Информационный подход в биодинамике

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

АО «Швабе-Приборы»

Информационный подход в биодинамике

Апарцев О.Р., ведущий инженер

Россия, г. Новосибирск



Аннотация

В статье исследуется философская проблема существования Жизни в форме живых объектов, объединенных в популяции. Подходом, позволяющим рассмотрение проблемы такой сложности, является информационно-логическое описание популяционных процессов, основанное на абстрактном представлении объектов с отождествлением конкретного объекта и набора его индивидуальных качеств, а также учет влияния диссипации, выраженной в логическом виде. Принципиальный отказ от рассмотрения внутреннего устройства живых объектов позволяет универсализировать теорию и сделать далеко идущие обобщения.

Основным исследовательским методом является софистическое изучение объектов, базирующееся на:

- Экстравертном анализе, позволяющем создание элементов абстрактных моделей, исходя исключительно из внешних проявлений реальных объектов;

- Аксиоматической декларации, т.е. использование гипотетических объектов без доказательств существования их реальных прототипов;

- Мысленном эксперименте, осуществляющем дедукционный анализ модельных процессов и их сравнение с реальными;

- Логическом анализе, как инструменте установления причинно-следственных связей и генерации выводов.

Представлено материалистическое обоснование эквивалентности физико-химических процессов, сопровождающих процессы Жизни, и информационно-логической модели, описывающей обменные взаимодействия в абстрактной популяции. Продемонстрирована эффективность описания внутрипопуляционного взаимодействия при помощи неких обменных частиц. Обсуждены причины низкой обнаружимости реальных обменных частиц в биологических популяциях. Сделаны предположения о причинах зарождения этих частиц в живой природе.

Исследование взаимодействия биологических объектов между собой и окружающей средой, выраженное в информационном представлении, обосновывает возникновение коллективных внутрипопуляционных механизмов экстенсивного и интенсивного развития произвольной популяции. Неожиданным результатом стало эвристическое, но вполне системное объяснение Феномена возникновения полов.

Пожалуй, главным результатом исследования явилось нахождение общей закономерности развития произвольных популяций, получившей название Теории Амбивалентной Генерализации. Анализ, основанный на Теории Амбивалентной Генерализации, позволяет объяснить многие явления, выходящие за рамки (Дарвиновской) Теории Естественного Отбора, притом, что сама Теория Естественного Отбора, фактически, является частью предлагаемой теории. К неординарным следствиям применения Теории Генерализации, следует отнести Закон Максимизации Ресурсного Потребления для произвольной популяции. Информационный подход позволяет создать базис для аналитического описания динамики популяции. В простейшем случае эта задача сводится к рассмотрению взаимодействия Двухуровневых Информационных Процессов. Результаты работы состоят не только в создании модели развития биологических популяций, но также могут способствовать трансформации существующих мировоззренческих доктрин, связанных с существованием и развитием Жизни.

Ключевые слова: биодинамика, биотик, кред, моделирование биологических объектов, экстравертный анализ, трансляция, конверсия, кредитизация, амбивалентная генерализация, происхождение жизни

Apartsev O.R. Information approach in biodynamics

Abstract. In article the philosophical problem of existence of Life in the form of the live objects united in populations is investigated. The approach, allowing consideration of a problem of such complexity, is the datalogical description of population processes based on abstract representation of objects with an identification of concrete object and a set of its individual qualities, and also taking note of the dissipation expressed in a logical look. Basic refusal of consideration of the internal device of live objects allows to universalize the theory and to make far-reaching generalizations. The main research method is the sophistical studying of objects which is based on:

The Ekstravertny analysis, allowing creation of elements of abstract models, proceeding only from external manifestations of real objects;

- The axiomatic declaration, i.e. use of hypothetical objects without proofs of existence of their real prototypes;

- The mental experiment which is carrying out the deduktsionny analysis of model processes and their comparison with the real;

- Logical analysis, as instrument of establishment of relationships of cause and effect and generation of conclusions.

Materialistic justification of equivalence of the physical and chemical processes accompanying processes of Life, and the datalogical model describing exchange interactions in abstract population is presented. Efficiency of the description of intra population interaction by means of certain exchange particles is shown. The reasons of a low obnaruzhimost of real exchange particles in biological populations are discussed. Assumptions of the reasons of origin of these particles in wildlife are made. Research of interaction of biological objects among themselves and the environment, expressed in information representation, proves emergence of collective intra population mechanisms of extensive and intensive development of any population. Quite system explanation of the Phenomenon of emergence of floors became unexpected result heuristic, but. Perhaps, the main result of research was finding of the general regularity of development of any populations, the Theory which have received the name of Ambivalent Generalization. The analysis based on the Theory of Ambivalent Generalization, allows to explain many phenomena which are beyond (Darvinian) Theory of Natural Selection, besides, that the Theory of Natural Selection, actually, is part of the offered theory.

To extraordinary consequences of application of the Theory of Generalization, it is necessary to carry the Law of Maximizing Resource Consumption for any population. Information approach allows to create basis for the analytical description of dynamics of population. In the elementary case this task is reduced to consideration of interaction of Two-level Information Processes. Results of work consist not only in creation of model of development of biological populations, but also transformations of the existing world outlook doctrines connected with existence and development of Life can promote.

Keywords: biodynamics, biotic, cred, modeling of biological objects, extravert analysis, translation, conversion, creditization, ambivalent generalization, origin of life



Предисловие к публикации

Говоря о мировоззрении, как об основном предмете философии, необходимо признать, что проблемы причинности зарождения Жизни и её непрестанного усложнения относится к фундаменту мировоззрения, а главным инструментом для исследования всей конструкции, исторически доказавшим свою эффективность, является естествознание.

