Goldman Sachs: Великий американский пузыренадуватель
+Додати тему
Відповісти на тему
Світова економіка та світова економічна криза, процеси в світовій економіці, а також основні тенденції розвитку. Економіка США, Японії, Німеччини, Китаю - ресурси, роль та перспективи
Нам интересно отметить, что фрактальность биологических структур лежит вне логики дарвинизма. Ни возникновение итератора, т.е. определенных правил микроскопического упорядочения, ни итеративное пове- дение сами по себе не гарантируют фенотипическую полезность. Ветвление дерева, которое является примером фрактальности, обеспечивает большему числу листьев доступ к свету. Ветвление коралла позволяет коралл строящим организмам получить доступ к большему объему питательных веществ. Но это преимущество выявляется, когда структура уже возникла как целое. Иными сло- вами, не естественный отбор приводит к возникновению фрак- тальности, а возникшие, как форма упорядочения, фрактальные структуры подвергаются естественному отбору, который закреп- ляет наиболее устойчивые в данных условиях формы.
Есть ли предел биологической эволюции? В дарвиновской концепции этот вопрос не возникает. По- скольку причинно эволюционные изменения привязаны к изме- нению окружающей среды, жизнь продолжается, видоизменяясь, до тех пор, пока она совместима с условиями внешней среды. Иное дело, если биологическая эволюция — саморазвивающийся процесс упорядочения. Тогда неизбежно возникает вопрос о пределе эволюции такого типа. Эта книга начата с рассуждения о вступлении биосферы в фазу антропогенного мира — фазу, характеризующуюся вовлечением в упорядочение огромных масс вещества, не при- надлежащего собственно к органическому миру; масштабами производства, последствия которого (загрязняющие отходы, вли- яние на климат, катастрофы и т.п.) способны оказать влияние на устойчивость биосферы в целом. В антропогенном мире возникает новый канал передачи информации от поколения к поколению — более эффективный, чем выработанный предшествующей эволюцией путь генетического наследования. В результате — невероятно ускоряется весь процесс эволюции. В этом эволюци- онном вихре сами биологические системы и органы, естественное совершенствование которых происходит крайне медленно, стано- вятся архаичными и подлежат замене техногенными аналогами. Все это вместе взятое свидетельствует о том, что в биосфере возникают внутренние процессы, масштаб которых соизмерим с масштабами — пространственными, энергетическими, инфор- мационными, — характеризующими биосферу в целом. В технике известен режим, когда нерегулярные и непредска- зуемые изменения сигнала — биения — становятся соизмеримы по амплитуде с сигналом в целом. Это — переход к хаотиче- скому поведению. Хаос — явление детерминированное. Это — не игра случая. Процесс может подчиняться вполне определенной закономерности. Характерной особенностью этой закономерно- сти является элемент нелинейности. Если процесс итеративен, то вследствие нелинейности небольшая ошибка или неопреде- ленность усиливаются итерациями так, что результат становится через некоторое число итераций практически непредсказуемым. До сих пор мы настойчиво проводили мысль о существен- ной линейности биологических процессов. В основе нашей кон- цепции биологического упорядочения — процесс, происходя- щий в стационарной системе в линейной области зависимости сил потоков. Глава, посвященная изотопии, описывает явление корреляции изотопного состава биомолекул с параметрами, ха- рактеризующими поведение изотопов в стационарных системах, не слишком удаленных от равновесия. Наконец, в предшествую- щем разделе этой главы приведены примеры фрактальных струк- тур, формируемых линейными итераторами. Однако линейность, также как и равновесие, является всегда некоторой идеализацией. Линейность означает независимость правил, управляющих процессом, от достигнутого результата. Ра- стяжение пружины происходит линейно, так как сила, которую нужно приложить к пружине, чтобы растянуть ее на определен- ную величину, не зависит от того, насколько была пружина растя- нута перед тем. Однако этот процесс нельзя продолжать бесконеч- но. Пружина начнет необратимо деформироваться и, в конечном счете, лопнет. Следовательно, и до проявления видимой нелиней- ности, процесс не был вполне линейным. Но до известного пре- дела его можно было рассматривать как существенно линейный. Нелинейность не может быть устранена из природных про- цессов. Нелинейные итеративные системы, т. е. системы, включа- ющие процедуру воспроизведения одной и той же (или подоб- ной) структуры или того же процесса, чувствительны к начальным условиям. Любая небольшая ошибка имеет тенденцию к быстрому увеличению в нелинейных итеративных системах. Биологические системы итеративны.
