Космические саморепликаторы

[alex_semenov]

Комментарий модератора раздела

Предыдущая тема: Нашествие репликаторов фон Неймана

Тема космических саморепликаторов обширна и думаю, нуждается в вынесении ее в отдельную ветку.

Небольшое обобщающее вступление.
В 1980-м году появилась обширная и детальная работа

http://www.islandone.org/MMSG/aasm/

Advanced Automation for Space Missions

Авторы, которой предложили проект лунного автоматическгого завода-саморепликатора.
Но в силу того что тема более чем ангажирована (как, например тема "глобального потепления") и вызывает массу предвзятых эмоций (неуже ли машины обойдут нас в космосе?) очевидно нужно разобраться с теоретическим фундаментом данного вопроса.

Кстати, а что в приведенной выше работе?

Так как загнать читать первоисточник мне вряд ли кого получится (уже сто раз пробовал - безнадежно) придется мне ткнуть под нос машинный перевод соответствующего раздела.

первоисточник, если кому  перевод покажется непонятным:
http://www.islandone.org/MMSG/aasm/AASM52.html#52

*************

5,2 Теоретические основы  

Понятие машины самовоспроизводству имеет большой самостоятельный интерес и неизменно вызывает значительный диапазон ответов - одни направлены на доказательство невозможности процесса, другие утверждают, что это может быть осуществлено, но почти все из них указывает на нежелание подвергать вопрос к тщательное обследование.  При обсуждении самовоспроизведения автоматами необходимо установить раннее весьма важный основные правила для обсуждения.  По Кемени (1955), "Если [на" воспроизведение "] мы имеем в виду создание объекта, как оригинал из ничего, то ни одна машина не может воспроизвести, - но ни один не может человеческое существо .... характерной чертой воспроизводства жизни в том, что живой организм может создать новый организм, как себя из инертной материи, окружающих его. "
 Часто утверждается, что только биологические организмы могут размножаться.  Таким образом, по определению, машины не могут выполнять процесс.  С другой стороны, другие утверждают, что все живые организмы являются машины и, таким образом, доказательством машины воспроизводство биосферы Земли.  Кроме того, иногда он утверждал, что, хотя машины могут производить другие машины, они могут производить только машины менее сложным, чем они сами.  Это "необходимо вырождения" процесс строительства машины означает, что машина не может сделать машину так хорошо, как себя.  Автоматизированные линии сборки может сделать автомобиль, он сказал, но не количество автомобилей никогда не сможет построить сборочный конвейер.
 Другим распространенным аргументом является то, что для машины, чтобы сделать дубликат она должна использовать описание самого себя.  Это описание, являясь частью оригинальной машины, сама должна быть описана и содержащиеся в исходной машине, и так далее, пока не видно, мы вынуждены в бесконечный регресс.  Вариант этого является утверждение, что машина не обладает такими описание самой придется использовать себя для описания, таким образом, должны иметь средства, чтобы ощутить себя, чтобы получить описание.  Но то, что о части машины, что делает восприятие?  Он не может воспринимать себя, следовательно, никогда не сможет завершить проверку, необходимых для приобретения полного описания.  (Простой счетчик является то, что оригинальные машины могут обладать несколькими восприятия органов, так что восприятие может быть общим.) Еще один связанный возражение состоит в том, чтобы процесс осуществляется, машины должны прийти к "понять" само по себе - в который Направьте его, как говорят, хорошо известно, что "часть не может постичь целое".  Эти диспуты предположить, что есть очень глубинные устойчивость к понятию машины размножаться, а также по общему признанию сильного увлечения концепции.
 Венгерско-американский математик Джон фон Нейман (1966), который впервые серьезно вступили в схватку с проблемой машина воспроизводства, однажды заметил, что это будет легко сделать, вся проблема уйдет.  Можно, например, сделать элементарные части, из которых потомство машина должна была быть составлена таким сложным, как для визуализации, проблема репликации тривиально.  В одном из примеров этого считается команда, робот требуется только вставить предохранитель в другой подобный робот, чтобы сделать дубликат сама найдет "размножение" очень просто (см. разд. 5.2.3).  Как фон Нейман также отметил, столь же бесполезные, чтобы пойти в другую крайность и пытаются объяснить размещения каждой атомной частицы в системе - можно было бы быстро погрязли в непонятных деталей.  Даже большинство форм жизни не имеют ДНК-закодированных инструкций для воспроизводства в этом фантастическом уровне детализации - их описания, в основном на молекулярном уровне.
 Как будет показано в настоящее время, хотя воспроизводство может быть прозрачным или тривиальным intractably комплексифицированном, там, кажется, нет принципиальных противоречий или нерастворимые парадоксов, связанных с понятием самовоспроизводящихся машин.

5.2.1 фон Неймана взносы и последующие исследования

 Джон фон Нейман начал изучать автоматов репликации, потому что он был заинтересован в очень сложных машин и их поведение.  Ранней истории теории воспроизведения машины в основном историей мышления фон Неймана по этому вопросу, и это рассматривается ниже.
 Фон Нейман был огромный круг интересов - он участвовал в логической основы квантовой теории, был одним из разработчиков теории игр, и он работал в Манхэттенском проекте (вклад в разработку механизма взрыва плутониевой бомбы ).  Считается, что его участие в Манхэттенском проекте и огромным объемом вычислений, необходимых для бомбы дизайна привел его в автоматических вычислений.  Узнав о проекте компьютер ENIAC в Школе Мура электротехники в Университете Пенсильвании, фон Нейман был очарован потенциал компьютера намного быстрее, чем любое из устройств, которые ранее были произведены.  В начале 1940-х годов существовало только простых релейных машин и аналоговых устройств, таких как дифференциальный анализатор.  Но новые электронные машины, которые заинтересованы фон Неймана обещал быть возможно миллионы раз быстрее, чем реле машин.
 Таким образом, фон Нейман погрузился в проект ENIAC, первой электронной компьютерной программе, где некоторые фактические полезные вычислительные был произведен.  В конце 1945 и начале 1946 года, первые проблемы, которые были поставлены на ENIAC, как полагают, были расчеты с участием возможности создания водородной бомбы.  Фон Нейман, хотя он и остался очень заинтересована в ядерной энергетике и был назначен членом Комиссии по атомной энергии, увлекся идеей больших и сложных вычислительных машин.  Он разработал организацию занято сегодня почти во всех общих целей вычислительных машин - ". Фон Неймана машина" так называемой фон Неймана концепция последовательной обработки хранятся программы или  После этого работа была завершена, он начал серьезно думать о проблемах чрезвычайно большие машины - их надежность, программирование, дизайн, как понять, что они делают, - и он стал участвовать в многих возможных аналогий сложного поведения живых систем.
 Фон Нейман поставил перед собой цель показать, что логическая организация самовоспроизводящихся машин могло бы быть.  Он имел в виду полный спектр самовоспроизводящихся машин моделей, которые он намеревался изучить, в том числе (а) кинематические машину, (б) сотовые машина, (с) нейронов типа машины, (г) машины непрерывного и (д) вероятностной машины.  Как выяснилось, он в конечном итоге был только в состоянии производить очень неформальное описание кинематических машины.  Хотя он много писал на клеточные машины, его magt2um опус на тему осталась в виде незавершенного отмечает в момент его смерти.  Почти не работа была сделана на трех других видов selfreproducing машин.  По этой причине, только постулируется работу кинематических и клеточных машин, представленных ниже, с краткими комментариями на трех других типов.  Для дополнительного рассмотрения этих двух моделей воспроизводства, см. Беркс (1970).
 В общении с машинами, которые могли бы воспроизводить, фон Нейман сделал вывод, что следующие характеристики и возможности должна быть очевидной для каждого:
1.    Логическая универсальность - способность функционировать в качестве общего назначения, вычислительная машина способна моделировать универсальной машиной Тьюринга (Turing, 1936).  Это было необходимо, потому что SRS должен иметь возможность читать инструкции для выполнения сложных вычислений.
2.    Строительство возможности - к самовоспроизведению, машина должна быть способна манипулирования информацией, энергией и материалами одного и того же рода которые он сам состоит.
3.    Конструктивные универсальность - параллельно с логической универсальности, строительных универсальность подразумевает возможность изготовить любой из конечного размера машины, которые могут быть образованы из специфических видов частей, учитывая конечное число различных частей, но бесконечно большой запас частей каждого рода.
4.    Самовоспроизводство - немедленно следует из сказанного выше, так как универсальный конструктор должен быть конструктивным из множества технологичных частей.  Если оригинальная машина сделана из этих частей, и это конструктивных машины, и универсальный конструктор дается описание само по себе, оно должно быть в состоянии сделать больше копий самого себя.
 Фон Нейман официально показала, что его сотовый модели воспроизводства обладали эти четыре свойства.
 Не так много было сделано на пятое свойство, также считается важным - эволюция - хотя были некоторые более поздние результаты в этой области.  Если у Вас есть машина, и это делает машина, которая затем сама по себе делает машину, есть ли доказательства того, что линия машин может стать последовательно "лучше" в некотором роде - например, более эффективными, или в состоянии сделать больше вещей?  Могли ли они развиваться в высшие и высшие формы?  Эта проблема затрагивает вопросы в процессе обучения, адаптации и так далее, и остался в значительной степени нетронутым фон Неймана.
 Кинематической машины.  Кинетическая машина является одной люди слышат о наиболее часто в связи с работами фон Неймана о самовоспроизводящихся машин, вероятно, потому что она получила самых ранних внимания и гласности.  Джон Кемени (1955) подготовила документ для популярного издания Scientific American подробным этой модели, и дальнейшее описание появилось в работе фон Неймана (1951).
 Понятие кинематической машины самовоспроизводства был нанесен с фон Нейманом только неофициально.  Математик, предусмотренных машины, проживающих в «море» запасных частей.  Машина имеет память ленты, которая инструктирует их, чтобы пройти через определенные механические процедуры.  Использование манипулятивных придатком и способность передвигаться в своем окружении, устройство может ассимилировать и подключить частей.  Лента-программа сначала поручает машины протянуть руку и забрать часть, затем пройти идентификацию рутины, чтобы определить, является ли выбранный часть является или не является специфическим это предусмотрено инструкцией ленты.  Если нет, то компонент выбрасывается обратно в "море", а другой отозван для подобных испытаний, и так далее, пока не найдете нужный найден.  После определения необходимой частью устройства обыски в подобной манере на следующий, после чего присоединяется два вместе в соответствии с инструкцией.
 Машина продолжает следуя инструкциям, чтобы сделать что-то, не понимая, что он делает.  Когда он заканчивает он произвел физическую копию себя.  Тем не менее, вторая машина еще не имеет никаких указаний, чтобы родительский машина копирует свои собственные ленты памяти на пустой своего потомства.  Последней команды на ленте родителя машины заключается в активации ленту своего потомства.
 Логическую организацию фон Неймана для кинематической машина не является единственно возможным, но, вероятно, это самый простой способ для достижения машина самовоспроизведению.  В своей логике это очень близко к тому, как живые организмы, кажется, воспроизводят себя (Dyson, 1979).  Один концептуальная проблема с моделью является то, что часть участвующих поставляется бесплатно в машине, и те части, которые сравнительно высокого порядка.  Машина живет во вселенной, которая поставляет именно виды вещей она должна как кинематические устройства, чтобы сделать дубликат себя.  Это поднимает вопрос о закрытии, проблема, которая обсуждается и концептуально решены в разделе 5.3.
 Сотовые модели.  Фон Нейман, видимо, был недоволен своей оригинальной кинематической модели, потому что ее, казалось бы математические неэлегантность.  Эта модель машины самовоспроизводства, а качественно звук, оказалось не легко поддаются лечению математически строгим, и поэтому не может служить убедить определяется скептик.
 Стэн Улам, польско-американский математик, который также работал в Манхэттенском проекте, предложил фон Нейман, что понятие самовоспроизводящихся машин будет поддаются строгому лечение, если оно может быть описано в "ячейке пространства" формате - геометрическую сетку или тесселяции, регулярно во всех измерениях.  В каждой ячейке этой системы находится конечный автомат.  Эти клеточные автоматы могут быть затронуты некоторые из их соседей, и только в очень специфических способов.  В модели фон Неймана, наконец задумано, шахматная система используется с одинаковым конечного автомата в каждом квадрате (рис. 5,2).  В этой системе, так как она развивалась с последующим исследованиям, клетки-автоматов может находиться в одном из 29 возможных различных состояний (рис. 5,3).  Каждый автомат может общаться с четырех сторон света соседи направлении.  Состояние клеточного автомата определяется его собственным государством и государствами своих соседей кардинальные направления.



