Определение жизни, живой системы и аксиоматика биологии

[mbrane]

Эти вещи наверное действительно важны для рассматриваемой там области, но так ли они нужны для обсуждаемой тут темы - построения общего, корректного и общепонятного определения живых систем?

дык этак ... даже приведенная статья не дает определения энтропии макромрлекулы - это всего лишь аппроксимация (некотрое числовой алгоритм при некоторых необоснованных преположениях о процедуре) другого определения (стандартного определения из статфизики) ...я не вижу как из этой статьи следует что энтропия как-то понижается на любой из стадий жизнедеятельности клетки...Все приведенные статьи имеют только обший пул умных слов .. увы ване контекста , поелику каждый из авторов статей ине ставилпроблему описания , а не решение   проблемы определения энтропии в контексте макромолекул или клетки

[Olweg]

Потому живые организмы будут тратить ровно столько усилий на поддержание уровня энтропии внутренней среды ("гомеостаз"), сколько необходимо для замыкания цикла самовоспроизводства без вырождения (им. Эйгена) - и ни наполнителем больше.

Тут ничего не могу сказать умного, но у Инопланетянина был вопрос с точки зрения возрастания сложности, то есть с эволюционной. А тут вполне храповик отбора работает на повышение.

[Rattus]

А тут вполне храповик отбора работает на повышение.

Работает-то он работает - но опять-таки: а сколько всего в этом храповике насчитается однозначных зубьев после входа в цикл?
дцДНК-геном с точными полимеразами и системами репарации - один. Эукариотное ядро без ограничений на размер генома и время на репликацию - два. И... всё. По единственному универсальному объективному количественному критерию сложности макака не сложнее инфузории оказывается.
А по абсолютному размеру и числу генов даже свободноживущая  эукариотная клетка может ужиматься до уровня продвинутых бактерий - см. дрожжи.
А своё главное приобретение - митохондрии - также утрачивать целиком (правда это уже как правило паразитические формы).

[Olweg]

Так что же, никакого склона великого восхождения Уилбера Мерсера не существует? Это как-то контринтуитивно. Я понимаю, что наука интуитивные знания здравого смысла как правило и разбивает вдребезги, но тут получается реально странно. Значит ли это, что, к примеру, разумная жизнь нисколько не противоречит общему принципу возрастания энтропии?

[Павел Васильев]

Значит ли это, что, к примеру, разумная жизнь нисколько не противоречит общему принципу возрастания энтропии?

Общее возрастание энтропии материи открытой системы вовсе не означает, что глобально не могут при этом образовываться кластеры с локальным уменьшением энтропии, усложнением структуры материи, образованием самореплицирующихся и, в конечном счёте, сенсорных организмов с самосознанием, ретроспекцией. Не энтропия, а силы взаимодействия играют решающую роль в процессе возникновения и эволюции разума, в том числе и искусственного интеллекта.

[Olweg]

Имел в виду не совсем это. Понятно, что нарушения физ.законов в этом нет. Я имел в виду - можно ли считать появление разума следствием нормального повышения энтропии даже на локальном уровне?

[Rattus]

Значит ли это, что, к примеру, разумная жизнь нисколько не противоречит общему принципу возрастания энтропии?

А она должна?
Откровенно говоря, такой вопрос от Вас выглядит как стёб или сарказм, но раз он так или иначе отражает воззрения некоторых прежних и нынешних участников, продолжим отвечать по-серьёзу:
Возрастание энтропии есть везде, где проявляется однонаправленное течение времени (любые необратимые процессы). Разве разум хоть где-то или когда-то смог обратить вспять течение времени? Тогда к чему все эти беспредметные рассуждения об энтропии?

Так что же, никакого склона великого восхождения Уилбера Мерсера не существует? Это как-то контринтуитивно.

В смысле необратимого возрастания сложности с каждым ароморфозом в макроэволюции? Ну где-то его может и можно насчитать по каким-нибудь специальным критериям - но и применимость этих критериев и распространение эффекта самого ароморфоза по биосфере будет чем далее. тем локальнее - как площадь "сечения" горы или этажа высокой постройки будет сужаться к вершине.