Современная ситуация в естествознании, по отношению к феномену Жизни, представляется автору следующим образом:

- Ни одна из агностических позиций не даёт сколько-нибудь связную модель наблюдаемого феномена усложнения Жизни, не говоря уже о её зарождении. Самыми «невинными» сторонниками скрытого Агностицизма могут считаться последователи панспермии, которые пытаются замести тайну зарождения Жизни в дальний пыльный уголок Вселенной [11].

- Идеалистические мировоззрения, которые укрепились в последние годы, благодаря успехам развития «неосязаемых» наук, таких как квантовая физика, генетика, астрономия, предоставляют широкий спектр предположений о внешнем программном воздействии, якобы могущем быть причиной зарождения Жизни и ее поддержания.

- Обширную паству «сочувствующих» привела в лагерь идеалистов эйфория от успехов развития нового пространства коммуникаций - интернета. Дополнительные отряды идеалистов - это апологеты «цифровой вселенной», которых поставляет быстро прогрессирующий рынок цифровых гаджетов, в том числе «генных принтеров», и «3D-принтеров».

- Не просматриваются внятные предположения о движущих силах возникновения и развития Жизни в попытках привлечения материалистических теорий, пытающихся экстраполировать современные физические законы, в частности термодинамику, на Живую природу, без привлечения теории Естественного отбора.

- Биологические теории сделали большой скачек в познании причин изменения и развития популяций живых существ, основываясь на (Дарвиновской) теории Естественного отбора, однако до сих пор не представлены адекватные модели динамики развития популяций живых существ, даже с привлечением достижений современной генетики, что позволяет заявлять о неполноте Дарвиновского подхода. Причина зарождения Жизни в предлагаемых дополнениях теории неясна. Для появления Разума нет решительно никаких доводов, кроме закрепления за этим феноменом ярлыка одного из многочисленных конкурентных преимуществ.

- Генетика всё успешнее разбирается с субъектом своих исследований - клеткой, но не слишком многого достигла в описании объекта - эволюционирующей популяции. Вообще говоря, современная генетика очень напоминает эпоху додарвиновской вивисекции [10], когда учеными управляла научная надежда получения супер-существ хирургическим путем.

- Химия каталитических и полимерных процессов предоставляет интересные предположения о возможных схемах самозарождения Жизни, однако реальные результаты оставляют желать лучшего.

Вышеприведенная оценка ситуации говорит об отсутствии цельного и убедительного материалистического, как, впрочем, и любого другого, воззрения на возникновение и развитие феномена Жизни. И это при том, что естествознание раздвинуло горизонты мира на невиданную ширину, глубину и, говоря метафорически, высоту, и познало Мир от тера- до нано- процессов. Что само по себе наталкивает на мысль об отсутствии укрывшихся от взора исследователя тайников, в которых скрывается тайна Жизни.

В данной работе представлена попытка рассмотрения базисных процессов в популяциях живых объектов через призму современных естественнонаучных представлений и теории информации, предлагаются элементы атрибутивного модельного воплощения биологических систем, исследуются некоторые аспекты внутрипопуляционных взаимодействий, а также обсуждается возможный механизм самозарождения биологических объектов. Отнесение предмета настоящей статьи к Философии объясняется, как реализацией «софистического» метода исследования, так и пограничным расположением объекта исследования между физикой, биологией, генетикой, химией и математикой, попадая лишь частично в области деятельности каждой из этих наук, для которых обобщающим пространством является философия.

Обоснование подхода

В настоящее время наиболее «продвинутыми», с точки зрения автора, могут считаться следующие определения Жизни:

В.Н. Пармон: «Жизнь -- это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора» [1].

Кибернетическое определения жизни по А. А. Ляпунову: жизнь -- это «высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул» [2].

В настоящей статье развивается модель абстрактной популяции биологических объектов, с опорой, в том числе, на вышеизложенные определения, но не только. Абстрактно-информационный подход позволяет сопряжение в рамках единой модели достаточно разнородных процессов, определяющих существование биологической популяции: взаимодействие членов популяции с ресурсами, между собой, с объектами окружающего пространства, а также зависимость динамики популяции от изменчивости всех вышеперечисленных объектов. Этот же подход помогает вскрыть некоторые неочевидные механизмы популяционного взаимодействия.

В качестве рабочего метода для формирования абстрактных элементов моделирования, был избран соответствующий предмету исследовательский прием: экстравертный анализ информационных процессов биодинамических систем.

Имеется в виду следующее:

Первое. Под экстравертным анализом понимается «анализ, производимый извне», то есть, рассмотрение объектов производится односторонне, со стороны внешнего наблюдателя. Мы не будем, без крайней необходимости, заглядывать во внутренние механизмы биотиков, для того, чтобы не переусложнить нашу задачу, и к тому же, не дай Бог, чтобы не оскорбить специалистов своим невежеством.

Второе. В попытке избежать как слишком общих, так и «излишне определенных» понятий, термин «Жизнь» меняется на «Биотический процесс», или «Биотизм». Термин «Живой объект» получает рабочее наименование «Биотик». «Биотическая система» - это популяция биотиков в окружающей среде. Под термином «Популяция» понимается общность взаимодействующих, неидентичных, но родственных по природе объектов. «Биодинамика» - это развитие популяции биотиков.

Основной целью введения новой терминологии является попытка переосмысления объектного состава известных явлений и нахождение неочевидных правил взаимодействия между новыми сущностями.

Третье. Мы будем проводить свои умозаключения, быть может, достаточно утилитарно и максимально упрощенно, рассматривая «первый порядок явлений», выделяя и формализуя информационную подоплеку деятельности абстрактных объектов - биотиков. В этом мы следуем принципу «бритвы Оккама».

