozna przemieszczac sie w miejsca gdzie inne osobniki
> zbieraly ja latami i skonsumowac w kilka minut. Chlorofil bylby
> zbednym ciezarem w poruszaniu sie.

Racja. Ale biorąc pod uwagę globalną optymalizację wykorzystania energii
lub maksymalną elastyczność reakcji na zmiany środowiskowe, to lepiej
jednak mieć ten chlorofil.

Tu może nie brnijmy dalej - nie ma sensu.

[...]
>> Jedna komórka od losowej zmiany kodu umiera dość szybko.
> A jednak prawdopodobienstwo ze w wyniku mutacji dochodzilo
> do powstania lepiej przystosowanych komorek musialo byc
> dosc duze.

Wystarczą miliardy lat i jeszcze większe liczby prób w każdej minucie.
Prawdopodobieństwo nie musi być duże.

>> Teraz weź minimum tysiące takich flotylli. Zmieniaj w nich losowo (ale
>> zwykle nieznacznie) kawałki planów konstrukcyjnych wg których odtwarzają
>> się poszczególne samochody. Mieszaj takie plany między sobą. Szybko
>> eliminuj samochody i całe flotylle, które nie mają podstawowych cech
>> działającego samochodu.
> Jak mozna zmieniac losowo plan konstrukcyjny roweru aby wyszedl
> z niego plan konstrukcyjny motoru? Weźmy pojedynczy rysunek. Niech
> sklada sie 300-tu prostych kresek. Kazda kreska niech ma ograniczona
> dlugosc do wartosci ze skonczonego zbioru o mocy N. Grubosc
> tak samo, ze zbioru o mocy M. Rozpoczyna sie na wspolrzednych
> (x1,y1), a konczy na (x2,y2). xi i yi niech tez naleza do skonczonego
> zbioru o rozmiarze K. Podstawiajac mamy (N*M*K^4/2)^300. A ewolucja
> rzekomo trwala tylko 3.5*10^9 lat i pokonala w tym czasie dluzsza i
> trudniejsza droge niz jedna kartka planu motoru. Nawet nie ma cienia
> sensu w tym ze w ewolucji istotna role odegrala losowosc. O sukcesie
> ewolucji zdecydowalo cos innego niz rzucanie kostka - ciekawe co?
> Moze dobre algorytmy, moze dobre ograniczenia w mutacji tylko do
> sensowych rozwiazan, nie mam pojecia co....

Selekcja. Tak jak w szachach - układów pionów na szachownicy jest bardzo
dużo. Ale w danej partii drzewo na kilka ruchów do przodu nie jest tak
wielkie. Część z nich jest zabroniona przez reguły (chemia na poziomie
komórek, fizyczne możliwości łączenia elementów w przypadku roweru),
część jest "nieopłacalna" (nie daje lepszych efektów w walce o byt, nie
daje wygodniejszego środka komunikacji). Znakomicie to zawęża w każdym
momencie przyszłe drzewo rozwiązań. (Właśnie zorientowałem się, że
akurat Tobie nie ma co tego tłumaczyć 8-) ) A że szachownic jest
baaardzo dużo...

Druga rzecz - przeskoki "jakościowe", takie jak dołożenie silnika do
roweru. Tu analogie zawodzą - pomyśl raczej o systemie, w którym jest
już dużo silników, ale drogą ewolucji składasz je tak, żeby pracowały
na jednym wale sumując moc. "Silniki" to względnie proste struktury
wykorzystujące bezpośrednio reakcje chemiczne (ATP choćby).

Ciekawsze jak te proste struktury powstały i zaczęły się organizować.
Bo od poziomu komórki ewolucja (losowe mutacje, krzyżowanie, selekcja)
jest wystarczająca do opisu dalszego "rozwoju".

>> Porównujesz rzeczy na zupełnie innych poziomach skomplikowania.
> No wlasnie, ja porownuje proste obiekty jak fabryki samochodow i juz
> nie
> widac szans na sensowna zmiane w wyniku losowych prob. A co dopiero
> tak skomplikowane obiekty jak organizmy zywe? 300 kresek nie da sie
> losowo
> ustawic we wlasciwym miejscu, a gdzie miliony genow?

Te miliony genów od początku są już ustawione w lokalnym optimum. Gdyby
przeszukać przestrzeń rozwiązań, to pewnie znaleźlibyśmy w nich m.in.
mózgi z odżywianiem z płacht chlorofilowych, wyposażone w elementy do
bezpośredniej komunikacji radiowej. Bo czemu nie? Wszystko to ze
związków organicznych syntetyzowanych na podstawie kodu DNA da się
sklecić.

