?

Log in

No account? Create an account
ll

livelogic

Штрихи к научной картине мира

Человеку свойственно ошибаться


Previous Entry Share Next Entry
Теория Дефицита Информации (в геноме)
ll
livelogic
Информации, содержащейся в геноме, недостаточно для построения и поддержания организма

- Это твое?
- Мое
- Откуда?
- Оттуда

Из к/ф "Бриллиантовая рука"


Все привыкли в к мысли, что гены являются носителями наследственной информации, но можно ли, исходя из ее объема, построить организм? Дмитрий Андреевич Шабанов излагает вопрос таким образом:


Наш генотип содержит совсем немного информации, помещаясь в незаархивированном виде на CD-диск. Собственно гены составляют его небольшую часть; около 25 тысяч наших генов требуют для записи менее 10 мегабайт (а архиватор ужмёт их намного сильнее). Напомню известную шутку, что файл с детальным описанием формы коленной чашечки (одной из самых простых наших костей) в AutoCad займёт больше места. Информация, необходимая для описания нашего строения, несоизмеримо больше ёмкости нашего генома.

Дмитрий Шабанов, Краткое изложение эпигенетической теории эволюции

Такое состояние дел позволяет выдвинуть интересную фальсифицируемую теорию:


Не существует 3D-принтера с объемом памяти 12 Мб, который мог бы напечатать себя и робота, способного охотится ночью на мышей.


Пройдемся по элементам теории. Откуда берутся 12 Мб? Это информационная емкость всех генов. Википедия сообщает нам такие сведения о геноме человека:


  • Двадцать две пары аутосом, две половые хромосомы Х и Y, а также митохондриальная ДНК человека содержат вместе примерно 3,1 млрд пар оснований (3.1*10^9)

  • Только 1,5 % всего генетического материала кодирует белки или функциональные РНК


Пар оснований четыре - (A, T), (T, A), (G, C), (C, G), для описания четырех состояний нужно два бита, т.е. пара оснований занимает четверть байта, таким образом, объем всего генома, в байтах, равен 3.1*10^9 / 4 = 7.75*10^8 байт или, грубо, 800 Мб.

Гены, т.е. то, что кодирует белки и функциональные РНК, из всего этого занимают 800 Мб * 0.015 = 12 Мб.

Теперь про робота. Копировать человека сложно, поэтому предлагается скопировать нечто более простое - сову.

Что должен уметь робот? Конечно, уметь летать ночью и добывать мышей. Далее, источник питания. Если робот будет летать на батареях, принтер должен напечатать батареи и комплекс для их подзарядки. Возможно, "сова" должна будет летать и собирать дрова, на которых будет работать генератор (его тоже нужно напечатать).

3D принтер нужен для завершения комплекса тело - поведение - копирование. Ограниченная память, это конечно, ROM - т.е. принтер должен после включения "загрузиться" из такого объема, объем памяти типа RAM неограничен.

В принципе, можно ослабить гипотезу, и дать для повторения весь геном, т.е. 800Мб. Это уже совсем круто - целых 25% размера ОС современного телефона. Есть где развернуться и исправить "ошибки Дизайна". Но такое ослабление возможно после принятия следующих условий.


  • В генах информация о человеке практически отсутствует

  • Надо перестроить филогенетические деревья с учетом всего генома




PS. Как раз перед написанием этой статьи скачал на свой телефон программу Radio-FM - она занимает 15 Мб, но это же радиоплеер, а не какая-то сова!

PS. По поводу формулировки теории в виде "несуществования". Как учит нас Поппер, Карл Раймунд:

Естественнонаучные теории, и в частности то, что мы называем законами природы, имеют логическую форму строго универсальных высказываний. Поэтому они могут быть выражены в форме отрицаний строго экзистенциальных высказываний или, можно сказать, в форме неэкзистенциальных высказываний (высказываний о несуществовании). Например, закон сохранения энергии можно выразить в форме “Не существует вечного двигателя”, а гипотезу об элементарном электрическом заряде—в форме “Не существует иного электрического заряда, чем заряд, кратный элементарному электрическому заряду”.
Логика и рост научного знания


Ссылки




Ну, какие там запускаются легко и непринужденно, а каким требуются танцы с бубном, я так сразу не скажу. Я вообще эту ссылку привел просто как пруф, что такое существует.