Основным методом, используемым настоящей работой, является рассмотрение всех внешних процессинговых проявлений биологических объектов через призму информационного подхода.

В декларации информационного способа решения проблем существования различных, в том числе живых объектов, не содержится революционной новизны. Понятие «информация», как отражение существенной стороны, как объективной, так и субъективной реальности, прочно обосновалось в арсенале объектов философских рассмотрений. На существование информационного феномена и закрепление за ним статуса «неустранимого элемента» окружающей действительности указывают многочисленные работы: [6], [7], [9].

Намного меньше, и с разными целями, философские исследования обсуждают базисные принципы информационной природы окружающего Мира [5], [8].

В представляемой статье демонстрируется попытка использования информационных подходов в качестве метода исследования в одной из самых спорных и противоречивых областей философии, а именно, обсуждение проблемы возникновения и существования Жизни. Для достижения поставленных целей используется атрибутивное описание внешних отношений абстрактного объекта - биотика, как реализации им информационных функций обмена с окружающей средой и популяцией. Понятно, что на этом пути, среди прочих, встанут неотвратимыми вопросами, потребующими недвусмысленных ответов, взаимоотношения Разума и Жизни. Но это будет потом.

К сожалению, обсуждение биологических работ, представляющих, в том числе, новейшие факты и их научные интерпретации, с использованием изложенной ниже теории, не входит в цели настоящей статьи. Главная причина заключается в сдерживании объема настоящей статьи. Автор рассчитывает посвятить этому следующие работы.

Биотики, как они есть

Самовоспроизведение. Начнем с известного утверждения, что биотики, отличаются от прочих, небиотических природных объектов, прежде всего, самовоспроизводимостью. Под самовоспроизводимостью мы подразумеваем о процесс копирования (отображения) одного объекта в другой, новый, с переносом (трансляцией) на вновь созданный объект существенных свойств исходного объекта.

Таким образом, биотизм, в важнейшей своей составляющей, сводится к действию вполне информационного характера: трансляции свойств (в дальнейшем - атрибутов, от лат. attribuo -- придаю, наделяю) одного биотика на вновь создаваемый биотик. Притом, что это действие не ограничивается, ни количеством итераций, ни временем протекания этого процесса.

Важнейшему атрибуту для биотиков, позволяющему передавать потомству саму способность к порождению потомства, мы присвоим название «Х-атрибут».

Внешний обмен. Помимо воспроизводства себе подобных, непременным свойством биотиков является общая для них способность порождения некоторых новых объектов для собственных нужд. Биотик стимулирует появление новых объектов, которые без воздействия его уникальных свойств могут появляться в окружающей среде редко, либо не появляются вовсе. Среди таких объектов можно указать, как наиболее очевидные - химические соединения, но не только. Поскольку у биотиков нет неограниченного внутреннего запаса необходимых материалов, то используются материалы, находящиеся в окружающем пространстве. За процессами использования окружающих материалов закрепились термины: «жизнедеятельность» или «внешний обмен». Однако мы переопределим эти процессы.

Дадим общее название для всех свойств, позволяющих создание биотиками новых объектов - «Z-атрибуты», за исключением свойств создания новых биотиков, которые были ранее обозначены как трансляция.

Исходными объектами (материалами) для проявления Z-атрибутов являются любые, по своей природе, материальные элементы окружающей среды, включая химические вещества, но, не ограничиваясь последними. Под результатами действия Z-атрибутов понимаются любые объекты, возникающие в окружающей среде, либо присваиваемые биотиком.

Действие Z-атрибутов является одним из необходимых, но не достаточных условий существования (и проявления) биотизма.

Поясним, чем Z-атрибуты отличаются от прочих химических реакций, имеющих место в Природе: биотик при взаимодействиях посредством Z-атрибута, в целом, не изменяет своих атрибутов. Химические объекты с подобными свойствами называются катализаторами. Катализаторы могут, при сохранении своих качеств, порождать другие вещества, возникновение которых невозможно (или весьма затруднено) в отсутствии катализаторов.

Физическое замечание:

Каталитический процесс - это квантово-механическое явление, при котором реализуется невозможный, с энергетической или, если угодно, статистической точки зрения, процесс. Это проявление, так называемого, «туннельного перехода» из одного состояния в другое, или, другими словами, прохождения частицами энергетических барьеров без обладания соответствующей энергией.

Отсюда, деятельность любого биотика - это реализация квантово-механических процессов.

Основное свойство Z-атрибутов: объект существует, сохраняет неизменными собственные свойства (атрибуты) во времени, но при этом порождает новые объекты. Назовем этот особый процесс «провоцированным преобразованием», или коротко - «конверсией».

Обобщим: для того, чтобы объект можно было причислить к биотикам, объект должен обладать устойчивостью своих Z-атрибутов во взаимодействии с внешней средой, а так же иметь механизм трансляции своих атрибутов в новые объекты - т.е. обладать Х-атрибутом.

Таким образом, мы закрепляем за биотиками свойства устойчивости и способности к воспроизводству.

Процесс конверсии. Провоцированные преобразования являются сложными и многообразными механизмами в биотических процессах, являясь обеспечивающими функциями для существования и воспроизведения биотиков и, возможно, реликтовыми источниками возникновения биотиков вообще.

Казалось бы, Z-процесс - это просто фиксация одномоментного совпадения двух вещей:

- во-первых, - наличия подходящего состояния объектов окружающей среды, участвующих в провоцированном преобразовании;

- во-вторых, - присутствия самого объекта - биотика,

но по результатам, это гораздо больше, чем просто факт события-совпадения.

Сопоставим механизм провоцированного преобразования с известным логическим модельным устройством логическим устройством - триггером. Очевидна их идентичность:

- Если совпадения нет - логический «0»,

- Если совпадение произошло, процесс создания нового объекта (или состояния) свершился - логическая «1».