A tym czasem ewolucja (bez katastrof globalnych) idzie w dość proste
modyfikacje, raczej ilościowe niż jakościowe. (Choć czasem ilość idzie
w jakość.)

--
Paweł Kierski
n...@p...net

do góry

Użytkownik "Mariusz Marszałkowski" <m...@g...com> napisał w wiadomości
news:0e23e8f9-ea98-46f0-b2c4-33a52c5fc909@fv14g2000v
bb.googlegroups.com...

>> Porównujesz rzeczy na zupełnie innych poziomach skomplikowania.
>No wlasnie, ja porownuje proste obiekty jak fabryki samochodow i juz
>nie widac szans na sensowna zmiane w wyniku losowych prob. A co dopiero
> tak skomplikowane obiekty jak organizmy zywe? 300 kresek nie da sie
> losowo ustawic we wlasciwym miejscu, a gdzie miliony genow?

Pozwolę sobie wejść w tym miejscu w słowo, odnosząc siędo większej
ilości tematów poruszanych w wątku.

1. Co do podwójnych organów: słowo klucz: homeobox, geny homeotyczne.
Jakaś zmiana, zaburzenie gdzieś w początkowych fazach, kiedy jest
konstruowany wstępny plan budowy - może skutkować np. powieleniem
organu. To nie musi być zmiana w genie, zaburzenie może mieć
inne przyczyny i nie będzie dziedziczone.

2. AG a natura - słabe wyniki AG.
Jest kilka spraw, które istotnie różnią AG od natury.
Jedną z nich jest ogromna, wielopoziomowa złożoność fenotypu
w naturze. AG zaś niemal zawsze przechodzi bezpośrednio
od genotypu do fenotypu, tzn. np. bardzo często parametrami
funkcji oceny są nawet wartości bezpośrednio umieszczone
w genotypie. W naturze nawet najprostsze bakterie czy wirusy
konstruują fenotypy złożone, a przynajmniej potrzebują
środowiska, które w bardzo złożony sposób odpowiada
na to, co jest zakodowane, przez tworzenie rozbudowanych
struktur. Powyższy fakt sprawia, że już nawet najprostsze
organizmy są zbyt złożone, by pozwolić sobie na zupełnie
dowolne mutacje i krzyżowania na zasadzie 'każdy z każdym'.
Np. nowy wirus grypy powstał z interakcji kilku innych wirusów
grypy.

3. Siła obliczeniowa komputera molekularnego. Ten aspekt
imo rzadko się podnosi, ale póki co AG na tym polu zupełnie
ustępują pola naturze. W naturze mamy podwójną helisę
DNA i inne mechanizmy duplikacji genów. Dzięki temu mutacja
jakiegoś genu nie musi oznaczać wycofania jego poprzedniej wersji
- tylko wprowadza do RÓWNOLEGŁEGO testowania jakąś
inną jego wersję. Obok istniejącego, funkcjonalnego białka
pojawia się podobne (lub może i zupełnie inne - lub nic) białko,
które 'wpada' do komórkowego 'komputera molekularnego'
i wchodzi w interakcje ze wszystkim, co tam jest. Dzięki
zachowaniu orginalnej wersji, ryzyko utraty pierwszej funkcji
jest zminimalizowane (ale żeby nie było zbyt różowo -
nie wyeliminowane - oczywiście sprawa jest bardziej złożona,
sama zmiana stężenia na skutek zmniejszonej produkcji
orginału już może być znacząca- jeśli produkcja nie jest
osobno regulowana), a jednocześnie, w ukryciu zachodzi
test nowego rozwiązania - które będze albo neutralne,
albo aktywne (np. wejdzie w interakcję z jakimś innym, dotąd
neutralnym białkiem, które pojawiło się setki pokoleń
wcześniej - i powstanie coś nowego, albo np.
dostaniemy 'jedynie' nowy tzw. inhibitor allosteryczny, który
nieco obniży szybkość działania enzymu).
Aby uzyskać coś podobnego w AG trzeba by wprowadzić
przynajmniej jakąś warstwę pośrednią między genotypem
a fenotypem, która by produkowała jakieś cegiełki i szukała
interakcji między nimi, dopuszczała gromadzenie cegiełek
neutralnych przez wiele pokoleń itp. Po mutacji nowa cegiełka
musiałaby być badana na interakcje ze wszystkimi
(powiedzmy: z dużą ilością) innymi cegiełkami. Tu kłania się
rosnąca złożoność obliczeniowa wraz z wzrostem długości
genotypu (kolejny element w naturze a nieobecny w
klasycznym AG: przyrastający genotyp - tu ew. można
podać próby budowy AG w oparciu o drzewiaste chromosomy).
Ale tu też bym szukał rozwiązania dla zagadki typu: jak to się
stało, że mechanizmy komórkowe wyewoluowały 'tak szybko'.
Czyli: Podwójna helisa DNA i związane z nią zrównoleglenie
obliczeń z wykorzystaniem naturalnego procesora
molekularnego.

