• ,
    Лента новостей
    Опрос на портале
    Облако тегов
    crop circles (круги на полях) ufo «соотнесенные состояния» АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ИСТОРИЯ Альтерверс Англия и Ватикан Атомная энергия Беженцы. Война на Ближнем Востоке. Борьба с ИГИЛ Брайс Де Витт ВОВ Вайманы Венесуэла Военная авиация Вооружение России ГМО Газпром. Прибалтика. Геополитика Гравитационные волны Ельцин Жизнь с точки зрения науки Законотворчество Информационные войны Историческая миссия России История История оружия Источники энергии Космология Крым Культура. Археология. МН -17 Малороссия Мегалиты Металлы и минералы Мировые финансы Мозг Народная медицина Наука Наука и религия Научные открытия Нибиру Новороссия Оппозиция Оружие России Песни нашего века Подлинная история России Политология Природные катастрофы Пространство и Время Птах Реформа МВФ Роль России в мире Романовы Российская экономика Россия Россия и Запад Россия. Космические разработки. СССР США Синяя Луна Сирия Сирия. Курды. Старообрядчество Творчество наших читателей Украина Украина - Россия Украина и ЕС Философия русской иммиграции Хью Эверетт Церковь и Власть Человек Экономика России Энергоблокада Крыма Юго-восток Украины борь грядущая война детектив информационная безопасность исламизм историософия история Санкт-Петербурга масоны мгновенное перемещение в пространстве международные отношенияufo многомирие нло нло (ufo) общественное сознание приключения сказки современная литература социальная фантастика фантастика фантастическая литература физика философия футурология христианство черный рыцарь юмор
    Архив новостей
    «    Апрель 2020    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930 
    Апрель 2020 (151)
    Март 2020 (1308)
    Февраль 2020 (1129)
    Январь 2020 (1148)
    Декабрь 2019 (1236)
    Ноябрь 2019 (1191)
    Реклама. Яндекс
    Реклама. Яндекс
    Погода
    Проблема происхождения жизни с точки зрения науки V

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    -Верите ли вы в Бога? - спросил прокурор Нафтулу. 
    -Пусть в Бога верит тот, кто выиграл двести тысяч, 
    - ответил старик. 
    Исаак Бабель
     
    Продолжим разговор об информации. Нами был поставлен вопрос о том, могут ли реальные природные системы обладать целеполаганием и какими свойствами они должны при этом обладать? Для ответа на этот вопрос мы должны будем немного поговорить о науке, предметом изучения которой и является информация.