[Olweg]

Значит ли это, что, к примеру, разумная жизнь нисколько не противоречит общему принципу возрастания энтропии?

А она должна?
Откровенно говоря, такой вопрос от Вас выглядит как стёб или сарказм

Неудачно сформулировал. Понятно, что в целом противоречия нет.

В смысле необратимого возрастания сложности с каждым ароморфозом в макроэволюции? Ну где-то его может и можно насчитать по каким-нибудь специальным критериям - но и применимость этих критериев и распространение эффекта самого ароморфоза по биосфере будет чем далее. тем локальнее - как площадь "сечения" горы или этажа высокой постройки будет сужаться к вершине.

Короче говоря, возвращаясь к нашим баранам ИИ, можно заключить, что никаких противопоказаний в создании чего-то сложнее самого создателя с точки зрения термодинамики быть не должно.

[Павел Васильев]

Короче говоря, возвращаясь к нашим баранам ИИ, можно заключить, что никаких противопоказаний в создании чего-то сложнее самого создателя с точки зрения термодинамики быть не должно.

А это смотря в какого Создателя вы верите. Для пантеистов вроде Спинозы вся Природа и наша Вселенная Бог. Тогда можно сказать, что Он способен несмотря ни на какую энтропию усложнять, реструктурируя, самого себя и клонировать себя в неграниченном пространстве и времени, создавая, таким образом, фрактально сложную и бесконечную пузырьковую мультивселенную, пантеон ИИ вселённых.

[Olweg]

А это смотря в какого Создателя вы верите.

В контексте этой темы речь о человеке, конечно:

ещё бы он ни был таким: мы сделали всё, чтобы провалить сверхзадачу человечества

Прям даже не знаю - возможно ли это термодинамически, чтобы изделие было сложнее сделавшего?

[Rattus]

можно заключить, что никаких противопоказаний в создании чего-то сложнее самого создателя с точки зрения термодинамики быть не должно.

С точки зрения термодинамики количество энтропии и есть уровень сложности (описания) системы. Чтобы его повысить, достаточно тупо зашумления.

[Olweg]

Сложность - понятие неоднозначное. Нужно же учитывать ещё и сложность структуры. Понятно, что у полностью зашумленных систем никакой структуры не будет (как, впрочем, и у максимально упорядоченных - точнее, будет, но максимально примитивная).

[Rattus]

Нужно же учитывать ещё и сложность структуры.

Охотно - только покажите универсальное количественное мерило - в каких попугаях её учитывать. А иначе это всё так и остаётся только философскими словоблудиями...
В физических науках, насколько знаю, такого мерила нет.

[Olweg]

В физических науках, насколько знаю, такого мерила нет.

И жаль. Можно, конечно, порыться в этом вопросе, но, по-моему, это какие-то дебри, я не готов.

[Rattus]

И жаль.

Хуже того - даже в биологии с этим проблема - о чём и писал Евгений Кунин в своей Логике Случая. Правда потом были предложены некоторые решения - навроде учёта количества генов с альтернативным сплайсингом, эпигенетики и т.п. надстроек у сложных эукриот, но это в любом случае оказывается решением для частных случаев - показывает сложность только заданной надстройки, охватывающей далеко не всю биосферу. ибо эукариоты далеко не вытеснили прокариот, растения и животные далеко не вытеснили одноклеточных, а "четырёхлистковые" позвоночные - беспозвоночных. Все они оказались лишь относительно небольшими надстройками над гораздо более обширным фундаментом более "простой" жизни.
Вот например: одноклеточная инфузория с огромным геномом, который она пересобирает в каждом поколении. И многоклеточная тихоходка - довольно обычный дальний родственник членистоногих и онихофор: обе примерно одного размерного класса, рациона, условий обитания и адаптивных возможностей. Кого из них считать сложнее и на каком объективном основании?

Можно, конечно, порыться в этом вопросе, но, по-моему, это какие-то дебри, я не готов.