Таким образом, мы связали биотические процессы с информационными процессами «на самом нижнем этаже» - на уровне взаимодействия с окружающим пространством.

Вот такими «триггерными битами» каждый биотик строит своё существование.

На скептическое возражение: «Так ведь все процессы разные! То организму нужно кислород связать с железом, то глюкозу разложить, то углекислоту удалить!», ответ таков: «У биотика, даже у самого малого, некоторый набор разных «компьютеров». Сегодня, в век компьютерной грамотности, все понимают, что у ламповых компьютеров с современными ноутбуками общее - лишь то, что работают они с информацией. Однако, можно наладить интерфейсы, и заставить разные компьютеры работать «в одной упряжке». А биотики, известные нам, можно определить, как структуры из химических компьютеров».

Отметим важное свойство процесса конверсии, которое заключается в локальной для биотиков неустранимости результатов этого процесса.

Проблема диссипации

Имеется принципиальная угроза деятельности биотиков - ограниченность ресурсов пригодных для проведения конверсии, тем более что в результате деятельности биотиков происходит неотвратимая диссипация ресурсов. Кардинального решения этой проблемы не имеется в принципе. Методов преодоления этой проблемы - всего три:

- переждать дефицит ресурсов, быть может это временное явление;

- переместиться в пространстве к месту с достаточным уровнем необходимого ресурса;

- поменять ресурс на другой, подходящий, который имеется в изобилии в окружающей среде.

Понятно, что переждать, это значит переместиться во времени. Это требует наличия соответствующих атрибутов задержки обменных процессов.

Переместиться в пространстве - значит использовать атрибуты перемещения.

Поменять ресурс - очевидно, речь идет о смене атрибутов.

Для замены любого атрибута на другой, биотику необходимо приобрести новые Z-атрибуты, реализующие новую процедуру конверсии.

Приобретение новых атрибутов - вопрос весьма сложный. Потребуется механизм для замены старых атрибутов на новые, и необходимо, чтобы новые атрибуты поступали откуда-то извне. Предположение о том, что биотик априори содержит в себе новые, улученные атрибуты, не выдерживает никакой критики.

Кроме диссипации ресурсов существуют внутренняя диссипация атрибутов и диссипация атрибутов при трансляции, которые, безусловно, имеют некоторую вероятность осуществления. Фактически, это подверженность атрибутов мутациям (спонтанным и непредсказуемым изменениям).

Мутации - серьезнейшая проблема для биотика. Они ставит под сомнение не только продолжение существования самого биотика, ввиду вероятного уменьшения приспособленности к окружающим условиям, но, иногда, делает невозможным передачу его атрибутов новым биотикам.

Следует подчеркнуть незащищенность биотика от этой проблемы и неустранимость этой проблемы в рамках самого биотика. Эта проблема может быть решена, но только при помощи специальной внешней процедуры, предназначенной для восстановления атрибутов.

Заметим, что диссипация атрибутов не всегда несёт только ухудшение свойств и вероятность деструкции биотика. Могут происходить позитивные изменения атрибутов, приносящие новые возможности в борьбе с диссипациями для отдельных биотиков.

В качестве, на первый взгляд, абсурдной гипотезы, рассмотрим возможность обмена атрибутами внутри популяции биотиков. Выскажемся более определенно: мы аксиоматически, без каких-либо попыток доказательства существования, вводим в наше исследование новый абстрактный механизм - обмен атрибутами внутри популяции.

Что это может дать? Конечно, это может повысить адаптивность биотиков в популяции.

Каким может быть механизм обмена атрибутами? Механизм может быть банально прост: успешный биотик производит избыточные образцы своих атрибутов, а они каким-либо образом распространяются внутри популяции, например, посредством физической диффузии. Будем полагать, что обмен атрибутами - рудиментарное свойство, которое возникло в ранних моно-популяциях биотиков. Возможно, в те времена не имелось замкнутых внешних оболочек у отдельных биотиков, а продукты их деятельности распространялись более-менее свободно в окружающем пространстве.

Давайте присвоим носителям копий атрибутов, распространяемых между членами популяции, наименование «креды», ед. число - кред (от лат. credo - верю, верую).

А способность биотика к генерации образцов своих индивидуальных свойств - атрибутов, назовем Y-атрибутом.

Процесс же обмена кредами между биотиками в популяции обозначим термином: «кредитизация».

Выскажемся определенно: мы намеренно не применяем общеизвестное наименование «вирус» для описания передачи атрибутов при помощи кредов в популяции, при всей кажущейся идентичности этого процесса распространению вирусов. И, прежде всего, потому, что значение термина «вирус», происходит от лат. virus - «яд».

Функциональность вирусов, с точки зрения профессионалов, и общенаучного мнения, вполне определённая. Нет необходимости ломать стереотипы и переназначать уже живущий своей жизнью термин.

Да и негоже негативным термином называть объект, которому мы приписываем такую положительную роль - повышение резистентности биотиков.

В этой статье мы не станем рассматривать вопрос о взаимосвязях между кредами и вирусами, оставив это для другой работы, но при этом, есть надежда, что мы сможем предложить внятный путь происхождения вирусов и лишим их, черт возьми, ореола «неземного» происхождения, или клейма бастардов - незаконных отпрысков биотиков!

Вооружившись теорией кредов, мы также рассчитываем в дальнейшем замахнуться на анализ многообразия типов кредитизации для биотиков.

Укажем на следующее важное обстоятельство: успешные биотики, при помощи Y- атрибута, получают возможность рассылать большее количество копий своих атрибутов - кредов, чем особи с меньшей успешностью. Таким образом, более успешные биотики «перестраивают» популяцию, задавая количеством распространяемых кредов направление изменения большинства биотиков в популяции. Не нужно забывать, что одновременно с этим успешные биотики задают тренд популяции при помощи воспроизведения потомства, однако требуемое количество ресурсов для этого процесса, в том числе времени, может быть на порядки больше.

