цифровое моделирование эволюции

[kry]

Red_Herring в сообщении #1487378 писал(а):

По крайнем мере, так утверждают специалисты.

О каких именно специалистах речь? Просто, реально интересно.

diletto в сообщении #1487384 писал(а):

Ну хорошо, пусть наша модель будет более подобна химическому этапу.

Тогда конкуренция за ресурсы на этом этапе крайне слабая, если это вообще можно назвать конкуренцией, и лишь по некоторым параметрам идёт отбор.

[epros]

diletto в сообщении #1487343 писал(а):

У единственной известной нам в природе эволюции какая целевая функция?

Да, вроде бы считается, что выживание и продолжение рода. Но это скорее всего не фундаментальный закон, а просто случайно сложившееся свойство системы, именуемой "живой организм".

diletto в сообщении #1487349 писал(а):

А я пытаюсь спросить, делалось ли что нибудь с минимальной сконструированностью механизмов развития. То есть - таким образом, что единственная способность конкурирующих субъектов - это потреблять некий (наиболее естественный для задачи) ресурс и самокопироваться с ошибками. И более никаких целевых функций.

Я думаю, что Ваша ошибка заключается в вере в то, что эволюция обязательно должна приводить к усложнению системы. Поэтому Вы надеетесь на то, что запущенная без всяких целевых функций "программная эволюция" породит нечто сложное. Но на самом деле это не так. В большинстве нормальных случаев эволюция приводит систему всего лишь в состояние равновесия с окружающей средой. Каковое зачастую является классическим термодинамическим равновесием, также иногда именуемым "тепловой смертью".

Законы биологической эволюции (наследственность, изменчивость, отбор) тоже говорят всего лишь о том, что живые организмы должны "приспособиться", т.е. прийти в равновесие с окружающей средой. Никакого усложнения из этих законов вывести невозможно. То, что по факту на Земле произошло усложнение химических соединений до состояния, которое нынче именуется "жизнью" и даже "цивилизацией", является каким-то нетривиальным эффектом неравновесной термодинамики. Возможно, что уникальным.

[Red_Herring]

kry в сообщении #1487392 писал(а):

О каких именно специалистах речь? Просто, реально интересно.

Математики-прикладники

[Geen]

diletto в сообщении #1487384 писал(а):

речь только об антиэнтропийных процессах.

Простите, о чём?

[EUgeneUS]

epros в сообщении #1487410 писал(а):

Да, вроде бы считается, что выживание и продолжение рода. Но это скорее всего не фундаментальный закон, а просто случайно сложившееся свойство системы, именуемой "живой организм".

Если говорить про особь, "живой организм", то
а) выживание нельзя считать "целевой функцией" ни в каком смысле. Есть куча примеров, так скажем, суицидальных наклонностей среди живых организмов, которые не мешают, а даже помогают, передавать свои гены потомкам.
б) что же касается продолжения рода, то есть передачи своей генетической информации в будущее через потомков. То сложно сказать, что эта "целевая функция" сложилась случайно. Те, кто не имеет такой "целевой функции" элиминируются отбором.

[epros]

EUgeneUS в сообщении #1487420 писал(а):

а) выживание нельзя считать "целевой функцией" ни в каком смысле. Есть куча примеров, так скажем, суицидальных наклонностей среди живых организмов, которые не мешают, а даже помогают, передавать свои гены потомкам.

Ну, можно говорить о выживании до появления возможности породить потомков. И даже где-то о выживании потомков, в том же смысле.

Я понимаю, что можно ещё долго уточнять формулировки и искать всяческие исключения. Например, иногда особь жертвует собой для выживания стада. Тут приходится говорить не о выживании особи, а о выживании вида.

EUgeneUS в сообщении #1487420 писал(а):

б) что же касается продолжения рода, то есть передачи своей генетической информации в будущее через потомков. То сложно сказать, что эта "целевая функция" сложилась случайно. Те, кто не имеет такой "целевой функции" элиминируются отбором.

Ясное дело, если рассматривать особь в окружающей среде - биоценозе, то данная целевая функция навязана особи окружающей средой. Я говорю о "случайности" в том смысле, что эта целевая функция характерна только для живых организмов, возникновение которых на Земле в целом, возможно, является случайностью.

[kry]

Red_Herring в сообщении #1487413 писал(а):

Математики-прикладники

Не хочу вредничать и нудить, но меня, как выпускника биофака по образованию, безусловно прежде всего интересует мнение эволюционных биологов, просто по той причине, что математики-прикладники в той же самой биологии имеют такое нехорошее свойство уходить в сферические в вакууме модели, которые к реальной биологической эволюции либо вообще отношения не имеют, либо имеют очень и очень косвенное отношение, какими-то урывками и частями. Собственно говоря, на форуме я как-то даже один раз такую модель малость комментировал.

[sergey zhukov]

epros в сообщении #1487410 писал(а):

В большинстве нормальных случаев эволюция приводит систему всего лишь в состояние равновесия с окружающей средой.

Я где-то читал такую мысль, что чем больше у системы степеней свободы, тем меньше вероятность, что она вообще имеет равновесное состояние. Точнее, равновесное состояние для такой системы становится все более обобщенным понятием. Например, достижение некоторого цикличного поведения. Или, еще дальше, движения системы по циклу хаотичного аттрактора.
Трудно представить себе систему с огромным количеством параметров, которая была бы устойчива к любой произвольной комбинации случайных (даже и малых) изменений параметров.