 Рисунок 5.2 -  Конечные автоматизации клеточного пространства.


 Рисунок 5.3 -  Двадцать девять состояний клеточных автоматов фон Неймана.

 В начале операции, все, кроме конечного числа клеточных автоматах в "U" или "unexcitable" состоянии.  Если данная ячейка находится в "U" государства, и все его соседи также находятся в "U" состоянии, то в следующий момент времени, данная клетка остается в "U" состоянии.  Таким образом, "U" государства может рассматриваться как представляющие недифференцированные, пассивный основной субстрат.  Их пассивность означает, что они в некоторых случаях может служить в качестве "изоляции" окружающие клетки более активны в системе.
 Затем идут «обычные передачи" государств клетки.  Это государства, которые направляют свою деятельность в каждой из четырех сторон света.  Каждый из них может находиться в возбужденном или спокойном режиме, так что в общей сложности восемь различных видов обычного состояния передачи.  Кроме того, есть восемь "особых состояний передачи," похожа на обычную государства в том, что они также указывают в каждом из кардинальных направлений и может находиться в возбужденном или спокойном режиме.  Два основных вида передачи государств - обычные и специальные - отличаются тем, что первичная предназначена роль обычной передачи состояний маршрутизации информационных сигналов, а главную роль особые состояния, чтобы придать преобразования сигналов в клетке местах и тем самым превратить "U "клеток в активные элементы (или, в случае необходимости, конвертировать активных элементов обратно в" U "клеток).
 Система также имеет четыре «сливной» государств.  Они активируются, если они получают сигналы от всех клеток в их районе, которые направлены к ним.  Если активация происходит, то после двух моментов времени они излучают сигналы наружу к любой ячейке в их районе, который не имеет передача направлена на это.  Таким образом, сливающиеся клетки могут служить "и" ворота, и, как проволока ветвления элементов.  Так как они не выделяют свою продукцию до двух моментов времени прошло, вырожденная клетки могут быть также использованы для создания временных задержек при передаче сигналов.  Восемь оставшихся государств ячейки из 29 первоначально занятых фон Неймана имеют меньшее значение.  Эти временные состояния ячейки, которые возникают лишь в качестве оперативного состояния создаются с "U" клеток.
 Фон Нейман впервые показали, как разрабатывать общие вычислительные машины цели в своей космической системы клетки.  Он сделал это, показав при проектировании различных основных органов - "генераторов импульсов" на выброс любого желаемого конечного импульсов при активации ", периодических генераторов импульсов" на выброс повторяется поездах желаемой импульсов после включения, пока сигнал остановиться, "декодеры", чтобы обнаружить Наличие определенных моделей импульсы, и тому подобное.  С помощью этих органов, фон Нейман разработал дизайн для контроля часть вычислительной машины в одном регионе ячейки пространства.  Затем он показал, как организовать соседних, но бесконечно расширяемой части клетки пространства в памяти устройства или хранение информации, которая может быть доступна с помощью блока управления.
 В процессе строительства, фон Нейман разработал строительство блока, который, принимая инструкций из памяти устройства, может отправить построения руки (путем создания активных путь передачи клеток в области "U" клетки) и в конце из рук, конвертировать "U" клетки к клетке типов, указанных в памяти (см. рис. 5,4).  Он показал, что этот конструктор может создать любой узор пассивных клеток вообще.  Таким образом, он разработан с математической строгостью универсальный конструктор, по отношению ко всем возможным конфигурациям пассивных клеток в клетки пространства.
 С родителями сама машина может быть создана в пассивной форме, он может сделать дубликат себя следующие процессы.  Родители Машина поставляется первоначально с инструкциями, чтобы сделать дубликат своего контроля, строительства и блоками памяти (блок памяти изначально пуст).  После ее завершения этого важного этапа строительства, инструкции требуют родительской машины, чтобы сделать копии инструкций в памяти и кормить в память блока создаваемого машиной.  Тогда родители машину активирует до сих пор пассивного потомство машину, и отзывает построения руку.  В этот момент потомства является дубликатом, во всех отношениях, от родителей во время оригинальной машины начал свою репродуктивную деятельность.


 Рисунок 5.4 -
 Универсальная конструкция в клеточной модели машины самовоспроизводства.