Окружающее пространство

Локальному состоянию окружающего пространства вокруг биотика, поставим в соответствие вектор M (от лат. medium - промежуточное, посредствующее, посредник), понимаемый исключительно в смысле соответствия координатам Z-атрибута биотика. Это, так сказать, медиа-окружение, абстрактный образ существенных факторов в зоне локализации отдельного биотика.

Необходимо отметить, что окружающее пространство для биотиков является, не только зоной индивидуального потребления ресурсов и источником внешних угроз существованию, но и важнейшим элементом внутрипопуляционного взаимодействия, осуществляющего, как прохождение через среду кредов (транскредов), так и, служа плацдармом конкуренции за ресурсы, то есть в главных процессах взаимодействия в популяции.

Взаимозависимость X, Y, Z атрибутов

Отметим, что X и Y-атрибуты так же, как и ранее обсуждавшиеся Z-атрибуты, прямо подпадают под критерии информационно-логических процессов, а именно, они создают копии всех, или некоторой части атрибутов, используя все тот же, уже обсуждавшийся, триггерный процесс.

X и Y-атрибуты «технологически» можно было бы отнести к «обратному провоцированному преобразованию», ведь они действуют противоположным образом относительно оболочки биотика: задавая процесс изнутри биотика - наружу. X и Y- атрибуты прямо не используют факторы окружающего пространства, эти процессы опираются на результаты, сформированные Z-атрибутом. Таким образом, процессы трансляции и кредитизации являются продолжением процессов конверсии, отражением их достаточной завершенности.

Попробуем сформулировать определение биотического процесса, с учетом существования Y-атрибута: Биотизм - это существование в окружающем пространстве и трансформация объектов (биотиков), образующих популяцию, наделенных устойчивостью своих атрибутов во взаимодействиях с внешними объектами (Z-атрибут, конверсия), имеющих механизм воспроизводства самоподобных объектов (Х-атрибут, трансляция), и обладающих механизмами обмена атрибутами между собой (Y-атрибут, кредитизация).

Феномен полов

Итак, мы имеем два внутрипопуляционных процесса, организованные при помощи X и Y- атрибутов, причем оба эти атрибута отвечают за перенос свойств исходного биотика на другие объекты, один, Х, задействован в производстве новых биотиков, второй, Y, - в изменении биотиков в популяции.

Итак, мы, шаг за шагом, путем вполне прагматических предположений, подошли к исходной точке в объяснении причин образования полов: предположим, что Х-атрибут задает Материнское начало, а Y-атрибут - Отцовское.

Х-атрибут - Женская «доля», отвечает за воспроизведение и экспансию популяции, а Y-атрибут перестраивает объекты популяции в борьбе против двух типов диссипации: внешней - это ресурсы и окружающая среда, и внутренней - это атрибуты, назовем это Мужской «долей»!

Материнство - должно быть максимально полным и безошибочным (иначе, что получит потомство?). Достигаемый результат: восполнение и увеличение популяции.

За приспособление популяции ко всем бесчисленным пертурбациям окружающего мира, «несет ответственность» Отцовское начало.

Отцовство - двуединое действие: обеспечивающее как вариационное отклонение от стереотипов, так и интеграцию положительного опыта для всей популяции, как едином объекте, приспосабливающемся к внешним обстоятельствам.

Сформулируем для этих сложных задач краткое определение: генерализация позитивных вариаций атрибутов в популяции.

Под «генерализацией» понимается распространение свойств отдельных объектов на всю выборку.

Что подразумевается под «позитивными вариациями атрибутов»? Под этой фразой понимается учет стратегических механизмов популяции: мультипликация атрибутов и биотиков максимизирующих потребление ресурсов, направленное на увеличение производства кредов и новых биотиков.

Отметим, что до настоящего момента мы не использовали никаких познаний о внутреннем устройстве биотиков, а все выводы были только интерпретацией внешних проявлений биотиков. Будем придерживаться принципа экстравертности исследования и в дальнейшем.

Курица или яйцо?

философский информационный физический химический жизнь

Проведем умозрительное исследование. Представим себе начальные популяции состоящими из почти идентичных объектов, которые обладали обоими атрибутами - X и Y. Попытаемся ответить на вопрос: что имеет «более» первичный характер, X или Y?

Конечно, они отличаются: X-атрибут осуществляет передачу всех атрибутов, характеризующих биотик, а Y-атрибут - только часть. X-атрибут используется исключительно внутри исходного биотика для создания нового биотика, а Y-атрибут вырабатывается «на вынос», причем, быть может, для неограниченного «круга лиц». Какое из свойств развилось в первую очередь?

По бесхитростному рассуждению, не претендующему на доказательность, - они возникли одновременно. И, видимо, появились прямо посредством модернизации Z-атрибута. Можно предположить:

На одном и том же «производстве», внутри биотика, изготавливалось всё: полные копии биотиков, а так же «кусочки» копий, которые, оказавшись «лишними» для формирования нового биотика, «терялись» и, далее, попадали в зону действия других биотиков, где и использовались. Более того, можно предположить, что зарождение биотиков происходило в открытой субстанции, структурно не оформленной в отдельные биотики, но содержимое субстанции, по-видимому, была склонной к самокопированию внутренних структур, наподобие процессов авто-стимулированной полимеризации.