Некоторое время назад пришлось тут немного порыться для внесения необходимой ясности в базовые понятия Тезауруса.
Как понял, весь фокус тут состоит в том, что именно мы сами готовы считать важными компонентами той или иной "структуры". Физика же занимается только статистикой всех частиц разом и фиксирует только случившиеся с ними фазовые переходы. В то время как информацией - её значимой частью - становятся далеко не все данные, необходимые для полного - почастичного - описания системы. Эта ситуация кажется похожей на "парадокс двух конвертов" или "парадокс наблюдателя" в квантовой механике - вся их парадоксальность по сути вытекает из предзаданности критериев самого наблюдателя. Когда таковых нет, то и парадоксы рассасываются сами собой.
Возможно, тут существует какой-то более тонкий подход, который таки позволит выцепить какой-то неочевидный, но объективный и достаточно универсальный критерий сложности - типа того, о чём писалось вот тут: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/436336/Vsya_nasha_zhizn_zadachi_po_optimizatsii
Но одной простой физической (и информационной - как частного её варианта) энтропии, как её ни переворачивай, тут явно не хватит.

[Сергей Н]

Что-то слишком сложно со сложностью.

[mbrane]

В физических науках, насколько знаю, такого мерила нет.

ну энтропия это как раз и есть мерило сложности. Экспонента от энтропии это число микросотояний системы... Энтропия связана с шенноновской энтропией. Шеенновская энтропия связана с колмогоровской  (алгоритмической сложностью) https://www.lirmm.fr/~ashen/kolmbook.pdf


Правда как построить методику и прибор измерения я хрен пойму... ведб семплировать то надо типичный семпл, а где его взять ? и есть ли он вообще

[Rattus]

ну энтропия это как раз и есть мерило сложности. Экспонента от энтропии это число микросотояний системы...

Так о чём и писал:

Физика же занимается только статистикой всех частиц разом... В то время как информацией - её значимой частью - становятся далеко не все данные, необходимые для полного - почастичного - описания системы.

Т.е. можно условно взять тысячу атомов в живой клетке, например из состава её молекул белков, и перемешать или наоборот собрать в одном месте - энтропия клетки как физической системы при этом изменится - увеличится или уменьшится. Но на жизнедеятельности клетки это с высокой вероятностью почти не скажется - если эти молекулы белков окажутся после этого нефункциональны, то клетка от них просто избавится и взамен синтезирует новые. А вот если поменять даже не тысячу а сотню или даже десяток атомов в ДНК, причём не абы где, а в некоторых конкретных местах, физическая энтропия клетки изменится гораздо меньше, но клетка вскоре после этого вполне может перестать быть живой.
То есть определение энтропии клетки - как просто физической системы типа ёмкости с газом или жидкостью - для описания ключевых характеристик живого попросту непригодно.
Поэтому сложность в биологии вычисляется лишь как энтропия последовательности конкретно для молекул наследственности - генома. Но в физике понятия "молекула наследственности" не существует, ибо физика принципиально не занимается "собиранием марок" - копанием в частной комбинаторике. Это как раз и разделяет фундаментально подходы физики и биологии.
Более того: чем больше энтропия - тем больше (удельная) сложность, но живая клетка, поддерживающая гомеостаз своего состава (например теми же ионными насосами), повышению этой самой сложности внутри себя активно противостоит.

[mbrane]

Правда потом были предложены некоторые решения - навроде учёта количества генов с альтернативным сплайсингом,

Давно хотел спросить - а какова происхождние и эвалюционная роль, ну и время возникновения сплайсинга...Насколько я понимаю у бактерий, архей сплайсинга то нет

[Rattus]

Насколько я понимаю у бактерий, архей сплайсинга то нет

У прокариот есть только сплайсинг генов "некодирующих" - тРНК и рибозимный самосплайсинг, а нет только сплайсосом для мРНК: https://en.wikipedia.org/wiki/RNA_splicing#Evolution
Впервые же сплайсинг открыт вообще на генах аденовирусов. Так что явление это древнее как сама жизнь (рибозимы-эндонуклеазы).