 Критика сотовой модели.  Несмотря на 29-государственный фон Неймана сотовой массив система позволяет более элегантный математический подход к проблеме строительных машин и самовоспроизводства, это более трудно представить себе фактически полезны физические осуществления процесса (по сравнению, скажем, с кинематической модели репликации).  Весь ячейки пространства предприятия протекает в весьма ограничены искусственной среде, один из которых является особой, несмотря на некоторые особенности, связанные, в общем пути к миру природы.  Например, перемещение объектов в пространстве, вездесущий и знакомые явления в реальном мире, становится сложным процессом исключения состояний ячейки в одном месте и воссоздания этих состояний в другое место.
 Существует также предположение о синхронное поведение всей системы.  Все клетки, независимо от того, как далеко, подлежат изменению состояния в тот же момент, имущество, которое было бы трудно реализовать в практической большое пространство клетки.  Действительно, требование источника синхронизации импульсов нарушается симметрия массива, что делает понятие ячейки пространства привлекательным объектом для математической обработки.
 Кроме того, очень трудно разработать машин интересов, которые могут быть встроены в формате массив ячеек.  Для того, чтобы дизайн и вложения легче, более высокого уровня конструкции машины языка должны быть созданы.  Вполне вероятно, что вместо выполнения этой задачи, можно было бы перестроить первой основные свойства пространства ячейки избавить систему от недостатков уже отмечалось.
 Например, можно было бы пожелать, чтобы ввести новый первобытное состояние ячейки в системе разрешить сигналы, чтобы пересечь без помех.  "Провод пересечения" органа могут быть разработаны с использованием только оригинальных фон Неймана примитивных типов клеток, но это вносит ненужную сложность в процессе разработки машины, так как орган изначально содержит активную ячейку государства, создание которой требует значительных дополнительных осторожность, чтобы избежать распространения ложных сигналов.  Эта дополнительная помощь особенно важна, потому что клетка системы, как фон Нейман изначально составляли его, очень чувствителен к сигналу ошибки.  (Он, несомненно, хотел, чтобы его вероятностная модель машины для смягчения этой чувствительности и хрупкости).
 Система ячейки пространства имеет очень ограниченные возможности для выявления состояния клеток.  Он имеет некоторые возможности для выявления состояний, для этого требуется в работе блока памяти.  Но машина не может анализировать произвольные клетки встречаются, чтобы определить, в каком состоянии он находится, таким образом, не может «читать» состояния встречаются машины.  Эта неспособность серьезно ограничивает потенциал клетки-пространство машины для ремонта других машин или попытки самостоятельного ремонта.  Такие ограничения также очевидны в процессе строительства, где построения машины должны предполагать, что область, в которой новая машина должна быть создана полностью состоит из элементарных покоящиеся клетки.  Если это не так, нет систематического и полного способ его обнаружить.  Машина может отправить уничтожении сигналы в клетки, чтобы свести их к спокойной форме.  К сожалению, в некоторых случаях необходимо знать состояние ячейки заранее для того, чтобы определить, какой разрушительный сигнал должен быть послан, чтобы уничтожить ее.
 Наконец, все машины, которые могут быть получены в ячейке космическая система фон Неймана, по существу информации транзакций устройствами.  Даже строительства, в этом контексте, форма обработки информации.  Физические строительства и материального преобразования могут возможно, будет рассматриваться как информационные процессы, но в практическом смысле, клетка-пространстве понятие далеки от обеспечения легко полезная парадигма фактически манипуляции и преобразования физических материалов.
 Других самовоспроизводящихся фон Неймана машина понятий.  В дополнение к его кинематические и клеточных моделей, фон Нейман планируется рассмотреть три модели самовоспроизводящихся машин.  Они должны были быть нейронов или "возбуждение порог усталости» модели, модели непрерывного и вероятностные модели.  Фон Нейман не известно, оставил никаких завершила работу вообще на эти модели на момент его смерти, так что его намерения почти полностью вопрос о гипотезе.
 После спекуляции Беркс "по этому вопросу (фон Нейман, 1966), можно предположить, что нейронная система фон Неймана, возможно, были версию клетки-пространстве модели, в которой отдельные автоматы ячейки в пространстве должны были быть построены из нейроподобных элементов.  Это был бы довольно простым процессом, как это хорошо известно, что идеализированные нейроны McCulloch, Pitts (1943) многообразие может быть использована для осуществления видов логических gatings и задержек, предусмотренных в 29-государственной системы клеточного автомата.  Основанием для применения нейроподобных элементов кажется главным образом попытка переделать модель в более "биологической" словарный запас.
 Постулируется непрерывная модель фон Неймана, возможно, было попыткой понять машину воспроизводства в еще более биологический формате.  Обычные математические инструменты для работы с фактической активности нейронов являются дифференциальные уравнения, выражающие электрохимической потоков через и вдоль нейронов и аксонов сома.  Таким образом, действия клеточных автоматов (реализовано с нейронами) может быть выражено набора дифференциальных уравнений.  Таким образом, более развитые инструменты математического анализа могут быть использованы в представлении поведение машины системе, в отличие от использования комбинаторики которой фон Неймана сам характеризуется как один из самых сложных математических специальностей.
 Наконец, в предлагаемой им вероятностной модели фон Неймана, возможно, предназначены для рассмотреть возможность использования целого скопления нейронов-подобных элементов в реализации поведения, о том, что в нейронной модели может осуществляться отдельных нейронов.  Используя методы резервирования, аналогичные описанным в своей классической работе по надежности, фон Нейман (1956), возможно, наконец надеялись создать надежный, биологически ориентированной, самовоспроизводящихся машин, характеризуемые дифференциальными уравнениями.  Мы можем только догадываться.
 Альтернативные системы массив ячеек.  Работа по клетке-космических систем автоматов в период после взносы фон Неймана приняло несколько направлений исследований.  Базовой ячейки пространства понятие однородной среде с локальной функцией перехода, который определяет глобальные свойства были заняты в многочисленных моделирования проектов.  Например, моделирование погодных использовать идею связано клеток, изменения каждой ячейки состояния, описываемого системой дифференциальных уравнений.  Исследования потока возбуждения в сердечной ткани, разгон лекарственных препаратов, и распознавание всех использовали клетки-пространстве концепции.  Сотовые пространства также были исследованы как абстрактные математические объекты, где, например, человек пытается определить, является ли каждый из математической картины всех других моделей может быть достигнута, и есть ли некоторые образцы не достижимый на всех с помощью функции перехода, а также различные другие специализированные вопросы.
 Некоторые из них работают в клеточных автоматов пытался вынесет программы фон Неймана строительных машин и самовоспроизводства.  Например, Кодд (1968) перечислил фон Неймана результаты в более простой ячейки пространства требуется только 8 государств, а не 29.  Это привело к конструкции машины распознать ближе к современной вычислительной машины.  Майхилл (1970), пытаясь смягчить искусственность продлен на неопределенный срок уже существующие ячейки пространства, разработал систему, в которой комплектующих был сделан в ячейку сетки системы и затем использованы в качестве компонентов машин несколько, как биологические составляющие клетки могут быть проведены через мембран, которые будут использоваться на внутриклеточные работы сайта.  Арбиб (1966), пытается сделать движение клеточных машин менее громоздкой вопрос, предназначенные ячейки пространства системы, в которых клетки и блоков ячеек могут быть соединены вместе "сварка" операции, став таким образом «сопутствующего» конфигураций .
 Smith (1970) и банки (1970) ввел дополнительные упрощения в клетку-пространстве понятие, показывая, что программа фон Неймана могут быть обобщены в основных клеточных пространств чрезвычайно элементарных рода.  В самом деле, так называемые "Игра в жизнь", созданная Конвей (Gardner, 1971) представляет собой клетку-пространстве системы, которая, несмотря на свои очень простые правила перехода, была утверждали, что способны выразить как универсальные вычисления и строительства.  (Игра включает в себя массив шахматной клетки с клетками в одном из двух состояний: "0" или "1". Точки чье состояние "0" изменится на "1", если ровно три из восьми его соседей находятся в состоянии " 1 ". точки, чье состояние" 1 "будет оставаться в этом состоянии, если два или три из своих соседей также находятся в состоянии" 1 ". во всех других случаях, государство становится или остается" 0 ").
 Последующие исследования самовоспроизводящихся автоматов.  К концу 1960-х годов, оригинальный фон Неймана Программа строительных машин и воспроизводства были в значительной степени отказались, хотя исследования клетки-космических систем как абстрактные математические объекты или в качестве средства для "пространственного" моделирования сохраняется.  Действительно, исследования в последнем поле было особенно энергичны и плодовитой - один списков автор более 100 ссылок на ячейки пространства визуализации приложений (Preston и др., 1979.).
 Кинематической строительных машин фон Неймана система, похоже, не имел потомства интеллектуальной бы то ни было.  Это несколько вводит в заблуждение, поскольку практическое применение компьютеров в производстве и постоянное человеческое интерес и исследования Робот механизмы есть, без явной связи с более ранней работе фон Неймана, подготовил почву для возможной реализации гибридного компьютера / кинематическая модель машины Строительство и воспроизводства.
 Теоретические работы этого более позднего периода, явно полученных в результате исследований усилиями фон Неймана, была сосредоточена в основном на молекулярно-биологические аналоги, которые можно сделать.  Например, в серии работ Laing (1975, 1976, 1977, 1978, 1979) использует гибридную модель cellularkinematic строительных машин и показывает, что ни естественным, ни существующие искусственные машины должны быть обязаны следовать "классическому" репродуктивное парадигмы.  В классической парадигме, программы (ДНК в живых системах) сначала интерпретированы построить машину (синтез белка в форм жизни), а затем читается второй раз, чтобы сделать копию программы для вставки в недавно построенном дубликат машины (ДНК Репликация в живых клетках).  Основной вклад Laing это предложить репродуктивной стратегии, помимо прямых аналогов в известных биологических процессов.  В этой новой концепции, машина способна определить все компоненты которого состоят машинных систем (а не просто подмножество как в клетке система фон Неймана) и получить доступ ко всем существующей структуры машине без необходимости демонтажа системы (как потребуется в модели фон Неймана).
 После этого и других подобных передовых концепций пущены в ход по проблемам воспроизводства машин, многие альтернативные стратегии воспроизводства стала очевидной.  Выбраны некоторые из них рассматриваются в следующем разделе.