В то же время мы знаем, что биологические системы устойчи- вы к ошибкам воспроизведения. Ф.Дайсон (Dyson, 1985) развивал мысль, что биологическая невосприимчивость к ошибкам явля- ется характерным свойством сложных систем. Он отмечал: всюду в экологии, культуре, экономике, действует тот необъяснимый факт, что сложные гомеостатистические механизмы более эф- фективны, чем простые. Их преимущество — невосприимчивость к ошибкам. «Я по- лагаю, это должно было быть первичным качеством жизни с само- го начала... репликация и невосприимчивость к ошибкам являют- ся антагонистическими принципами» (с. 73). На этом основании Ф.Дайсон критически относился к таким самовоспроизводящим механизмам, как гиперцикл М.Эйгена, и полагал, что начало жизни было связано со сложным образом взаимодействующей системой полипептидов. Утверждение Ф. Дайсона о невосприимчивости биологичес- ких систем к ошибкам как ключевом их свойстве справедливо, как справедливо его представление о том, что источник ошибок заключен в репликативности (итеративности) биосистем. Но они перестают быть справедливыми, будучи экстраполированы слиш- ком далеко. В действительности есть две стороны. Источник блага — есть одновременно источник гибели: «...и примешь ты смерть от коня своего». В первом приближении устойчивость биосистем обусловлена их существенной линейностью, способ- ностью к воспроизводству и тем, что они являются не просто сложными, а представлены подсистемными множествами. Про- явление нелинейности с накоплением итеративных ошибок при- водит к гибели элемента системы. Его удаление сохраняет устой- чивость вышестоящей системы. В биологических сообществах смертность индивидуума — есть условие устойчивости сообще- ства в целом. В многоклеточном организме отмирают отдельные клетки, но живет организм. Отмирание организмов поддержива- ет устойчивость вида. Итеративные ошибки, накапливающиеся от поколения к поколению, в длительном масштабе времени при- водят к исчезновению вида. Следуя этой логике, нужно принять, что должен наступить черед биосферы в целом. Интересен вопрос, как глубоко в области своей устойчивости находится биосфера? Феномен жизни содержит черты, предопределяющие конеч- ное наступление хаоса: итеративность и неизбежный элемент нелинейности. Хаос — это то, чем заканчивается упорядочение. Существуют объективные признаки перехода нелинейных итеративных систем к хаотичному поведению (Peitigen et al., 1992). Они включают: (а) чувствительность к начальным услови- ям; (б) смешение; (в) плотность периодических точек. Организм становится чувствительным к ошибкам в старости. Сбои в работе биосистем становятся соизмеримыми с параметра- ми его устойчивости. Очередной сбой, в конечном счете, оказы- вается фатальным. М.Фейнгенбаум (Feingenbaum, 1978) доказал удивительную теорему об универсальности пути перехода неко- торого класса нелинейных систем к хаотическому поведению. Эволюция таких систем сопровождается бифуркациями, причем относительное время между бифуркациями бп+1 и бп сокращается пропорционально коэффициенту, получившему название числа Фейнгенбаума. Бифуркации в биологической эволюции можно связать с ви- дообразованием — с расщеплением генетической линии на ветви. В течение всего геологического времени процесс этот был далек от неустойчивости. Однако появление человека и возникновение цивилизации, возможно, являют собой признак приближения к неустойчивой стадии. Создание человеком устройств с прин- ципиально новыми свойствами аналогично видообразованию. Биологическое видообразование осуществлялось в масштабе гео- логического времени. Появление простейших орудий труда, воз- никновение языка, одомашнивание животных — разворачивалось в масштабе сотен и десятков тысяч лет. Создание летательных аппаратов, возникновение радио и телевидения, программиру- емых машин и искусственный интеллект, генная инженерия и клонирование — это уже события, укладывающие в масштаб десятилетий. Второй признак — смешение. Математически это означает, что некоторая точка (на диаграмме, описывающей поведение нелинейной итеративной системы), находящаяся в как угодно малом интервале, через некоторое число итераций окажется в другом произвольно выбранном интервале (Peitigen et al., 