Дополнительно об атрибутах

Функционал конверсии. До сих пор мы рассматривали Z-атрибуты как единое целое, призванные обеспечить реализацию X и Y-атрибутов, но можно представить себе внутреннее деление Z-атрибутов по функциям. Например, можно выделить все восстанавливающие атрибуты, а именно: массо-, энерго-питающие, и т.п., в отдельный класс атрибутов, назовем их - R-атрибутами (от лат. restitutio - восстановление). Аналогичным образом, возможно произвести выделение двигательных, защитных и прочих функциональных атрибутов. Однако, для целей настоящей работы, отдельное рассмотрение частных функциональных атрибутов не требуется. Этот пример позволяет продемонстрировать математическую подоплеку модельного представления атрибутов.

Деструкция. Можно объективизировать причины смерти биотика, представив их в виде D-атрибутов (от лат. Destructio - разрушение). Непременно, в динамике популяции придется учитывать и такой фактор, как смерть отдельных биотиков под воздействием внешних обстоятельств, либо других причин. Факторами деструкции биотиков в популяции можно пренебречь только в случае пандемического, «взрывного» характера развития популяции, при относительно малой доле погибающих биотиков.

Наличие D-атрибута не должно отражаться на нормальной работе биотика. Находясь «в тени» Z-атрибута, вплоть до последнего момента существования биотика, D-атрибут «срабатывает» только один раз. D-атрибут является символическим спусковым механизмом фатального исхода, заложенным в каждое существо.

Имеется два возможных подхода: либо включить D-атрибут в состав Z-атрибута, либо рассматривать его как самостоятельный атрибут в составе биотика. Не смотря на очевидную зависимость D-атрибута от результатов деятельности Z-атрибута, автору представляется, что D-атрибут необходимо включить в состав основных атрибутов биотика, а это рассмотренные нами выше X, Y, Z-атрибуты. Аргументировать такое решение можно степенью важности деструкции в существовании биотика, а также принципиальной и тотальной подверженностью биотиков данному фактору их существования.

Алгебра атрибутов. Немного остановимся о логической алгебре атрибутов. Атрибуты являются, в нашем представлении, триггерными элементами, срабатывающими при совпадениях ряда медиа-факторов с требованиями атрибутов. Математически, чтобы получить функцию совпадения некоторого числа факторов, можно воспользоваться операцией «логическое И», т.е. найти произведение событий, выраженное в логической форме:

Z = Z1* Z2*…* Zn

Заметим, что такая математическая форма подчеркивает связанный, цепочный характер функционирования атрибутов, и, очевидно, физическое строение материальных конструкций, образующих большую часть атрибутов, будет реализовано в виде линейных цепей.

Метод атрибутов, как философский инструмент. Атрибутивный подход, как метод фиксации сущности не только объекта и его свойств, но также взаимодействия с другими объектами, был использован ранее в работе Прохорова М.М. [4]. Впечатляет то, что при совершенно независимом выборе этого метода, и существенной разноплановости областей его применения, авторами обеих работ очевидным образом демонстрируется единство использования метода, как рабочего инструмента, и по духу, и по букве. По-видимому, этот факт больше, чем совпадение.

Хочу искренне поблагодарить Прохорова М.М. за найденную точность формулировки в отношении «опорной пяты» атрибутивного подхода, вобравшую в себя единство всех внешних проекций объекта, определенного в [4] как «коррелята категорий вещи, свойства и отношения».

Диалектика генерализации

Обратимся к процессам генерализации. В предыдущих описаниях была рассмотрена обменная составляющая генерализации - кредитизация.

Однако очевидно, что это только объединяющая часть процесса, так сказать «синфазная» составляющая динамики популяции. Второй частью процесса является конкурентная генерализация, или «контрафазная» составляющая. Она более очевидна, она легче исследуется и достаточно хорошо описана с Дарвиновских времен, вплоть до разработки математических моделей, типа биологических аттракторов и была многократно проверена различными, в том числе микробиологическими исследованиями.

Внутри одной популяции конкуренция поддерживается двумя типами процессов:

- внешними негативными, иногда катастрофическими, воздействиями окружающей среды на отдельные биотики, что трактуется теорией Естественного отбора не как лотерею, а как борьбу, в которой выигрывают наиболее приспособленные особи;

- внутренними столкновениями интересов, о которых мы говорили, рассуждая о диссипации ресурсов, инициируемой успешными членами популяции, более подготовленными к состязанию за ресурсы. Внутренняя конкуренция, очевидно, усиливается с увеличением рождаемости.

Таким образом, генерализация - это палка о двух концах: с одной стороны, успешный биотик отнимает шансы (в форме ресурсов) у менее приспособленных собратьев, но, в тоже самое время, протягивает «руку помощи» и формирует изменение популяции посредством распространения кредов своих успешных атрибутов.

Амбивалентные (противодействующие) процессы в популяции задают динамику изменений, направленность которых достаточно долго невозможно определить. Нелегко также установить «позитивную направленность», как изменения, так и сохранения интегральных качеств в популяции, хотя бы в связи с трудностью установления критериев.

Диалектические противоречия, прямо по Гегелю: единство и борьба противоположностей, при которой достигается следование популяции не только по пути расширения ареала - экстенсивное развитие, но и по пути максимального приспособления к локализованным внешним факторам - интенсивное развитие, означающее в общепринятых критериях усложнение биотических объектов и их взаимодействий. Доказательство в части неотвратимости интенсивного развития предложенной генерализационной модели, является нетривиальной задачей, требующей основательного подхода, и потому вынесено за рамки настоящей статьи.

Акцептация кредов

Внесем некоторое «доопределение» Y-атрибута, заметив, что биотик порождающий креды, будет являться донором (источником) копий своих атрибутов. Обозначим его как Yd. Но по отношению к внешним кредам, биотик станет акцептором (приемником). Введем для него обозначение Ya.