(продолжение цитаты следует)

[alex_semenov]

(окончание цитаты)


5.2.2 Альтернативные стратегии репликации

Количество альтернативных стратегий воспроизводства автоматов были предложены в течение десятилетий после завершения работы фон Неймана.  Основные успехи были достигнуты в научном понимании процессов биологического воспроизводства на молекулярном или биохимическом уровне.  Недавние исследования продемонстрировали теоретическую возможность выведения структуры и достижение selfreplication без предварительного обладающие полным описанием себя.  Это означает, огромный спектр новых возможностей машины, которые, возможно, могут быть технологически использоваться в будущем, в соответствии с определенными правилами и умножения стратегий для оптимального внедрения.
 Биологическое воспроизводство.  Биологическое воспроизводство считается соблюдать следующие основные логические парадигмы.  Основная генетическая программа (закодированная в ДНК генетического) используется, чтобы сделать копию той же информации в несколько иной среде (РНК).  Это изменение формы генетической программы транспортируется в работе сайта в клетке, где, с помощью сотового ферментативные механизмы, РНК интерпретируется как кодирующие аминокислотные строк кислоты (белки).  Белок играет две основные роли: (1) оно представляет собой основной строительный материал живых организмов, и (2) определенные меньше и переменно активных белков (ферментов) управлять метаболическими, интерпретации и конструктивные действия системы.
 При генетическом коде, воплощенные в РНК была прочитана и принять соответствующие меры, фаза строительных машин полно.  Затем клетка должна осуществлять копирование оригинального генетического материала (ДНК), чтобы обеспечить потомство организмы с необходимыми инструкциями.  При этом процесс копирования является известным репликации ДНК фазы, в которой ДНК (в большинстве случаев витая пара дополнительных молекул ДНК) раскручивает, чтобы позволить новым нуклеотидов в соответствии с существующими разделенных нитями, чтобы сформировать две витые пары ДНК.  Воспроизведение завершено, когда вновь произведенных и оригинальных механизмов организма делятся, одна ДНК программу оставшиеся с каждым.
 Это очень упрощенное описание биологического воспроизводства предлагаются только для иллюстрации основных логических стратегии: (1) следуйте инструкциям, чтобы сделать машины, (2) скопировать инструкции, (3) разделить машины, обеспечивая достаточный набор в каждой половине, (4 ) назначить набор инструкций для каждой половины, и (5) завершить физического разделения.
 Автоматов фон Неймана воспроизводства.  Автоматов фон Неймана репродуктивного процесса четко отражает биологический.  В оригинальной модели, инструкции существуют в двух экземплярах.  Один из экземпляров для чтения и принять соответствующие меры, чтобы построить другую машину, без инструкции.  Второй экземпляр затем читали и переписывали два раза, и это двойное копии вставляется в пассивном построен потомство машину, которая затем включается и выпустили, завершив тем самым акт размножения.
 Существует никакой логической необходимости иметь два комплекта идентичных инструкциям.  Фон Нейман заняты две копии инструкций, потому что устранить критику, что инструкции, может, в первый (строительство) фазы, повреждены и поэтому не сможет передать истинную версию для использования потомства машины.  Также фон Неймана боялся, что может показаться парадоксом в программе, действующей на себя, чтобы сделать копию самого себя.  Существуют, однако, способы, с помощью которых программа может быть успешно сделано, чтобы сделать копию самого себя, да и вообще много таких программ, хотя и чрезвычайно просты, уже написаны (Burger, Брилл, и Machi, 1980; Hay, 1980).  Другое решение заключается в обеспечении надлежащего машина с автоматической "проводной в" копия подпрограммы, которые программа предусматривает в надлежащее время.
 Упрощенная фон Неймана автоматов воспроизводства.  Рассмотрим одну ленту инструкций, и конструктор машины, которая читает инструкцию один раз, чтобы построить потомство машину и снова, чтобы сделать копию инструкции для потомства машины.  Обратите внимание, что хотя инструкция доступна система получением дубликата исходной системы, это не должно быть дела.  Таким образом, в биологической Например, хотя некоторые ДНК доступны ячейки не кодировать инструкции для дубликата клетку, клетка машина все еще может перейти подчиняться инструкциям.  Это означает, что клетка может генерировать потомство не только отличается от себя и своих нормальных составляющих и продуктов, но даже враждебно к нему.  Это именно то, что происходит, когда вирус не имеющих метаболические машины и не ферментативные механизмы белка читать ДНК или производить что-либо паразитически намекает себя в клетке-хозяине.  Вирус кооптирует клетки-хозяина интерпретации и производственные мощности, заставляя его делать вирусных частиц, пока клетка заполняется с ними разрывается, и будет уничтожен.  Значительно умноженное вирусных агентов, которые затем свободно паразитирует другие клетки.
 В искусственных системах, а также, машины могут читать и интерпретировать инструкции, не зная, что они призваны делать.  В инструкции могут потребовать некоторых вычислительных, строительная, или программа-копирование деятельность.  Машина может делать машины от себя, и может дать этим "неестественным" потомство копии инструкций, которые были заняты в их производстве.  Если потомство также оборудованы читать и следовать инструкциям, и если они имеют конструктивный потенциал, их потомство в свою очередь, будет репликами о себе - который, возможно, не похожи на своих "прародителей" машины вообще.  Таким образом, оригинальная машиностроения можете следовать инструкциям, чтобы бесконечно большое число разнообразных машин, которые, как и в отличие от себя, способен или не способен построения, воспроизведения, и т.д. И хотя универсального построения машины могут сделать большое количество «стерильной "машины, если она должна один раз сделать дубликат себя, который также оснащен учебной программы для создания дубликатов сама по себе, процесс может стать" взрывной ".  Такие машины будет стремиться вытеснить все другие «виды», не обладающей этим репродуктивное "автокаталитических" собственности.
 Тэтчер вариант: выведение структуры.  Тэтчер (1970) показали, что машина не обязательно иметь явных программу строительства в его распоряжении первоначально для того, чтобы создать копию самого себя.  Во-первых, это достаточно, чтобы машина может обеспечить описание себя (вместо инструкции), если машина оснащена способность читать описание и преобразовать его в необходимых конструктивных действий.  Во-вторых, используя результат, полученный Lee (1963) и себе (Thatcher, 1963), Тэтчер показала, что такие машины не обязательно должны быть загружены заранее описания в его доступным органа памяти.  Вместо этого, машина имеет частичную самоописания проводных в себя в виде схемы, которые при стимуляции сделать описание доступно на машине в ее доступной органа памяти.  Эти данные описывают все машины, кроме проводных часть, которая стимулировалась излучать описание в первую очередь.  Проблема то для машины, является получение описания этой скрытой частью себя.  Ли и Тэтчер показала, что эта часть устройства может быть построена таким простым способом, что система может определить, как эта часть должна быть построена лишь путем изучения последствий своих действий (например, частичное описание его производства).  После выведения характер этой скрытой частью себя, машина обладает полным описанием себя и можете следить парадигмы фон Неймана для размножения.
 Основная практическая значимость этого вида автоматов репликации является то, что она напоминает конструктор, что информация, необходимая для машиностроения (будь то воспроизведение или нет) не обязательно должен быть в форме инструкций по конструкции, но может быть в виде описания.  Кроме того, в описании даже не нужно находиться в доступном органа, такие как память регистров, но могут быть встроены в "недоступном" оборудования.  Гипотетической бесконечный регресс также показано, необоснованными - это возможно для машины, чтобы иметь в себе только часть ее собственному описанию, и из этого сделать вывод остальное.
 Репродукция с разбивкой по компонентам анализа.  В системе сотовой фон Неймана, встроенный аппарат не может отправить инспекции руку столкнулись машины для выявления всех его состояний.  Тем не менее, клетки-космической системы может быть изменен, чтобы позволить это.  В такой системе анализа машину можно было бы рассмотреть встречаются пассивные машины и определить тип и расположение всех его клеточных автоматов.  (Анализатор может, конечно, должны проникнуть в машину, изменяя таким образом ее состояний автомата, так что проверка руку придется посылать соответствующие сигналы строительство восстановления.)
 В кинематической модели фон Неймана машина якобы мог определить все части системы и, следовательно, определить тип и расположение всех компонентов.  Это открывает возможность того, что машинная система может, например, воспроизводить по существу две машины - одна активная, другая пассивная или способны взять на себя пассивность под сигнал от активного машины.  Эта возможность и других были изучены Laing (1975, 1976, 1977, 1978, 1979) в серии работ представления альтернативных репродуктивных стратегий, которые включают следующее:
•    Начиная с двух одинаковых машинах, один активный и один пассивный, активный машины "читает" пассивные машины в два раза, производя один активный и один пассивный машины, завершив тем самым размножению.
•    Начиная с двух машинах (не обязательно одинаковых) одна машина считывает вторую, и делает копию его.  Тогда второй читает первую, и делает дубликат этого, активное и пассивное состояние обмениваются.
•    Благодаря сочетанию мощности машин читать машин с результатом Тэтчер, можно проводных машину построить вторую машину, которая является копией оригинального, за исключением проводного часть, которая производится вторая машина.  Оригинальная машина, то «считывает» вновь построенных частичном дублировать, и делает вывод, что отсутствие проводных часть должна быть.  Оригинальная машина, то строит недостающую часть, завершение репродуктивного процесса.  Этот результат явно противостоит и побеждает "необходимые машины вырождения" критика автоматов самовоспроизведению.
 Машина воспроизведение без описания.  В машине воспроизводства схем объяснить до сих пор, некоторые произвольные части машины, которая не может быть выведено, всегда в явном виде присутствует в памяти изначально, или неявно предоставляется в памяти либо для осмотра с помощью внутренних проводных памяти, также не непосредственно доступными.  Laing (1976) показали, что даже эта проводной в описание не является необходимым.  По сути, машина может осуществлять самоконтроль, который может дать описание, которое в свою очередь может быть доступна машины в построении дубликат себя.
 Процесс начинается с проводной в строительстве рутина, которая производит полуавтономных машин анализатора.  Этот анализатор переходит оригинальной машины и определяет тип и расположение его комплектующих.  Об этом сообщает вернуться к первоначальному машина, которая использует эту информацию, чтобы сделать дубликат себя.  Таким образом, хотя это может быть, что часть машин "не может постичь целое" в одном акте познавательной, часть машины можно рассмотреть в последовательном всей машины, а со временем может сделать эту информацию доступной для машины для целей репликации.
 Эксплуатация основных возможностей машины.  «Упрощенной фон Неймана" автоматы репродуктивная стратегия - которой машина использует хранимую программу инструкции, чтобы сделать другим машинам (в том числе копий самого себя), а затем также предоставляет программы или части программ инструкциям во вновь построенные машины - вероятно, должен быть Главная стратегия для любой реальной физической машине воспроизведения системы.  -Другие стратегии, с большинства точек зрения, более сложные, чем это, и таким образом, возможно, являются менее предпочтительными.  Преимущество альтернативных стратегий не так практические пути реализации машины воспроизводства, а в предложении, многие базовые возможности, которые, в комплексной автоматизированной репликации LMF, могут быть успешно использованы.  Ниже приведены некоторые из поведения, которые при подходящих условиях и дизайн, машины на самом деле и потенциально способны:

1.    Машина может быть "проводной" для проведения вычислений.
2.    Машина может быть запрограммирована для выполнения вычислений.
3.    Машина может быть компьютер общего назначения, в том, что он может быть задан набор инструкций,
которые позволят ему выполнять вычисления любой другой компьютер.  Кроме того, общего назначения, вычислительная машина может быть дано описание любой другой вычислительной машины, и может выполнять вычислительные действия машины описаны.
4.    Машина может быть проводной осуществлять строительную деятельность.
5.    Машина может быть запрограммирована для выполнения конструкционных деятельности.
6.    Достаточно сложная машина может быть генеральный конструктор цели, VIS-A-VIS множество машин, в том, что он может быть предоставлен набор инструкций, что позволяет осуществлять строительство любого из множества машин.  Кроме того, машина может быть дано описание любой машины из набора, а может, из этого описания, построить машину описано.
7.    Машина может построить копию себя, в том числе инструкции и описания использоваться, чтобы вести процесс строительства.
8.    Машина, учитывая кодированный набор инструкций для машины действий, или кодированные описания машины, можно сделать копию инструкции или закодированным описанием.
9.    Машина, учитывая кодированный набор инструкций для машины действий, можно сделать вывод структуры машина, которая может выполнять действия, описанные, и можно построить такую машину.
10.    Машина, учитывая кодированный набор инструкций для машины, или описание машины, может выполнять действия машину, даны указания или описание которого поставляется.
11.    Машины, приведены инструкции по или описание неизвестного машины, можно изучить инструкцию или описание и может (а) вывести некоторые свойства машины, (б) имитировать действия аппарата, (в) построить машины, и (г) наблюдать за действиями построена машина.
12.    Машина может определить компоненты типа встречаются машины.
13.    Машина может определять структуру (тип компонента и расположение компонентов) столкнулись машины.
14.    Машина может таким образом получить структурного описания встречаются машины и моделировать свои действия, строить дубликат, а потом наблюдать за дубликат в действии.
15.    Машина может иметь копию своего собственного описания, возможно, хранится в памяти органа.
16.    Машина может получить копию своей нынешней структуры.  Обратите внимание, что нынешняя структура машины может отличаться от оригинального дизайна, а также от его нынешней хранятся описания самого (который может быть устаревшей).
17.    Машина может сравниться хранятся описания себя с описанием получены осмотр, и обратите внимание на расхождения.
18.    Машина может сделать дубликат себе на основе своей храниться "генетический" описание или на основе его нынешней (возможно, изменить) структуры.  Этот последний пример передачи приобретенных признаков.
19.    Машина может исследовать дубликатов сама построена на основе изучения самого себя, и обратите внимание на расхождения.
20.    Дубликаты изготавливаются либо из этих двух оснований (генетические и наблюдаемое) может быть установлен в действие и наблюдать.
21.    Для диагностических целей, два вида описания можно сравнить, два пассивных структур по сравнению, два вида структур в действие наблюдается и в сравнении.  Основой для машины самодиагностики, таким образом, в наличии.
22.    Машина отметив расхождения между двумя машину описания, или машина структур, или два поведение машины, в некоторых случаях может действовать так, чтобы разрешать противоречия.  То есть, машина в некоторых случаях может восстановить или отклонить или реконструировать девиантного машины (включая себя).
23.    Машина встречи "неизвестный" машина может наблюдать за поведением этой машины и сравните это с поведением других машин, как непосредственно, так и путем моделирования поведения этих машин, для которых она уже имеет или может получить описания.
24.    Машина встречи неизвестных машин можно изучить структуру машину и получить структурного описания, которые можно сравнить с другими структурными описаниями.
25.    Встречая неизвестное устройство, машина может использовать структурного описания неизвестных, чтобы имитировать свои действия.  Эти моделируются действия можно сравнить с деятельностью других машин, которые хранятся описания, или которые могут быть предоставлены.
26.    Имея описания встречаются устройства, machine.can построить копию его.  Это дубликат может быть установлен в действие и наблюдать, и его поведение с поведением (фактическая или смоделированные) других машин.
27.    Структура и поведение встречается машины можно сравнить с теми, известные полезные или доброкачественная машин, в том числе проверки машины.  Это сравнение и степени сходства различить, может служить в качестве основы для последующей политике "дружба", "толерантность", "уклонение", "вражда" и т. д.
28.    Описания столкнулись машины могут быть включены в репродуктивном цикле строительства, так что эти новые машины и их особенности стать частью продолжающейся и развивающейся системы машин.  Это аналог биологического симбиоза.
 Машина стратегии размножения.  В описании логический процесс воспроизводства машин мы сосредоточились на средства, с помощью которых родители система может прийти к обладанию информацией, необходимой для выполнения репликации и связанные с вопросом о том, как потомство будет в случае необходимости приобретать программ, необходимых для продолжения воспроизводства машин процесса.  Хотя эти вопросы, по логике, находятся в центре машины репликации, они оставляют открытыми многие вопросы, касающиеся создания и размещения новых систем машины, а также дальнейшая судьба таких систем.
 Этот вопрос можно подойти, рассматривая определенные биологические аналоги машина ситуации.  В известной биологической сфере, все живые организмы используют те же основные репродуктивные логика синтеза белков и нуклеотидной последовательности копирования, но используют совершенно разные широкой стратегии в производить больше своего собственного вида.
 Одна стратегия видна в случае семенных растений (как и большинство рыб и насекомых), в котором огромное количество "минимальной" генетический пакеты производятся родительской системы и разошлись в надежде, что будет достаточное количество, в основном, случайно, найти подходящую площадку, на которой, чтобы выжить и выполнить роста и развития до погашения.  На другом конце шкалы является поведение человека, которому «строительство» и воспитание потомства может продолжаться под контролем и защитой родителей системы почти до зрелости.
 Иной стратегии размножения для искусственного воспроизведения системы, конечно, должна быть скорректирована с намерениями.  Быстрое использование большого богатой среде могло бы оправдать "семя" разгон стратегии, с ранней зрелости новых систем таким образом, чтобы сохранить высокую репродуктивную скорости.  С другой стороны, среда, состоящая из разбросанных карманах ценных ресурсов, или ситуаций, с меньшим давлением для немедленного "взрывной" использование может предложить меньше потомства, возможно, более полно разработаны в отношении их способности к поиску и эффективного использования скудных ресурсов .  В этом случае потомство может быть также ожидали получить больше опекой от родительской системы или со стороны контроллера (например, человека).
 Кроме того, наличие большого смежных ценных рудного тела может диктовать обширный ветвления единой системы заводе машина, состоящая из многих трудовых submachines.  Модель колониального организма, такие как коралл, или социальные насекомых, таких как муравьи или термиты, может сделать больше смысла.  Зоологический и Социобиологический исследования стратегий животных и растений, размножение может оказаться ценным в предложении оптимального роста системы машин и воспроизводства стратегий.  Одним из важных отличий следует иметь в виду: биологические организмы часто адаптировали свои стратегии, чтобы конкурировать с другими организмами, а также, чтобы выжить в мире, где ресурсы возобновляются на определенные ставки в различные сезоны.  Некоторые из этих факторов может быть несуществующим или присутствуют в очень разных форм, в неземных машины жилой среды.
 Несколько вопросов, которые следует учитывать при определении оптимальных репликации поведение машины включают в себя:
•    Насколько велика должна быть система позволила расти?
•    Насколько велика должна системой расти до его воспроизводит.
•    Какие виды потомства (например, минимальная против зрелых должно быть произведено? Смеси?
•    Сколько потомство должно быть произведено?  Сколько потомство должны быть изготовлены из одной машины родителя?
•    Когда следует производить потомство?
•    Где и как должны быть расположены потомство?  Конкретные сайтов?  Рядом?  Far?  Случайно рассеяны?
•    Какие механизмы потомство транспорта должны б / работаете?  Должны быть новые системы мобильного?  Под своим контролем?  Родитель?  Человека-оператора?
•    Когда следует отцентрированное систем машинного быть выключен?  Заброшенные?  Если срок службы машины системе функция времени в одиночестве?  Репродуктивная жизнь?  Исчерпание ресурсов?  Опыт работы и использовать?  Обнаружение неисправности?  Когда следует подсистем быть выключен?  Какой рост и смерть моделей отдельных систем машин должны быть приняты?
•    Что должно быть сделано с unsited систем потомство?  Разрешено бродить бесконечно?
•    Что делать с устаревшими системами машины?  Разберите их?  Отказаться от них?
 Интергенерация передачи информации между тиражирование машины.  На протяжении большей части нынешнего обсуждения было сделано предположение, что целью было родителем машину передают своему потомству машину той же генетической информации, которую он получил от своих родителей, независимо от логической стратегии размножения работу.  Этот генетический верность не является необходимым или даже желательным во всех случаях.  Как правило, родители должны передать всю необходимую информацию для потомков, чтобы делать свою работу и построить дальнейшее потомство, в свою очередь, но помимо этого простого требования есть много альтернатив.  Например, родитель машина может увеличить свою программу за время своего существования с некоторой ценной информации, и эта дополнить часть программы могла бы быть передана его потомкам.
 Через несколько возможных вариантов интересных объектов:
1.    Программа родителей машины не изменяется в течение его жизни и передается неизменным потомству.
2.    Программа родителя машины изменяется (например, путем вмешательства, или некоторые машины адаптационный процесс более или менее сложного вида) в течение своей жизни, но опять же только программа изначально полученные от родителей передаются потомству.
3.    Программа родителя машины изменяется в течение его жизни, а также изменения в программу передается потомству машины.  Родители машины (будучи построения машин) может вносить изменения в его структуре, помимо тех, предусмотренного в ее получили генетическую программу.
4.    Изменения в материнской структуры не производятся часть потомства структуры.
5.    Изменения в материнской структуры изготавливаются часть потомства структуры.
6.    Изменения в родительской структуры не сделали часть потомства структуру, но делаются часть потомства генетическую программу.  Таким образом, потомство может, под свой контроль, изменять свою структуру в соответствии с этим его родители машину.