В эволюционном механизме все же есть нектоторый "храповик", который накапливает и поддерживает редчайшие мутации, подавляя при этом рядовые и бесконечно более вероятные негативные мутации. Особенно явно это видно, если предположить, что каждая особь размножается клонированием, причем у каждой по два потомка - точный клон и потомок с мутациями. Один из них всегда умирает без потомков. В этой модели почти всегда выживать будет точный клон. Но изредка это обязательно будет делать и мутант. Как бы редко ни происходили эти события, все равно именно их цепочка, а не гигантский вал бессмысленных и вредных мутаций, будет определять состояние организма в настоящее время. Будет ли такая система ходить по кругу? Вероятность этого кажется малой. Скорее, система будет увеличивать число степеней свободы, делаясь все более сложной.

[epros]

Кстати, Nivron, в этой цитате есть неточность про "«локальное» уменьшение энтропии путем «упорядоченных» процессов". Нет никаких "упорядоченных процессов", которые "локально уменьшают энтропию". Просто на Землю падает низкоэнтропийная солнечная энергия, а улетает с Земли высокоэнтропийная тепловая энергия. За счёт этого на Земле появляется возможность происходить процессам, генерирующим энтропию, одним из которых является жизнь, а другим - производственная деятельность человечества.

-- Пт окт 16, 2020 14:12:42 --

sergey zhukov в сообщении #1487429 писал(а):

Я где-то читал такую мысль, что чем больше у системы степеней свободы, тем меньше вероятность, что она вообще имеет равновесное состояние

По-моему, количество степеней свободы у вещества определяется как минимум количеством элементарных частиц (это если ещё не учитывать тонкости). Так что и у банки с водой, и у кота примерно такой же массы они наверняка будут одинаковыми.

-- Пт окт 16, 2020 14:26:00 --

sergey zhukov в сообщении #1487429 писал(а):

Скорее, система будет увеличивать число степеней свободы, делаясь все более сложной.

Ещё раз повторюсь, что самопроизвольное увеличение сложности системы (что то же самое - убывание её энтропии) возможно как нетривиальный эффект неравновесной термодинамики. Это может происходить тогда, когда на входе в систему - низкоэнтропийный поток энергии, а на выходе - высокоэнтропийный поток энергии. Но это происходит не всегда, потому что энтропия в системе может генерироваться не только динамикой сложных подсистем, но и каким-нибудь банальным теплообменом в камнях.

[mtz]

epros в сообщении #1487432 писал(а):

Просто на Землю падает низкоэнтропийная солнечная энергия, а улетает с Земли высокоэнтропийная тепловая энергия. За счёт этого на Земле появляется возможность происходить процессам, генерирующим энтропию, одним из которых является жизнь, а другим - производственная деятельность человечества.

В мысль-то шикарная!
Никогда с такой стороны не смотрел. Спасибо за подсказку!

[sergey zhukov]

Внутри холодильника возникает холод за счет того, что снаружи у него в конденсаторе выделяется тепло. Поток фреона переносит энтропию изнутри холодильника наружу. Этот поток может существовать только потому, что конденсатор не самом деле всегда генерирует больше энтропии, чем забирает из холодильника.

Если у нас есть энтропийный "водопад", то часть энергии этого "водопада" можно использовать для того, чтобы поднять часть воды и против ее течения. Но все равно это все так сказать, "паразитизм" на потоке всеобщего увеличения энтропии.

Антиэнтропийные процессы лучше не упоминать в том смысле, что можно подумать, будто энтропия в изолированной системе, будь то живое или не живое, может уменьшаться без ее оттока через границу. Этого точно не бывает. Поток энтропии внутрь системы меньше, чем ее отток наружу - это да. Но это и есть следствие закона увеличения энтропии.

[diletto]

epros в сообщении #1487444 писал(а):

Нет никаких оснований писать о "процессах, уменьшающих энтропию", даже локально. Локальное уменьшение энтропии может произойти только по причине её оттока во внешнюю среду, что и происходит с Землёй.

Ну это-то понятно. А вот фраза "никаких оснований писать о "процессах, уменьшающих энтропию"" - не очень. Следует ли читать её (вкупе с предыдущими высказываниями) так, что на безжизненной Луне, рассеивающей солнечную энергию, энтропия локально уменьшается?

[epros]

mtz в сообщении #1487446 писал(а):

epros в сообщении #1487432 писал(а):

Просто на Землю падает низкоэнтропийная солнечная энергия, а улетает с Земли высокоэнтропийная тепловая энергия. За счёт этого на Земле появляется возможность происходить процессам, генерирующим энтропию, одним из которых является жизнь, а другим - производственная деятельность человечества.

В мысль-то шикарная!
Никогда с такой стороны не смотрел. Спасибо за подсказку!

Только замечу, что Земля в этом плане не уникальна. Почти на всех планетах исходящий поток энтропии больше входящего, но жизнь пока что обнаружена только на Земле. Это потому, что не только жизнь может генерировать "лишний" поток энтропии. Так что земная жизнь - всё же нетривиальный эффект неравновесной термодинамики.

[DimaM]

epros в сообщении #1487457 писал(а):

Почти на всех планетах исходящий поток энтропии больше входящего, но жизнь пока что обнаружена только на Земле. Это потому, что не только жизнь может генерировать "лишний" поток энтропии.

Сдается мне, что ветры, течения и прочие вулканы генерируют куда больше энтропии, чем биосфера.
Но интересное у вас слово "почти" - на каких планетах энтропии приходит больше, чем уходит?

[sergey zhukov]

Любое тело, поглощающее направленное излучение на высокой частоте, а излучающее изотропно - на низкой (как это происходит с любой системой "Звезда-планета"), генерирует энтропию.