А посмотреть их проще, наверное будет тут - https://www.youtube.com/watch?v=W58r7oycUrA Там в описании есть ссылки на сами экзешники

А что касается опровержения - тут придется сначала подождать, пока технологии дойдут до такого уровня, а потом - пока появятся энтузиасты, которым будет интересно запихать весь этот код в считанные мегабайты.

Кстати, тут есть еще такой интересный и неприятный для обоих моделей вопрос - почему размер генетического кода довольно слабо коррелирует с сложностью самого организма? В случае эволюционной теории еще можно предположить, что отбор по длине кода шел не для всех видов, а как такое обьяснить с точки зрения теории разумного дизайна? Вышла новая версия утилит?

Да, это интересная субкультура, не знал. Вынесу в отдельный пост, пожалуй.

Как обычно, на родном хабре хорошо освещено https://habr.com/company/mailru/blog/406969/

В комментариях жалятся, что новые демки используют Open GL, мол: "А нарисовать 10 шариков, подключить к ним текстуры и эффекты из OpenGL и подвигать камеру — это уже не та демосцена что была.Грузить с загрузочной флешки. и Баста".

Сумма технологий

>А что касается опровержения - тут придется сначала подождать, пока технологии дойдут до такого уровня, а потом - пока появятся энтузиасты, которым будет интересно запихать весь этот код в считанные мегабайты.

А чего конкретно не хватает? Вот, допустим, есть 3d принтер, который может, тупо исполняя команды, печатать микросхемы и проч. железо. Нужно с 12 мегабайт напечатать дрона, способного заохотить и принести мышь. Допустим даже речь не идет про самообеспечение и саморепликацию.

Тушку можно уложить в достаточно малый объем, охотно верю. Самая большая проблема будет с поведенческим аспектом - охотить и приносить мышей.
https://youtu.be/YEzsPh2Q2rg?t=285

Edited at 2018-11-12 08:10 pm (UTC)

Re: Сумма технологий

Я бы так сказал, что главной проблемой будет не поведенческий аспект - по причине наличия таких датчиков, от которых мышь прятаться не обучена. Вот напечатать все это - Проблема. А если еще учесть необходимость всяких там редких элементов для этих датчиков то и вообще - ПРОБЛЕМА.

Re: Сумма технологий

Ну элементы даны в порошкее, знай, спекай себе лазером нужные пространственные узоры.Хотя там могут быть, конечно, неизвестные мне нюансы.

Re: Сумма технологий

Да вроде, насколько я в курсе, с многокомпонентной 3D-печатью сейчас чуть лучше, чем никак. Ну, и с достаточной для создания более-менее работающих датчиков точностью печати тоже большие проблемы. Хотя я последние года 2 за этой темой не особо слежу. Сегодня спрошу знакомого, который в теме разбирается - посмотрим, что он скажет.

Re: Сумма технологий

Да, с этим проблема, именно поэтому я и предположил вообразить фантазийно наличие такого вот 3d-принтера. Я так понял, Вы считаете это самой трудной частью из всего предприятия.

>Кстати, тут есть еще такой интересный и неприятный для обоих моделей вопрос - почему размер генетического кода довольно слабо коррелирует с сложностью самого организма?

Да, тут все сложно, с одной стороны амебы и лук с кучей чего-то в геноме, c другой - пузырчатка, в которой все ужато до минимума (http://www.vesti.ru/doc.html?id=1084389&cid=2161)

Как объяснить сие - не знаю.


Edited at 2018-11-12 08:09 pm (UTC)