    Немного об информатике
    Информатика это наука о процессах передачи, возникновения, рецепции, распознавания, хранения и передачи информации. Сейчас в этой науке традиционно выделяют три основных направления:
    1.       В технических приложениях информатика обычно включает в себя передачу, кодирование и прием информации с последующей ее обработкой в техническом плане;
    2.       В прикладном смысле информатика включает в себя разработку компьютеров, написание программ, словом все то, что мы понимаем под термином «компьютерные науки»;
    3.       В фундаментальном смысле информатика включает в себя разделы: возникновение ценной информации, развитие информации, извлечение ценной информации, или, иными словами, обработка информации и, конечно, реализация ценной информации.
    Определим понятия, которые были использованы выше и понадобятся нам в дальнейшем.
    Под рецепцией информации будем понимать выбор, сделанный кем-то и в дальнейшем навязанный системе.
    Под генерацией информации будем понимать выбор, сделанный случайно или содержащий в себе элемент случайности. Ведь, в самом деле,  мы часто сталкиваемся с необходимостью принимать те или иные решения в случае недостаточной определенности не обладая всей полнотой    необходимой информации о ситуации. Вопрос случайности выбора очень важен в обсуждаемой нами проблеме происхождения жизни и особенно, если мы хотим понять жизнь разумную. Ведь каждый акт творчества есть ни что иное, как пример непредсказуемого выбора. 
    На самом деле, генерация информации возможна не в любой физической системе. Для того, что бы генерация имела место в системе, она должна обладать вполне определенными свойствами.
    Во-первых, система должна обладать, как минимум, двумя стабильными состояниями, а может и больше, чем двумя, и должна присутствовать свобода выбора между этими стабильными состояниями.
    Во-вторых, такие состояния должны сохраняться достаточно долго. В таком случае, информация (выбранное состояние) считается запомненным.
    И, в-третьих, система должна содержать в себе перемешивающий слой.
    Прежде, чем мы обсудим, что представляет собой перемешивающий слой, несколько слов о пространстве, в котором этот слой реализуется – фазовом пространстве физической системы.
    Любая физическая система всегда описывается набором характерных параметров, которые изменяются в процессе ее эволюции. Например, в механике такими параметрами системы движущихся материальных точек являются значения координат каждой из движущихся точек и значения скоростей их движения в каждый момент времени. Теперь мы сделаем следующее. Мы свяжем каждый параметр из набора, характеризующего данную систему, со своей осью координат, на которой отложим конкретные значения каждого из параметров и предположим, что эти оси "живут” в некотором пространстве. В результате мы приходим к пространству, которое будет обладать много большим количеством измерений, чем привычное для нас обычное пространство.
    Например, для простой механической системы из трех движущихся материальных точек это пространство будет ни много и не мало восемнадцатимерным (каждая материальная точка обладает в обычном пространстве тремя координатами и тремя проекциями скоростей на направления этих координат). Замечательно в этом пространстве то, что в нем состояние всей системы в данный момент времени будет описываться отдельной точкой, а ее эволюция будет выглядеть в этом пространстве, как обычная траектория – выделенная кривая.  И каждая такая траектория будет определяться определенными значениями параметров в зафиксированный нами момент времени, от которого мы и отслеживаем эволюцию системы, называемыми начальными данными. Изменяя выбор этих начальных данных, мы будем переходить от одной траектории системы в фазовом пространстве к другой.
    В динамической, развивающейся системе под перемешивающим слоем понимается совокупность ее состояний, обладающая следующими свойствами:
    1. Все траектории развития системы, определяемые заданной совокупностью начальных данных, попадают в перемешивающий слой;
    2. Внутри перемешивающего слоя поведение всех траекторий является хаотичным. Поскольку сама система является динамичной, то и хаос траекторий тоже будет порождаться все той же динамикой системы. Иными словами, попав в перемешивающий слой, динамическая система становится глобально неустойчивой. Это означает, что малейшее изменение начальных данных может привести к сильному изменению траекторий движения системы в фазовом пространстве.
    3. Все траектории, попавшие в перемешивающий слой, выходят из него и снова попадают в мультистационарный слой, имеющий, как минимум, два стабильных состояния, вполне аналогичный тому, в котором система находилась до того, как попала в перемешивающий слой.
    Примером такой механической системы с перемешивающим слоем может служить китайский бильярд (рис.1), в котором шарик движется по слегка наклоненной к горизонту плоскости, усеянной штырьками, расположенными случайным образом, и обладающей минимум двумя лунками. 

     

     Рис. 1. Схема китайского бильярда
    a - входной динамический слой, b - перемешивающий слой, c - выходной динамический слой

     