До сих пор мы рассматривали кредитизацию только как процесс со стороны биотиков - доноров, действие Yd-атрибута. Но процесс акцептации чужого креда биотиком, функция Ya-атрибута, является не менее значимым.

Пожалуй, один из первых вопросов: когда происходит смена атрибутов при захвате креда?

Понятно, что любые процессы, происходящие в биотиках, это временные процессы, задаваемые таймерами процессов, которые включаются с момента срабатывания триггеров событий. Но речь не об этом.

Вопрос заключается в том, изменяет ли биотик свои собственные атрибуты, или изменения закладываются в атрибуты нового биотика, трансляция которого еще предстоит?

Ранее мы не задавались этим вопросом по нескольким причинам:

- простота реализации Природой механизма немедленной замены атрибутов очевидна;

- отсутствует объяснение отказу биотика от использования креда, при том, что не отвергается возможность передачи потомству его свойств;

- исходная биотическая система «с системой хранения атрибутов» не может быть самозарождающейся, по причине чрезвычайной сложности.

С другой стороны, если рассматривать сложные биотические системы, состоящие из симбиотических колоний, можно утверждать: решительная одномоментная смена отдельных атрибутов некоторых биотиков может привести к конфликту связей внутри симбиотической группы, вплоть до её распада через разрушение структуры взаимодействия.

То есть, сложность установленных связей между биотическими объектами и функциональное разделение взаимодействующих биотиков, могут являться барьером на пути непосредственного, «мгновенного», применения кредов.

Когда происходит скачок от сиюминутного введения в действие кредов к отсроченному применению, перенесенному на следующее поколение?

Предлагается решение: признается одновременное существование, и немедленных кредов Ci (от лат. immediatum - немедленный), и отсроченных кредов Ct (от лат. trans - за пределами). Всему своё место, всякому механизму своё поле действия. Развитие биотиков от простого к сложному в определенный момент сделало скачок, и привело к применению, в ряде случаев, отсроченной кредитизации. Однако, но не отменило, одновременно с этим, продолжения использования немедленного типа кредов.

Можно предположить: в сложных биотических системах колонии одинаковых биотиков, занятые на внешних функциях, требующих беспрерывной подстройки к медиа-факторам (обеспечивающие Z-процессы), вероятно, пользуются Ci-кредами во много раз чаще, чем биотики внутренней структуры.

Задающие симбиотический функционал «внутренние» биотики, в сложных биотических системах, вынуждены воздерживаться от немедленного применения акцептованных кредов.

В доказательство можно привести косвенные примеры: известна большая восприимчивость к атакам вирусов органов, принадлежащих к пищеварительным, кожным и дыхательным - т.е. наружным системам организма.

Приведенным аргументом мы не пытаемся перейти на анализ вирусных механизмов воздействия на биотики. Мы иллюстрируем лишь готовность самих биотиков к акцептации внешних кредоподобных объектов и непосредственное (быстрое) употребление их для модернизации собственных свойств.

Назовём отсроченную кредитизацию Ct, предназначенную для применения только в процессе трансляции, комбинированным термином - «Транскредитизация».

Очевидно, что первичные популяции биотиков, за историю совместного развития, неоднократно вступали во взаимную межпопуляционную борьбу, а так же в симбиотические союзы, однако прорывным решением стало воспроизведение из единого зародыша целой группы симбиотических биотиков. Это дало не случайное и временное, а планомерное и долговременное обретение усиленных симбиозом качеств, а так же устойчивость достигаемых результатов за счет собственного воспроизведения полезной функциональной структуры.

Транскредитизация, таким образом, стала способом заложения в креды информации не об одной клетке, а о «саморазвертываемой» взаимозависимой колонии клеток различной функциональности.

Еще один вывод, который так и вертится на языке, хотя и приберегался для более поздних обсуждений: сперматозоиды, в предположении теории развития кредов, являются функционально чрезвычайно усложненными кредами, в нашей терминологии - транскредами, и как это парадоксально и вызывающе ни звучит, по сути, являются аналогами вирусов.

Информационные процессы

Нами рассмотрены несколько процессов, характерных для биотиков, порождаемые X, Y, Z, D-атрибутами. Каждый из них, как стало ясно, является информационным процессом, которые в дальнейшем будем именовать Ix, Iy, Iz и Id.

Iz - информационный процесс определяющийся состоянием триггера совпадений внешних факторов и атрибутов биотика, назначение которого - обеспечение конверсии для реализации информационных процессов Ix, Iy.

Ix и Iy - это информационные процессы, производимые триггерами процессов копирования атрибутов, представленных в биотике. Ix - формирует полный ряд свойств, Iy - усеченный.

Назовем Iz «нулевым» или «базисным» информационным процессом, в виду его принципиальной изначальности.

Другие два процесса, Ix, Iy - «первичные» информационные процессы, осуществляющие редупликацию атрибутов биотика, исполняют при этом роль внутрипопуляционного контроллера. Первичные информационные процессы обеспечивают рассмотренный выше принцип Генерализации, и, являясь петлей обратной связи, управляют динамикой и устойчивостью биотической системы.

Id процесс - отражение деструктивных процессов в популяции - очень важный и интересный процесс, описывающий изменения в популяции, вызванные исходом биотиков, однако в данной работе некромантия лежит в стороне от задач немедленного исследования.



Выводы

Самым спорным из всего вышесказанного, безусловно, является предложенная концепция кредов. Обменные биотические частицы - креды, участвующие в механизмах оптимизирующей подстройки особей в популяции, вещь глобально недоказанная. Напомним, что этот абстрактный объект был применен как внешняя «палочка-выручалочка», способствующая подстройке биотиков в ответ на внешние и внутренние диссипационные процессы, а затем было сделано заключение об интегральном воздействии этого механизма на популяцию биотиков, названного принципом Генерализации.