4. Filozoficznie: Z porównywaniem wytworów ludzkich do złożonych
wytworów natury trzeba być bardzo ostrożnym. To jest inna 'filozofia
podejścia'.
Dlatego też nie da się ukryć - ewolucja produktów ludzkich jest
teraz o rzędy wielkości szybsza, niż ewolucja produktów natury.
Inny jest też podstawowy zamysł konstrukcyjny, pomysł na cegiełkę
i jej rozwój. W przypadku wytworów natury na pierwszym miejscu
wyskakuje mi skojarzenie z fraktalem. W dużym przybliżeniu można
powiedzieć, że natura za punkt wyjścia przyjęła sobie iteracyjny,
fraktalny model budowy wszystkiego, który wchodzi w interakcję
z przestrzenia fizyczną i z masą innych kiełkujących w pobliżu fraktali.
To takie nakładanie się na siebie półproduktów, które są
upakowywane w wąskiej przestrzeni i stają się wejściami do kolejnych
iteracji. Produkty i półprodukty powodują wielokrotne przełączanie się
funkcji na kolejne warianty, co powoduje, że zmieniając skalę, optykę
i czas, zmienia się też sama funkcja. U podstaw tego mechanizmu leżą
mechanizmy regulacji ekspresji genów - a potem wielopiętrowe
mechanizmy kolejne, które na innych, wyższych poziomach abstrakcji
elementów fenotypu tworzą kolejne mechanizmy regulacji, korekt,
autonapraw, zależności ...
Produkty ludzkie maja z tym tyle wspólnego, że również mają wiele
poziomów abstrakcji. Ale poza tym wszystko, poczynając od najbardziej
elementarnych cegiełek - jest tworzone i rozwijane inaczej.
Dodam, że strukturę iteracyjną, przypominającą fraktale ma już
sam kod genetyczny, potem budowane na jego podstawie białka,
potem większe struktury - błony, komórki, tkanki, ogany ...
Zmiana w genie może skutkować skręceniem białka, zablokowaniem
jego produkcji, zmianą stężenia, może nic nie znaczyć - to może
skutkować konsekwencjami na wyższym poziomie - minimalnymi
lub diametralnymi. Jak we fraktalu: zmiany parametrów w niektórych
obszarach powodują minimalne przesunięcie, które w efekcie
nic nie zmienia. Zmiana parametru w obszarze, kiedy funkcja
daje wyniki w okolicach nieustalonej granicy może dać skutki
zupełnie nieprzewidywalne, dać kolejny pączek czegoś, czego
w tym miejscu nigdy wcześniej nie było (ale coś podobnego
mogło być w innym miejscu i czasie/iteracji - i powstanie
podobieństwo).


Ufff ...

do góry

On Jul 4, 9:19 am, Paweł Kierski <n...@p...net> wrote:
> Tu może nie brnijmy dalej - nie ma sensu.
> Wystarczą miliardy lat i jeszcze większe liczby prób w każdej minucie.
> Prawdopodobieństwo nie musi być duże.
Mialem na mysli, ze duze jak na taka skale czasu i przestrzen w
jakiej zachodzila ewolucja.