5.2.3 Информация и сложность в самовоспроизводящиеся системы

 Разработки и реализации самовоспроизводящихся завода лунного представляет собой чрезвычайно сложную проведение самого высокого порядка.  Это полезно учитывать сложность этого предприятия в сравнении с информационными потребностями других больших систем, естественных или искусственных, тиражирование или нет (Stakem, 1979).
 Он не сразу понятно, что надлежащей мерой должно быть.  Один из способов взглянуть на проблему машины размножаться, чтобы рассмотреть поток информации, который происходит во время воспроизведения.  Полностью обобщенные самовоспроизводящиеся системы может обладать репродуктивное поведение такой сложности, что информация, необходимая для описания такого поведения является полным атомным спецификациям уровня машины структуру.  Такая машина имеет поведение настолько сложна и полна, что она может производить копии самой себя чуть ли не с полным хаосом - скажем, плазмы, содержащей равные концентрации всех изотопов.  В этом случае машина воспроизводства практически полное - при достаточной энергии, система может сделать копии в произвольной среде, даже если эта среда практически не содержит информацию, относящуюся к репликации.
 С другой стороны, рассмотрим длинный ряд Unimate PUMA-как промышленные роботы сторону о бок, каждый из которых требует лишь введение одного предохранителя, чтобы сделать ее функциональной.  Первый рабочий робот, его предохранитель уже на месте, стремится к "воспроизвести" себя от "подложку" спящих машин.  Это достигается путем достижения на ближайшую ленточный конвейер, взяв в руки проходящих предохранитель части, и подключить его в соседний робот.  Соседних машин теперь начинает нормально функционировать в качестве первого (действительно, как точная копия), так что можно сказать, что в некотором смысле первая машина была воспроизведена себя.  Перед репродуктивного акта не было второго рабочего робота, после чего, она существует.  Однако, это чуть ли не самый тривиальный случай репликации можно себе представить, так как субстрат для репродуктивной активности в этом случае завершены машин не хватает только предохранители - чрезвычайно высоко организованным.  Таким образом, оперативное сложность заключается в субстрат, и действие машины на "создание новой машины" является тривиальным.
 Этот последний пример можно сравнить с случае бактериофага.  Фагов частиц заражает здоровые бактерии, используя плен сотовой машин для производства новых вирусных частиц.  Только ДНК вируса входит бактерия, поручив клеточный механизм, чтобы сделать новую вирусную ДНК и интерпретировать ДНК для создания белков и полисахаридов компонентов, которые образуют пальто или носителем вирусной ДНК.  Таким образом, чужеродную ДНК, как робот PUMA, которая вставляет предохранители "самовоспроизведению" должны расположить себя в очень богатой сложной среде, содержащей один уже много техники и информации.  В этом случае, сложность вируса решений предприятием, вероятно, можно судить по длине вирусной ДНК вводится в клетку-хозяина, как истинный сложности предохранитель вставки поведению можно судить по длине программа необходима чтобы разрешить расположение поставки предохранителей и предохранитель на соседней машине в физическом пространстве, и вставить часть должным образом.  Предполагается, таким образом, что длина кратчайшей программы, которая может осуществлять процесс репликации может быть целесообразной мерой сложности задачи.
 Например, в случае с фон Неймана сотовые системы воспроизведения каждая часть уже находится на своем месте в пространстве, но сигналы должны быть введены в это пространство, чтобы заставить его взять на себя желаемых свойств в потомстве машины.  Было подсчитано, что такое воспроизведение машина может состоять как минимум из 10⁵ клеток, с потомством типа клеток и расположения основных параметров, которые должны быть определены для каждого.  Длина кратчайшего программа, возможно, будет представлять 10 ⁶ бит информации (Кемени, 1955).

 
Если строительство тиражирование растущий завод лунной был просто вопрос сборки деталей машин, то длина репликации программа может быть обусловлено необходимостью найти различные необходимые детали в окружающую среду, а затем указать и выполнить правильное размещение каждого части для построения желаемой системы (Heiserman, 1976).  Однако, вполне вероятно, репродуктивный процесс будет значительно более сложной, чем это, так как это не вероятно, что все части могут быть поставлены "свободной" от Земли.  Если лунного завода должно начаться не с завершены машин или их частей, а с сыром лунного почвенного субстрата, задача быстро становится на много порядков сложнее - хотя и не невозможно.  На основе оценки, изложенные в разделе 5.3 и приложений, лунный завод репликации программу длина не должна превышать примерно 10 ¹² бит информации.  Для сравнения, около 10 ¹⁰ бит закодированы в геноме человека и около 10 ¹⁴ бит, хранящихся в человеческом мозге.  Terabit (10 ¹² бит) памяти считаются состоянии-искусство сегодня.

 Сложность самовоспроизведения программы можно также рассматривать как показатель гибкости или системы живучести.  Чем сложнее программа, тем больше вероятность того, что машина системы может привести к ее собственной репликации с более неупорядоченной субстратов.  Это интересное наблюдение, потому что она предполагает, что воспроизводство деятельности определены на широком континууме сложности, а не как единый четко определенные события.  И репликатор хаос и предохранитель вставки роботы выполняют описанные выше действия самовоспроизводства.  По сути, эти системы отличаются только в степени, в которой они способны наведение порядка в субстрат, в котором они встроены.
Интересно отметить, что человеческие существа находятся где-то в середине этого широкого спектра репродуктивной.  100 кг массы тела, если состоят из чисто случайного ассортимента из 92 природных элементов, будет содержать примерно 10 ²⁷ атомов, и, следовательно, потребуется около 10 ²⁸ бит описать.  Тем не менее, 100 кг человеческого тела описывается хромосомный набор, содержащий только 10 ¹⁰ бит.  Разница должна быть составлена "подложку", в котором люди встроенный - высоко упорядоченной богатой среде, а именно Земли.  Человека существ, таким образом, концептуально очень похож на кинематических самовоспроизводящихся фон Неймана автоматов, перемещение по городу на "склад" поиск "частей".

5.2.4 Выводы

 Репликация Системы понятия команды пришли к следующим выводам по теории машин воспроизводства:

1.  Джон фон Нейман и большое количество других исследователей в теоретической информатике вслед за ним показали, что существует множество альтернативных стратегий, с помощью которых машинная система может дублировать себя.
2.  Существует большой репертуар теоретической информатике результаты, показывающие, как машина системы могут имитировать машинных систем (включая себя), построить машинных систем (в том числе машины системы, подобные или идентичные с самим собой), осмотрите машину системах (включая себя), а также системы ремонта машин (в том числе, в некоторой степени, самих себя).  Это репертуаре возможны возможности могут быть полезны при проектировании и строительстве тиражирование машины или заводы в пространстве.