1992). Биологические системы, каждая на своем уровне, отвечают этой тенденции. Если ввести изотопную метку, например, изотоп угле- рода i3C в некоторое соединение в составе организма, то через некоторое время метку можно зарегистрировать в любом другом соединении. В ином пространственном и временном масштабе явление смешения присуще биосфере в целом. Это выражено в генном обмене. Нельзя утверждать, что любой ген организма из геологического прошлого присутствует в любом геноме совре- менного организма. Но наблюдаемое явление горизонтального переноса генов, свидетельствует о том, что такая тенденция суще- ствует. Понятно, что коммуникативность существенно возрастает с вхождением в антропогенный мир. Нелинейные итеративные процессы и системы кратковременны и короткоживущи. Они во множестве присутствуют в живой материи, создавая впечатление преимущественной нелинейности биологических процессов. Но в своих долговременных о(тносительно) проявлениях жизнь базируется на линейных процессах. Содержащийся в любых про- цессах элемент нелинейности в конечном счете ограничивает время существования итеративных систем, даже такой долговре- менной, как существование биосферы. Мы входим в точку ее бифуркации как целостной системы. Не будем углубляться дальше в обсуждение этой проблемы. Она требует серьезного количественного анализа, что находится за пределами моих намерений в этой работе. Существенно лишь отметить, что качественно биологическая эволюция содержит предпосылки и проявляет черты процессов, ведущих от упорядо- чения к хаосу. Точно так же качественно можно предположить, что биосфера, породив цивилизацию, подошла к границе своей устойчивости. Подобно тому, как организм достигает предельно- го биологического возраста, жизнь на Земле в своем развитии, возможно, достигла предельного возраста. При этом как в любом процессе, входящем в стадию хаоса, его конкретные причины и формы, несмотря на их детерминированность, оказывается непредсказуемыми, а следовательно, неотвратимыми. По поэти- ческой легенде А. С. Пушкина, волхвы предсказали князю Олегу смерть от его коня. Олег убивает верного коня, чтобы уйти от пророчества. Но смерть настигает его с укусом змеи, выползшей из его останкоь.
Востаннє редагувалось козак в Сер 24 чер, 2015 13:15, всього редагувалось 3 разів.
Сложная картина может быть результатом очень простых процессов, подчиняющихся немногим правилам.
Не вижу ничего удивительного. Математика.
Это многих и давно уже сбивает с толку. Простые процессы. Правил немного. А картина сложная. Даже лучшие умы отказывались/отказываются верить в то, что незамысловатыми инструментами можно создать (создана/создается) такую сложную картину. ИМХО, но именно поэтому нужно (хочется), мне по крайней мере, идти в сторону краеугольного камня. Сути. Хотя она и проста как пробка и, вероятно, мало утилитарна.
В своём труде "Сколько людей жило, живет и будет жить на земле"[9] профессор Капица показывает точку зрения физика и математического аппарата, разработанного для физических исследований, на, в том числе, проблему гиперболического роста населения.
При этом делается несколько выводов. Человечество возникло 4,5 миллиона лет назад. В соответствии с массой человека размер его популяции должен быть на уровне животных сходной массы (больше, чем слонов или медведей, но меньше, чем зайцев и крыс), но это уже много веков не так, объясняется это тем, что чем больше размер популяции, тем больший объём информации может быть сохранён и это даёт преимущества в выживании человеку разумному. Размер популяции следует считать главным критерием, определяющим уровень развития человечества. Проверив действие формул в разных точках временной координаты и сравнив результаты своих вычислений с данными антропологов и палеонтологов, Капица признал сходимость удовлетворительной и перешёл к расчётам динамики численности населения в будущем. В результате родилась особая точка, перегиб кривой скорости роста человечества примерно в 2025 году. На момент написания труда Капица не стал объявлять причину перегиба. Она была вычислена исключительно математическим способом.
DARPA SyNAPSE написав:естественно, как же без отправной точки искать изменения?
Додано: Сер 24 чер, 2015 12:31
Математика.