> Selekcja. Tak jak w szachach - układów pionów na szachownicy jest bardzo
> dużo. Ale w danej partii drzewo na kilka ruchów do przodu nie jest tak
> wielkie. Część z nich jest zabroniona przez reguły (chemia na poziomie
> komórek, fizyczne możliwości łączenia elementów w przypadku roweru),
> część jest "nieopłacalna" (nie daje lepszych efektów w walce o byt, nie
> daje wygodniejszego środka komunikacji). Znakomicie to zawęża w każdym
> momencie przyszłe drzewo rozwiązań. (Właśnie zorientowałem się, że
> akurat Tobie nie ma co tego tłumaczyć 8-) ) A że szachownic jest
> baaardzo dużo...
Ano wlasnie. Ten opis kojarzy mi sie z jakas strategia zachalnna.
Strategie
zachlanne czasami prowadza do rozwiazan optymalnych, czasami do
rozwiazan rozsadnych, a czasami do calkiem kiepskich. Ewolucja jak sie
wydaje doszla do rozwiazan calkiem rozsadnych. To by znaczylo ze
komputer molekularny posluguje sie skutecznie jakas strategia
zachlanna.
Komputer molekularny albo jest ograniczony przez wlasciwosci chemiczne
materii i wrecz nie moze wyprobowac wzystkich kombinacji, albo materia
ma jakas wazna ceche ktora wspolgra z algorytmem krzyzowania i
selekcji. To z kolei oznacza ze mozna efektywnie przeszukiwac ogromne
przestrzenie rozwiazan i uzyskiwac wynik np. w postaci czlowieka i
jego
inteligencji.

> Druga rzecz - przeskoki "jakościowe", takie jak dołożenie silnika do
> roweru. Tu analogie zawodzą - pomyśl raczej o systemie, w którym jest
> już dużo silników,
> ale drogą ewolucji składasz je tak, żeby pracowały
> na jednym wale sumując moc. "Silniki" to względnie proste struktury
> wykorzystujące bezpośrednio reakcje chemiczne (ATP choćby).
> Ciekawsze jak te proste struktury powstały i zaczęły się organizować.
> Bo od poziomu komórki ewolucja (losowe mutacje, krzyżowanie, selekcja)
> jest wystarczająca do opisu dalszego "rozwoju".
No tak, stosunkowo latwo jest dobrac
optymalna dlugosc/grubosc pojedynczej kosci, znacznie trudniej
jest opracowac komplet organow ktore z soba w ogole beda
wspolpracowaly. Jesli Naturze to sie udalo, a czasu bylo tak
niewiele to moze oznaczac tylko jedno: na przeskoki jakosciowe
tez istnieja skuteczne recepty, ale jeszcze ich nie znamy.

> Te miliony genów od początku są już ustawione w lokalnym optimum. Gdyby
> przeszukać przestrzeń rozwiązań, to pewnie znaleźlibyśmy w nich m.in.
> mózgi z odżywianiem z płacht chlorofilowych, wyposażone w elementy do
> bezpośredniej komunikacji radiowej. Bo czemu nie? Wszystko to ze
> związków organicznych syntetyzowanych na podstawie kodu DNA da się
> sklecić.
Ja bym sie posunal jeszcze dalej: symulajca takich roznych organizmow
na
komputerze powinna byc mozliwa, a przynajmniej ich interesujacych
cech.
Pozdrawiam

do góry

On Jul 4, 2:44 pm, "sielim" <s...@t...tez.wp.pl> wrote:

> 3. Siła obliczeniowa komputera molekularnego. Ten aspekt
[ciach]
> Ale tu też bym szukał rozwiązania dla zagadki typu: jak to się
> stało, że mechanizmy komórkowe wyewoluowały 'tak szybko'.
> Czyli: Podwójna helisa DNA i związane z nią zrównoleglenie
> obliczeń z wykorzystaniem naturalnego procesora
> molekularnego.
Moze w skali calego kosmosu jest to ogromna moc
oblieczeniowa. Ale w skali jednego ukladu planetarnego wydaje
bardzo niewielka jak na losowe przeszukiwanie lancucha dna.
W przeszukiwaniu musialy brac udzial mechanizmy troche
sprytniejsze niz losowe.

> 4. Filozoficznie: Z porównywaniem wytworów ludzkich do złożonych
> wytworów natury trzeba być bardzo ostrożnym. To jest inna 'filozofia
> podejścia'.
Dlaczego inna? Takie pary wynalazkow jak twarda, gladka
droga i toczace sie kolo wydaja sie byc odpowiednikiem np. gatunkow
cudzozywnych i gatunkow sluzacych poprzednim za pokarm. Jedno
bez drugiego jest malo uzyteczne. Podobienstw jest mnostwo. Moze
natura tez "zastanawia" sie jakos czy jeden wynalazek bedzie wspolgral
z innymi.