[alex_semenov]

Так...
Что-то процесс заклинился...

Хорошо.
Снимается дурацкая идея про доклады на ученом совете.
У меня с докладом тоже затягивается.
Почему?
Начав тужиться я таки... родил (или выдавил?) из себя  кое-что.
И теперь не хочу спешить с проговариванием этого  пакета догадок.
Идея пришедшая в голову должна там дозреть...
В общем я тоже не готов докладывать.
Просто не хочу упустить восхитительный набор смутных догадок вытащив (проговорив) их в виде текста. Уже много раз было.
Спешить не стоит…
Поэтому.
Давайте вернемся к неторопливой беседе.

Я привел выше перевод статьи, которая у меня вызвала раньше двойственное чувство.
С одной стороны я в восторге. Но с другой - у меня сильнейшее ощущение что вся теория саморепликаторов тут какакя-то скомканная, аморфная, незаконченная.

Универсальная машина фон-Неймана оказалась какая-то ОТОРВАНАЯ от всего остального.
Альтернативные стратегии?
Да, они есть. Но откуда они появились? Значит машина фон-Неймана никакой не бэк-граунд?
В общем, осталась некая незавершенность теории саморепликаторов. Кто-то может показать что-то более глубокое чем, то что я тут привел?
У кого есть иные претензии к данному теоретическому бэк-граунду?
Патсак?

[zenixt]

Перво-наперво нужно доказать, что разум в состоянии заменить естесственный отбор, то есть в состоянии избавляться от деградировавших структурных элементов общества(институты, оганизации, личности и тому подобное), без войн, то есть естесственного отбора. Потому что очевидно, что при недостаточном для естесственного отбора количестве саморепликаторов, функцию естесственного отбора берет на себя разум.
 Поэтому интересно было бы знать, как долго может существовать в питательной среде, очищаемой от отходов, чистая линия бактерий. Даже не знаю, как задать этот вопрос гуглу.
 Вот, вкратце, моя точка зрения, на возможность саморепликатора.
 Если после единичного воспроизведения саморепликатора предка разбирать, то такой саморепликатор без вмешательства интеллекта на каком-то определенном шаге обязательно заглохнет.

[alex_semenov]

zenixt, я не понял каким БОКОМ тема разума оказалась на этой ветке?
Она вообще к саморепликаторам имеет какое-то отношение?
Я лично сомневаюсь.
Я (прикинусь идиотом) считаю что саморепликаторы и разум - "в огороде бузина а в Киеве - дядька!"
Попробуйте опровергнуть!
 

[zenixt]

Хорошо, не разума, а интеллекта или ИИ. Ведь поднимался вопрос на ветке, может ли существовать саморепликатор без ИИ. А поскольку я не нашел сущуственных различий в имеющихся определениях  разума и интеллекта (слышали, наверное, искусственный разум), отсюда и путаница.
 Итак, моя позиция  такова

Если после единичного воспроизведения саморепликатора предка разбирать, то такой саморепликатор без вмешательства интеллекта на каком-то определенном шаге обязательно заглохнет.

Ее я буду отстаивать, но как выразилась Karen

Просто, вот сюрприз: у меня есть жизнь вне форума

Просто я сомневаюсь, что в отсутствии естесственного отбора может существовать саморепликатор и с ИИ. Вы же не хотите, чтобы в определенный момент ваши саморепликаторы повернули против создателя? Или как?

[Patsak]

У кого есть иные претензии к данному теоретическому бэк-граунду?Патсак?

Только за машинный перевод, в остальном большой плюс.

[Кремальера]

Advanced Automation for Space Missions

Авторы, которой предложили проект лунного автоматическгого завода-саморепликатора

Ну так авторы не на пустом месте концепцию ваяли.Индустриальные роботы начали лепить части себе подобных у джаповской Ишибару еще в 78-м году.Немецкая Kuka сподобилась на  это к середине 80-х."Темные фабрики" ,без единого человека,для сборки клавиатур  и пр.девайсов были в Техасе у IBM также к концу 70-х.Но все эти линии работали с поставляемым исходным материалом.Fanuc грозится замкнуть(полностью! )цикл производства промышленных роботов,начиная с реакций полимеризации нефтяных фракций для пластиковых корпусов и до взращивания чипов к середине двадцатых годов. :-[Стало быть репликатору быть.Но весь вопрос,будет ли этот завод-самовоспроизводитель сильно умнее собаки?Ведь для экспансии мало уметь только плодиться-надо иметь мозги.Где их взять??Пока только у Великого и Ужасного .

[-Asket-]

В продолжение обсуждения эталонов для репликатора:
Development of a pulsar-based timescale

ABSTRACT
Using observations of pulsars from the Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) project we develop the first pulsar-based timescale that has a precision comparable to the uncertainties in international atomic timescales. Our ensemble of pulsars provides an Ensemble Pulsar Scale (EPS) analogous to the free atomic timescale ´Echelle Atomique Libre (EAL). The EPS can be used to detect fluctuations in atomic timescales and therefore can lead to a new realisation of Terrestrial Time, TT(PPTA11). We successfully follow features known to affect the frequency of the International Atomic Timescale (TAI) and we find marginally significant differences between TT(PPTA11) and TT(BIPM11). We discuss the various phenomena that lead to a correlated signal in the pulsar timing residuals and therefore limit the stability of the pulsar timescale.

Пульсары посрамили атомные часы. Астрономы наносят физикам ответный удар.

[Yuri]

zenixt, я не понял каким БОКОМ тема разума оказалась на этой ветке?
Она вообще к саморепликаторам имеет какое-то отношение?
Я лично сомневаюсь.
Я (прикинусь идиотом) считаю что саморепликаторы и разум - "в огороде бузина а в Киеве - дядька!"

Наносаморепликатор (бактерия) сочетает в себе репликацию и эволюцию, эта концепция закончена и жизнеспособна (есть один практический пример ). Наносаморепликатор может быть вначале достаточно простым, а впоследствии доэволюционировать до иерархических структур (многоклеточные, социум, цивилизация). Простота саморепликации на молекулярном уровне поддерживается самой физикой, самосборкой в условиях подходящей питательной среды.

Макросаморепликатор эволюционировать "в железе" не сможет (ресурсов и циклов репликации не хватит на генетический алгоритм и отбор). Поэтому эволюцию должен взять на себя "софт" этого репликатора. Простым он быть уже не может в силу задач, которые придётся решать на макроуровне - поиск ресурсов, добыча, очистка, метрология, контроль качества, дефектоскопия, ремонт, адаптация под разнообразие среды, R&D, etc.. Всё это "софт" репликатора должен уметь моделировать для поддержки эволюции. Единственным известным примером такого репликатора является вся человеческая цивилизация (более того, с поддерживающей биосферой). Получается, "софт" сразу должен содержать в себе совокупность знаний и умений нашей цивилизации. Скорее всего, это разум

[-Asket-]

Поэтому интересно было бы знать, как долго может существовать в питательной среде, очищаемой от отходов, чистая линия бактерий.

Стареют ли бактерии? Странный вопрос — ведь, как всем известно, одноклеточные размножаются делением материнской клетки на две дочерние. То есть обладают своеобразным бессмертием, без конца продолжаются в потомках. Если, конечно, резкое изменение среды не вмешается и не убьёт клетку до того, как она успеет поделиться. Но старения в смысле постепенно накапливающихся негенетических дефектов, которые со временем губят организм, у одноклеточных бактерий вроде как нет.
Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) в журнале Current Biology опровергают эту точку зрения. В лаборатории профессора Линь Чао за последнее десятилетие дважды пытались найти признаки старения у бактерий, но полученные данные противоречили друг другу. Наконец, исследователи поняли, в чём дело: в популяции бактерий процессы старения и процессы омоложения идут параллельно. Учёные применили разработанный ими математический метод анализа динамики бактериальной популяции к видеосъёмке сообщества кишечной палочки, сделанной на протяжении сотен поколений бактерии.
Было установлено, что дочерние, образовавшиеся после деления бактериальные клетки растут с разной скоростью: одна быстрее, другая медленнее. У бактерии, как у любой живой клетки, в течение жизни накапливается биологический мусор, например, повреждённые белки, которые отнюдь не безвредны. Учёные полагают, что материнская клетка распределяет полученный вред таким образом, чтобы одной из «дочек» досталось всё или почти всё плохое. После деления она останется как бы старой, с накопленным «грузом лет», зато вторая, избавленная от молекулярного мусора, таким образом омолаживается.
Это, разумеется, противоречит постулату о том, что бактериальные клетки делятся симметрично. Но с точки зрения эволюции такое неравномерное распределение накопленного молекулярного балласта между дочерними клетками у бактерий может быть более чем оправданно. При естественном отборе одна из дочерних клеток, безусловно, проиграет, но зато другая продолжит гонку обновлённой и со свежими силами. Это более выгодно, чем выставлять на старт дочерние клетки с равномерно распределёнными недостатками — они будут «обе хуже».
Но не стоит забывать, что эти результаты носят пока что чисто феноменологический характер, и необходимо ещё найти молекулярные механизмы, которые перед делением растаскивают молекулярный мусор по разным концам материнской клетки.
http://science.compulenta.ru/642823/