    В целом, движение запущенного в такой бильярд шарика подчиняется хорошо известным законам Ньютона и пока он находится во входном динамической слое (а), мы в состоянии предсказать точно где именно будет находиться шарик. Но как только он входит в перемешивающий слой (b) и начинает отражаться от случайным образом расположенных штырьков, движение шарика становится полностью хаотичным и предсказать его положение с достаточной точностью в этом слое не представляется возможным.
    Когда, вследствие трения, шарик начинает замедляться – он неизбежно попадает в поле притяжения какой-то из лунок, выходит из перемешивающего слоя в выходной динамический слой и далее падает в какую-то лунку.
    Примерно аналогичными свойствами обладает и известная всем рулетка, без которой не обходится ни одно казино.
    Проследим на примере китайского бильярда процесс генерации информации.  Допустим, что игрок делает ставку – выбирает лунку, в которую упадет шарик. Если он делает это, когда шарик находится во входной динамической зоне, то ничего, кроме того, что попадание шарика в любую лунку равновероятно, он сказать не может. Можно строго сказать, что ценность генерируемой информации в данном случае равна нулю, поскольку эта информация никоим образом не влияет на достижение игроком поставленной цели - выигрыша. Иными словами, в начальный момент времени пока система находится во входном динамическом слое генерится только неценная информация.
    Но в игре допускается делать ставки, или иными словами, генерировать информацию и в момент, когда шарик находится в перемешивающем слое.
    В этом случае понятно, что чем ближе к выходу из перемешивающего слоя находится шарик, тем выше вероятность того, что игрок достигнет своей цели - угадает лунку, в которую упадет шарик. В этой ситуации действительно существует интервал времени, в течение которого генерится информация с ценностью выше нуля. Понятно, что вычислить реально положение шарика после прохождения перемешивающего слоя просто не представляется возможным, но имея определенный опыт и интуицию это сделать вполне возможно. Так что, выражение "внутренний голос говорит” имеет под собой некоторую почву.
    Если игрок делает свой выбор в момент, когда шарик выходит из перемешивающего слоя в выходной динамический слой, он точно скажет в какую лунку упадет шарик. Но это уже не будет  процессом генерации информации, а процессом ее рецепции из игровой системы.
    Можно даже говорить, что игра в китайский бильярд или в рулетку, что вполне аналогично, является превосходным упражнением в генерации ценной информации, поскольку содержит в себе два важнейших элемента этого процесса:
    а) выбор оптимального момента генерации,
    b) сбор и обработку, хотя бы на интуитивном уровне, необходимой информации, что уменьшает ее количество, но увеличивает ее ценность.
    Можно говорить, что в живой природе "игра в рулетку” происходит довольно часто и более того, наличие перемешивающего слоя просто необходимо любой живой системе, способной генерировать ценную информацию. Стоит напомнить, что роль порядка и хаоса в живых системах уже обсуждалась в одной из предыдущих статей данного цикла.
    В рассмотренном выше примере цель ставилась извне игроком, не возникала в системе сама по себе. Процесс генерации цели (целеполагание) возможен и в самих динамических системах, но для этого они должны удовлетворять определенным условиям:
    1. Система должна состоять из элементов, каждый из которых должен быть мультистабильным (иметь несколько стабильных состояний, между которыми возможен случайный выбор), иметь возможность «запоминать» выбранное состояние и каждый элемент должен содержать обсужденный выше перемешивающий слой. Иными словами, в каждом элементе системы должна содержаться присущая ему информация;
    2. Элементы должны обладать способностью к самовоспроизведению. Это необходимо для запоминания сделанного выбора на времена много большие, чем время существования отдельного элемента системы;
    3. Взаимодействие между элементами, содержащими различную информацию должно быть антагонистическим.
    Именно в таких системах становится возможным сформулировать понятии цели в следующей форме:
    Цель каждого элемента – сохранение своей информации!
    Подобная формулировка является ни чем иным, как обобщением известного принципа борьбы за существование в живых системах и может быть распространена на промежуточные системы, которые однозначно нельзя отнести ни к живому, ни к неживому миру, пример которых обсуждался в статье "Проблема происхождения жизни с точки зрения науки I”.
    Можно было бы утверждать, что цель каждого элемента должна совпадать с целью всей системы в целом, но смысл в подобном утверждение был бы примерно таким же, как в заявлении, что целью челябинского метеорита был Челябинск.
    На этом завершим вводный разговор об информации и можем приступить к обсуждению проблемы возникновения мышления в живой природе. Но об этом в следующей статье цикла…

    По материалам журнала "Успехи физических наук”.
    Алексей Гопман,
    Специально для портала "Вселенная-ТСС"

    Источник - universe-tss.su.


    Комментарии:
    Информация!
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
    Наверх Вниз