> Dlatego też nie da się ukryć - ewolucja produktów ludzkich jest
> teraz o rzędy wielkości szybsza, niż ewolucja produktów natury.
> Inny jest też podstawowy zamysł konstrukcyjny, pomysł na cegiełkę
> i jej rozwój. W przypadku wytworów natury na pierwszym miejscu
> wyskakuje mi skojarzenie z fraktalem. W dużym przybliżeniu można
> powiedzieć, że natura za punkt wyjścia przyjęła sobie iteracyjny,
> fraktalny model budowy wszystkiego,
Hmm...
Czesto sie zastanawiam czy natura nie rozwiaja algorytmow ewolucyjnych
na jakiejs zasadzie fraktalnej. Ostatnio pewien skomplikowany proces
uproscilem do algorytmu generowania liczby losowej o okreslonym
rozkladzie.
Moglem szybciej wykonywac symulacje, ale mialem wiekszy blad. Jednak
szybkosc jeszcze nie byla zadawalajaca i okazalo sie ze calosc jeszcze
raz mozna zastapic generowaniem liczby losowej. Tak tez zrobilem,
na uproszczonym procesie dobralem kilka parametrow i proces
czasochlonny
moglem sprawdzac tylko w poblizu wartosci znalezionych na procesie
uproszczonym. Moze Natura swoj ostateczny cel (cokolwiek nim jest)
wielokrotnie upraszcza i na procesach skomplikowanych testuje tylko
wartosci rozsadne uzyskane na procesach prostszych. Moze wlasnie
teraz cale ludzkie spoleczenstwo, oplatajac nasza planete kablami i
trasami, buduje prototyp nowej komorki w jakims gatunku zyjacym w
odleglej galaktyce.

Pozdrawiam

do góry

Użytkownik "Mariusz Marszałkowski" <m...@g...com> napisał w wiadomości
news:8c47b527-3333-4ea1-bfbf-d77804583bf7@h12g2000vb
x.googlegroups.com...
On Jul 4, 2:44 pm, "sielim" <s...@t...tez.wp.pl> wrote:

>Moze w skali calego kosmosu jest to ogromna moc
>oblieczeniowa. Ale w skali jednego ukladu planetarnego wydaje
>bardzo niewielka jak na losowe przeszukiwanie lancucha dna.
>W przeszukiwaniu musialy brac udzial mechanizmy troche
>sprytniejsze niz losowe.
Ja się tutaj martwię tylko o to, jak powstała pierwsza pra-komórka.
Reszta imo - to pryszcz.

> Dlaczego inna? Takie pary wynalazkow jak twarda, gladka
> droga i toczace sie kolo wydaja sie byc odpowiednikiem np. gatunkow
> cudzozywnych i gatunkow sluzacych poprzednim za pokarm. Jedno
> bez drugiego jest malo uzyteczne. Podobienstw jest mnostwo. Moze
> natura tez "zastanawia" sie jakos czy jeden wynalazek bedzie wspolgral
> z innymi.
Zastanówmy się nad tą analogią. Imo jest zbyt odległa, ale da się z niej
wydobyć pewną charakterystyczną różnicę: gładka droga nie zawiera
w sobie elementów konstrukcyjnych koła i na odwrót - trudno
w kole znaleźć elementy konstrukcyjne gladkiej drogi. Te wytwory
nie są podobne i nie zawierają w sobie 'wspólnej historii'. Tzn. da się
pewnie przykład tak zmodyfikować, żeby to poprawić - ale może
właśnie lepiej nie modyfikować, żeby zobaczyć istotną różnicę między
wytworami natury a wytworami człowieka ?

W naturze jak weźmiemy roślinę i jakiegoś roślinożercę, to znajdziemy
np. podobieństwo na poziomie genotypu. Będzie to jakiś istotny
procent - nie znam liczby dot. roślin, ale np. przyjmuje się, że człowiek
i drożdże mają 24% genów wspólnych.

> Hmm...
> Czesto sie zastanawiam czy natura nie rozwiaja algorytmow ewolucyjnych
> na jakiejs zasadzie fraktalnej. Ostatnio pewien skomplikowany proces
> uproscilem do algorytmu generowania liczby losowej o okreslonym
> rozkladzie.