Сложность подтверждения предложенной теории усугубляется большим различием в наблюдаемости синфазных и контрафазных генерализационных процессов. Научное наблюдение за «жестким» воздействием на биотики со стороны окружающей среды и драматичной внутренней конкуренцией, осуществляется достаточно просто, ввиду легкости контроля необратимых, часто летальных исходов для биотиков.

Изучение синфазных динамических процессов, зачастую выглядящих как неустойчивые возвратно-поступательные флуктуации в динамике популяций, требуют более тонких исследовательских методов. При этом сами измерения, в некоторых случаях, могут отражаться на результирующей картине.

Еще один фактор сложности: если умозрительно представить себе обмен кредами - многочисленными и малыми однотипными частицами, можно указать существенную сложность задачи, для любых аналитических методов, по измерению относительных концентраций этих весьма слабо различающихся частиц, распространяемых в популяции.

«Весы генерализации», отражающие интегральное состояние биотиков в популяции, устанавливаются крайне медленно под действием амбивалентных воздействий. Термин «эволюция» приходится, в этом случае, как нельзя кстати.

Введение нового абстрактного механизма в модель существования биотиков, такого как обмен кредами между биотиками, позволяет предложить новую модель объяснения Мужского и Женского начал в биотических системах. Эта абстрактная уловка (введение кредов) позволяет предложить широкий спектр моделей взаимодействия биотиков, пригодных для анализа механизмов получения суперпозиций атрибутов разных биотиков, принадлежащих к одной популяции. Эти модели легко увязываются с широким использованием биотиками коммуникационных каналов и шифров в различных пространствах: физических, временных, химических, и прочих, и даже более высоких - социальных.

Принимая во внимание вышесказанное, становится понятным, что избранная высшими животными формула: Самец + Самка = Развитие популяции, это то, что позволяет проверить оптимальность и устойчивость, заложенную в каждой особи, и не только по отношению к окружающей среде и воспроизведению потомства, но и по отношению к Социуму. Но эту тему необходимо рассматривать отдельно, и более взвешено, и более детально.

Дадим краткое определение процесса эволюции: «Процесс эволюции популяции (биодинамика) - это амбивалентная генерализация в среде членов популяции, находящихся под воздействием диссипационных процессов, имеющая следствием максимизацию ресурсного потребления в определенном медиа-пространстве».

Не будем убеждать в простоте предложенной модели. Однако заметим, что она, опираясь на описанные механизмы X, Y, Z и D - процессов, позволяет обсудить не только включение Дарвиновской теории в предлагаемую модель, но и рассмотреть дополнительные аспекты существования биотиков, так сказать - элементы тонкой подстройки популяций, необъяснимые модификациями теории Естественного отбора.

Ещё одна теза, которую автор хотел бы подчеркнуть, ввиду её «краеугольного характера» во всех вышеприведенных рассуждениях. С размышлений об информационной подоплеке биотических объектов, а именно с осознания роли базисного процесса провоцированного преобразования для существования и зарождения биотизма, начиналась предлагаемая работа.

Базисным информационным процессом является Iz -процесс, или конверсия, по другому - биотический логический триггер, благодаря которому из обыденной, лишенной каких-либо биотических сингулярностей материи появляются, множатся и развиваются биотики.

Первичными информационными процессами, имеющими значение во взаимодействии биотиков внутри популяции, названы процессы Ix и Iy, или трансляция и кредитизация, это - внутренние механизмы биотической системы, так сказать, рычаги обеспечения коллективного действа популяции. Позволим сделать предположение, что скоро будут получены убедительные подтверждения, что генерализация - это механизм первичного Разума и антиэнтропийного закона Мироздания.

Из вышеизложенного логически понятно единство и неделимость этого двухуровневого информационного пространства для осуществления биотизма. И, по мнению автора, очевидна достаточность предложенных элементов для построения достоверных математических моделей реальных биотиков, с возможностью произвольно задаваемой степени приближения. А именно, информационно-биотические процессы могут исследоваться при помощи комплексной математической задачи, построенной на:

- логической алгебре, которая всякий раз должна адекватно отражать конверсию;

- уравнениях диффузии, описывающих распространение исходных элементов, кредов и биотиков в популяции;

- и теории вероятности, относящейся к диссипационным процессам, временным задержкам действия атрибутов и пр.

Предлагаемые абстрактные построения позволяют включить в рассматриваемый круг процессов информационное взаимодействие в популяциях на «более высоких» уровнях. Исследование взаимодействия «высоких» уровней с «низкими» информационными уровнями - дело будущего и не представляет сложности с точки зрения математики. Видимо, было бы логично, в качестве первых шагов, рассмотреть возникновение химических коммуникаций как первичное порождение процессов кредитизации.

Во всех приведенных рассуждениях, нами использовались только внешние свойства абстрактного объекта - биотика, без какой-либо привязки к его внутренней природе. Природа медиа-окружения также не была определена. Постулируется только материальное единство биотиков и медиа-факторов, на которые накладываются некоторые правила преобразования, являющиеся отражением законов сохранения. Мы можем утверждать, что модель применима, кроме популяций независимых одноклеточных организмов, к популяциям клеток в виде отдельных органов произвольного организма, а так же популяции, состоящие из отдельных сложных организмов, вплоть до высших животных. Этот универсализм создает единый базис описания для любой биотической системы с задаваемой глубиной моделирования. Предложенный механизм кредитизации также легко может быть использован для моделирования произвольных симбиотических популяций.

Хочется отметить, что предложенная теория дает возможность не только исследования биодинамики, но и, видимо, позволяет расширить круг приложений за рамки эволюционной биологии. Например, для исследования социальных, либо экономических процессов, в которых возможно вычленение популяциобразных объектов.

...