Tu się nie ma co zastanawiać, to jest oczywiste :) Tylko, jak wspominałem,
proces iteracyjny (w którym elementarną operacją jest podział komórki)
sam sobie cały czas modyfikuje parametry sterujące (można się tu powołać
na termin 'epigenetyka' - każde kolejne pokolenie komórek w rozwijającej
się tkance dziedziczy nie tylko geny, ale znacznie więcej (metylacja i
acetylacja,
oraz cała masa innych mechanizmów sterujacych ekspresją genów),
do tego jak wspomniałem, wchodzi w interakcję z produktami poprzednich
iteracji, a wszystko to jest ograniczone prawami fizycznej przestrzeni.
Dość złożona ta funkcja fraktalna :) Jeśliby porównać to do prostego
fraktala - np. rozwijajacego się w nieskończoną ilość gałęzi drzewa
binarnego - to mamy coś takiego, jak zaraz przedstawię. W standardowym
drzewie na poziomie węzła interesuje nas tylko to, jaki kierunek ma gałaź
rodzica i jego długość. Dodajemy dwie nowe gałęzie podobne do rodzica,
idące pod nieco zmodyfikowanym kątem i np. ze zmniejszoną długością.
Proste jak ... gałąź :)
Nie ma tu jednak żadnej interakcji z przestrzenią - dziecko ma kontakt
wyłącznie ze swoim bezpośrednim rodzicem. Więc wzbogacamy: dodajemy
do funkcji generujacej gałęzie informację o tym, czy w pobliżu nie istnieją
jakieś inne gałęzie. Zróbmy to pośrednio: 'pokolorujmy' inicjalnie
przestrzeń, w której rysujemy drzewo na biało(RGB 255,255,255).
Kiedy rysujemy gałąź - 'zjadamy' kolor w jej okolicy, niekoniecznie od razu
cały, powiedzmy maksymalnie połowę (na lini galęzi), z jakimś szybko
malejącym gradientem zużycia w najbliższej okolicy. Innymi słowy: gałąź
w czasie wzrostu żywi się kolorem.
Rysując kolejne gałęzie sprawdzamy, czy mają się czym żywić, jak nie mają
- stopujemy iterację lub np. odpowiednio zmniejszamy ich rozmiary albo
i jedno i drugie. Się tu rozpisuję, a prawdopodobnie tego typu
sprawy mają w paluszku spece od generowania sztucznych lasów
na potrzeby filmów typu 'Avatar' czy gier komputerowych :)
Nie wspominałem wcześniej o mechanizmach transportu, czyli kolejnym
etapie 'skomplikowania' - dynamiczny model otoczenia, nie statyczny.
Kolejnym etapem zbliżania naszego drzewa do natury byłoby sprawienie,
że kolor ma postać małych kapsułek, które mogą się przemieszczać
z miejsca na miejsce (powiedzmy na początek, że decydowałaby
grawitacja i dyfuzja) - i że te kapsułki nie poruszają się zupełnie
dowolnie, ale, że np. nie potrafią 'przekraczać' ramion drzewa.
Kolejnym elementem mogłoby być wprowadzenie większej ilości
rożnych rodzajów kapsułek, nadanie gałęziom możliwości
przekształcania jednych kapsułek w inne, ich produkcji itp. To
oznacza, że gałąź drzewa dostaje coraz więcej parametrów, które
wchodzą do dziecka. Czyli - chromosom i mechanizm
jego replikacji. Tu by się już można zastanowić nad regułami
modyfikacji epigenetycznych, jeśli byśmy chcieli dalej ten
model pogłębiać. Czyli w jakich warunkach które geny w
chromosomie są modyfikowane (np. na skutek kontaktu
komórki z jakimś specyficznym produktem w przestrzeni,
przetransportowanym "z daleka", blokujemy gen produkcji
czegoś innego albo gen decydujacy o tym, że gałąź coś
przepuszcza).

Itp, itd ... :) Może w jakimś innym zyciu ...

> Mogłem szybciej wykonywac symulacje, ale mialem wiekszy blad. Jednak
> szybkosc jeszcze nie byla zadawalajaca i okazalo sie ze calosc jeszcze
> raz mozna zastapic generowaniem liczby losowej. Tak tez zrobilem,
> na uproszczonym procesie dobralem kilka parametrow i proces
> czasochlonny
> moglem sprawdzac tylko w poblizu wartosci znalezionych na procesie
> uproszczonym. Moze Natura swoj ostateczny cel (cokolwiek nim jest)
> wielokrotnie upraszcza i na procesach skomplikowanych testuje tylko
> wartosci rozsadne uzyskane na procesach prostszych. Moze wlasnie
> teraz cale ludzkie spoleczenstwo, oplatajac nasza planete kablami i
> trasami, buduje prototyp nowej komorki w jakims gatunku zyjacym w
> odleglej galaktyce.

Ja tam nie widzę potrzeby, by naturze przypisywać jakieś cele :)
Po prostu komórki się replikują, coś tam produkują, a jak nie mają
z czego żyć - to umierają. Btw. śmierć to naturalny element rozwoju
i regulacji. Coś, co rośnie w pierwszych iteracjach nadzwyczaj CZĘSTO
żyje bardzo krótko, jest pożerane przez to, co przychodzi w następnych
iteracjach.
Mój ojciec, biochemik, kiedyś przedstawił mi taki uproszczony model
'wszelkiego życia': wielka struktura złożona z samych błon, które pilnują,
by przepuszczać tylko to, co ma być przepuszczane :) A reszta dzieje się
pomiędzy nimi - coś przeszło i się losowo spotyka z innym czymś, co też
przeszło. Często jest to coś, co niszczy błony i finito (patrz: lizosom),
koniec iteracji, STOP :)

do góry

On Jul 7, 10:48 am, "sielim" <s...@t...tez.wp.pl> wrote:
> U ytkownik "Mariusz Marsza kowski" <m...@g...com> napisa w wiadomo
cinews:8c47b527-3333-4ea1-bfbf-d77804583bf7@h12g2000
vbx.googlegroups.com...
> > Hmm...
> > Czesto sie zastanawiam czy natura nie rozwiaja algorytmow ewolucyjnych
> > na jakiejs zasadzie fraktalnej. Ostatnio pewien skomplikowany proces
> > uproscilem do algorytmu generowania liczby losowej o okreslonym
> > rozkladzie.
>
> Tu si nie ma co zastanawia , to jest oczywiste :) Tylko, jak wspomina em,
> proces iteracyjny (w kt rym elementarn operacj jest podzia kom rki)
> sam sobie ca y czas modyfikuje parametry steruj ce (mo na si tu powo a
> na termin 'epigenetyka' - ka de kolejne pokolenie kom rek w rozwijaj cej
> si tkance dziedziczy nie tylko geny, ale znacznie wi cej (metylacja i
> acetylacja,
> oraz ca a masa innych mechanizm w sterujacych ekspresj gen w),
> do tego jak wspomnia em, wchodzi w interakcj z produktami poprzednich
> iteracji, a wszystko to jest ograniczone prawami fizycznej przestrzeni.
> Do z o ona ta funkcja fraktalna :)
No wlasnie, wyjaktowo skomplikowany proces dojrzewania i
zycia osobnika od momentu zaplodnienia do jego smierci. Jednak
przebieg tego procesu, a przynajmniej wszystkie istotne cechy
przebiegu, sa zakodowane w DNA. Czyli jesli przyjac teorie
ze jedynym istotnym nosnikiem informacji genetycznej jest
DNA, to proces po zaplodnieniu jest tylko tak skomplikowany
jak skomplikowane moze byc DNA. To tak samo jak z zarodka
liczb losowych mozna wygenerowac bardzo skomlikowane
i dlugie ciagi liczby, jednak jesli algorytm generujacy jest
znany, to ciagi nie sa bardziej skomplikowane niz algorytm i
zarodek.

Pomimo takiego uproszczenia nadal nie trzyma sie kupy
teoria ze powstalismy w wyniku krzyzowania, selekcji i
losowej mutacji :)

Niektore gatunki, zwlaszcza roslin, zyja bardzo dlugo.
Jesli gatunek utrzymuje swoja licznosc, to oznacza ze
srednio jeden osobnik wydaje na swiat jednego potomka w
swoim calym zyciu. Dozywanie sedziwego wieku tysiaca lat, oznacza
ze nowe pokolenie pojawialo sie zaledwie tysiace razy na
przestrzeni milionow lat. Przeciez to nie moglo byc tak, ze gdy
pojawiala sie nowa odrobine lepsza mutacja, to od razu wypierala
wszystkie stare gorsze. Skoro te stare przezyly to prawdopodobnie
tez byly dobrze przystosowane i naturalny proces wypierania
moze zajmowac miliony pokolen. Nie bylo na tej planecie czasu
na cos takiego.

Idea AG jest taka, ze rozne mutacje niezaleznie przetestowaly
jakas ceche, a nastepnie w wyniku krzyzowania cechy pozytywne
zostaly polaczone. Taki algorytm owszem jest brdzo wydajny i
owe 4mld lat mogly stanowic wystarczajaca ilosc. Ale czy
naturalny AG faktycznie tak dziala? Komputerowe symulacje
na pewno nie :)

Pierwsza watpliwosc jest taka, ze powstanie jednej cechy w mutacji
wydaje sie malo mozliwe. Mutacja wplywa na szereg cech, niektore
wzmacnia, inne oslabia, raz oslabia pozytywna, drugi raz oslabia
negatywna ceche, itd. Powstanie jednej sensownej cechy w wyniku
mutacji wydaje sie malo proawdopodobne, a mutacja dajaca kilka
dobrych i wspolpracujacych z soba cech to juz w ogole zakrawa
na cos niemozliwego.


Druga watpliwosc dotyczy syntezy dobrych cech podczas
krzyzowania. Zalozmy ze juz doszlo do powstania w wyniku
mutacji korzystnych cech i dochodzi do krzyzyzowania.
Osobniki w ktorych mutacja nie przyniosla poprawy wymarly
Dlaczego zakladac ze cechy po skrzyzowaniu beda z soba
wspolpracowaly? Jeden osobnik np. stracil wage i moze wyzej
skakac podczas polowania na owady. Drugi wytworzyl ciut
grubsza skore i jest odporniejszy na negatywne oddzialywanie
srodowiska. Po skrzyzowaniu mamy osobnika ktory nie ma sily
dzwigac nowego pancerza... Opisany powyzej przypadek
jest oczywiscie i tak mocno wyidealizowany. W praktyce
po skrzyzowaniu takich dwoch osobnikow mozemy uzyskac
osobnika nie majacego zadnej z dwoch nowo powstalych cech.

Raczej nie ma czegos takiego jak sprytne dziedziczenie pozytywnych
cech w wyniku losowego krzyzowania. W wyniku losowego
krzyzowania powstaje nastepna losowa kombinacja cech.
Mamy zwykle losowe przeszukiwanie przestrzeni rozwiazan, a
losowe przeszukiwanie ma zlozonosc wykladnicza, na
ktora nie bylo czasu.

Albo zycie na tej planecie trwa dluzej, albo powstalismy w
wyniku bardzo wyrafinowanego procesu, znacznie lepszego
niz mutacja, slekcja i krzyzowanie.

Pozdrawiam

do góry

On Sun, 10 Jul 2011 16:40:44 -0700 (PDT), Mariusz Marszałkowski
<m...@g...com> wrote:

>On Jul 7, 10:48 am, "sielim" <s...@t...tez.wp.pl> wrote:
>> U ytkownik "Mariusz Marsza kowski" <m...@g...com> napisa w wiadomo
cinews:8c47b527-3333-4ea1-bfbf-d77804583bf7@h12g2000
vbx.googlegroups.com...
>> > Hmm...
>> > Czesto sie zastanawiam czy natura nie rozwiaja algorytmow ewolucyjnych
>> > na jakiejs zasadzie fraktalnej. Ostatnio pewien skomplikowany proces
>> > uproscilem do algorytmu generowania liczby losowej o okreslonym
>> > rozkladzie.
>>
>> Tu si nie ma co zastanawia , to jest oczywiste :) Tylko, jak wspomina em,
>> proces iteracyjny (w kt rym elementarn operacj jest podzia kom rki)
>> sam sobie ca y czas modyfikuje parametry steruj ce (mo na si tu powo a
>> na termin 'epigenetyka' - ka de kolejne pokolenie kom rek w rozwijaj cej
>> si tkance dziedziczy nie tylko geny, ale znacznie wi cej (metylacja i
>> acetylacja,
>> oraz ca a masa innych mechanizm w sterujacych ekspresj gen w),
>> do tego jak wspomnia em, wchodzi w interakcj z produktami poprzednich
>> iteracji, a wszystko to jest ograniczone prawami fizycznej przestrzeni.
>> Do z o ona ta funkcja fraktalna :)

>No wlasnie, wyjaktowo skomplikowany proces dojrzewania i
>zycia osobnika od momentu zaplodnienia do jego smierci. Jednak
>przebieg tego procesu, a przynajmniej wszystkie istotne cechy
>przebiegu, sa zakodowane w DNA. Czyli jesli przyjac teorie
>ze jedynym istotnym nosnikiem informacji genetycznej jest
>DNA, to proces po zaplodnieniu jest tylko tak skomplikowany
>jak skomplikowane moze byc DNA. To tak samo jak z zarodka
>liczb losowych mozna wygenerowac bardzo skomlikowane
>i dlugie ciagi liczby, jednak jesli algorytm generujacy jest
>znany, to ciagi nie sa bardziej skomplikowane niz algorytm i
>zarodek.
>

Nieprawda. Proponuje postudiowac teoria chaosu. Takze ksaizke Wolframa
New Kind Of Science. Jezt za darmo w sieci.

bardzo proste mechanizmy moga posiadac nadzwyczajnie skomplikowane
zachowanie

A.L.

do góry