Статья: http://bioinformatics.bio.uu.nl/BINF/References_for_exercises/bacterial-aging.pdf

Desulforudis audaxviator была обнаружена в 2002 году в пробах воды в золотодобывающей шахте Мпоненг (Mponeng) в Южной Африке недалеко от Йоханнесбурга на глубине 2,8 км. Длина Desulforudis audaxviator составляет приблизительно 4 мкм. Этот вид не нуждается в солнечном свете и получает энергию в ходе восстановительной реакции с участием сульфата (SO₄^2-) и водорода, образующегося в результате распада радиоактивных изотопов урана, тория и калия, содержащихся в горных породах. Desulforudis audaxviator не способна утилизировать кислород или хотя бы защищаться от его токсичного действия.
Бактерия была изолирована от поверхности Земли, приспособившись к выживанию в экстремальных условиях — при температурах более 60 °C и рН 9,3. Таким образом Desulforudis audaxviator является одновременно термофильным и алкалифильным микроорганизмом. «Audax viator» — слова из таинственной латинской фразы, указавшей герою повести Жюля Верна путь к центру Земли. В переводе они означают «отважный странник». Что ж, название вполне подходящее. По мнению исследователей, микроб совершил свое отважное путешествие в недра Земли и приспособился к жизни в полном одиночестве не менее 20 млн лет назад.
Desulforudis audaxviator является на сегодняшний день единственным видом, представляющим собой самодостаточную экосистему, способную самовоспроизводиться без всякого контакта с остальной земной биосферой. Поскольку окружающая среда на таких глубинах похожа на раннюю Землю, это даёт основания строить предположения о том, какие организмы существовали до возникновения кислородной атмосферы.
В ходе исследований выяснилось что в геноме Desulforudis audaxviator насчитывается 2157 генов, кодирующих белки. В частности, были обнаружены:
 полный набор генов для сульфатредукции (окисления органических соединений или молекулярного водорода в анаэробных условиях);
 набор гидрогеназ — ферментов, позволяющих утилизировать молекулярный водород (который используется многими анаэробными микробами в качестве донора электрона в окислительно-восстановительных реакциях);
 набор белков-транспортеров для перекачки готовых органических соединений — сахаров и аминокислот — из внешней среды в клетку (это значит, что бактерия может вести себя не только как автотроф, но и как гетеротроф).
 белки для автотрофного метаболизма, позволяющие использовать в качестве источника углерода углекислый газ (CO₂), угарный газ (CO) и формиат (HCOO^-);
 полный набор ферментов для синтеза всех 20 аминокислот;
 гены, необходимые для формирования спор с плотной оболочкой (это, очевидно, позволяет бактерии переживать периоды, когда условия становятся критическими);
 гены, обеспечивающие образование жгутиков, при помощи которых микроб может передвигаться;
 гены различных рецепторов и систем передачи сигналов, то есть того, что заменяет микробам органы чувств и нервную систему (по-видимому, Desulforudis audaxviator распознаёт, где выше концентрация дефицитных веществ, и плывёт в установленном направлении);
 белки для транспорта аммония (NH⁴⁺) из внешней среды. В исследованных пробах концентрация аммония достаточно высока, чтобы полностью обеспечить микробов азотом, но, по всей видимости, так бывает не всегда. Поэтому у Desulforudis audaxviator имеется фермент нитрогеназа — позволяющий осуществлять азотфиксацию, то есть превращать молекулярный азот в удобные для переваривания живой клеткой азотистые соединения (прежде всего — в тот же аммоний).
Предполагают, что значительную долю своих генов Desulforudis audaxviator получила от архей (другого царства живых существ) путём горизонтального переноса.
По имеющимся оценкам, бактерии, обитающие в подобных условиях, из-за острого дефицита ресурсов должны расти и размножаться невероятно медленно. Учёные не исключают, что между двумя клеточными делениями у таких микробов могут проходить сотни и даже тысячи лет.
Подробнее здесь: http://elementy.ru/news/430872

Вот он, наш земной нанорепликатор. Сама бактерия вместе со своим обменом веществ изображена в верхней части схемы в виде большого овала. Видно, что важную роль в функционировании экосистемы играет радиоактивный распад урана (показан «молниями»):

[Аstrocity]

Перво-наперво нужно доказать, что разум в состоянии заменить естесственный отбор, то есть в состоянии избавляться от деградировавших структурных элементов общества(институты, оганизации, личности и тому подобное), без войн, то есть естесственного отбора. Потому что очевидно, что при недостаточном для естесственного отбора количестве саморепликаторов, функцию естесственного отбора берет на себя разум.

Почти раскрыта основная проблема. Саморепликатор обязан не просто изменять техпроцесс и самосовершенствоваться, а наблюдать за изменением условий среды, постановкой новых задач, собирать кучу статистики и заниматься анализом целенаправленно. Что для этого необходимо?-Мотивация! Механизма отбора то никак нет...
Иначе, в простейшем случае, малейшее отклонение условий, техзадач, и среды от дельты приведет к ступору всей отлаженной системы.
Подозреваю, удаленно операторами такие проблемы уже будет не решить.
Приходим опять к тому самому, слабому ИИ как минимум, и оч гибкой системе поиска альтернатив этим ИИ.

[Patsak]

Единственным известным примером такого репликатора является вся человеческая цивилизация (более того, с поддерживающей биосферой). Получается, "софт" сразу должен содержать в себе совокупность знаний и умений нашей цивилизации. Скорее всего, это разум

1). Техногенная цивилизация на данном этапе не способна к саморепликации (ссылки уже были в теме "Критика классификации…", впрочем, это сейчас и не требуется);
2). Поведение техногенной цивилизации пока не очень разумное, или крайне медленно-думающее, в плане оптимизации "собственного тела" и симбиоза с биосферой. Пока на уровне недовыработанных условных рефлексов.

Почти раскрыта основная проблема. Саморепликатор обязан не просто изменять техпроцесс и самосовершенствоваться, а наблюдать за изменением условий среды, постановкой новых задач, собирать кучу статистики и заниматься анализом целенаправленно. Что для этого необходимо?-Мотивация! Механизма отбора то никак нет...
Иначе, в простейшем случае, малейшее отклонение условий, техзадач, и среды от дельты приведет к ступору всей отлаженной системы.
Подозреваю, удаленно операторами такие проблемы уже будет не решить.
Приходим опять к тому самому, слабому ИИ как минимум, и оч гибкой системе поиска альтернатив этим ИИ.

Примерно та же мысль:

Умнику-ИИ в железном теле нет никакого смысла саморазмножаться. Природе репликация нужна для эволюционного процесса. Умник будет эволюционировать "идейно", то есть только в информационном пространстве. Вывод: репликация нужна только на уровне битовых цепочек в информационной памяти нашего исполина разума. И основной вопрос для нас, решить не проблемы производства на лунной базе, а эволюции программного кода ИИ.

Но это не саморепликатор !

[Yuri]

1). Техногенная цивилизация на данном этапе не способна к саморепликации (ссылки уже были в теме "Критика классификации…", впрочем, это сейчас и не требуется);

Думаю, это не так. Достаточное количество людей, попав в изолированную пригодную для обитания среду, имеют шанс не вымереть, а тыщ за 100 лет повторить нашу цивилизацию. Но число успешных репликаций будет далеко не 100%, и коэффициент подобия не 1. А нужен ли он, равный 1?
Это справедливо не только для человека. Чтобы реплицировать волчью статью, нужно её разделить и изолировать.

Но это не саморепликатор !

Почему? Только потому что он не штампует себе подобных? А зачем? Для биологической жизни просматривается три уровня репликации - клеточная, видовая, цивилизационная. Видовая нужна эволюции. Стайно-цивилизационная, очевидно, тоже эволюционировала как средство выживания.

На клеточном уровне у нас, биологических организмов, идёт довольно близкий к 100% подобия и успешности процесс саморепликации. Скажем так - достаточный для поддержания жизнедеятельности и требуемой продолжительности жизни.

На уровне особей копия получается уже неточной, но статистически видовая популяция реплицируется, оставаясь в некоторых рамках своего генокода. Ходят слухи, что какие-то процессы приводят к новому видообразованию, таким образом и видовая репликация неидеальна.

Уровнем выше какие-то напоминающие репликацию процессы протекают и в культурно-цивилизационных мемах. Есть надежда, что достаточно большая популяция Homo способна воссоздать похожие социумы, то есть реплицироваться (не очень точно). По крайней мере, нашим предкам, слегка изолированным по континентам, вначале это удавалось делать независимо. Был бы подходящий межзвездный транспорт, можно было бы легко "реплицировать" колонии у подходящих для жизни планет. Только вот нет его...

Железный репликант, очевидно, штампует идентичные, стандартизованные гайки/болты/процессоры, как минимум для саморемонта, как максимум, для того же, зачем нашей цивилизации механизмы. Для построения сенсоров, эффекторов, транспорта, собственно вычислительно-думательного ядра. Это аналог клеточной саморепликации.

Зачем репликация особи целиком, а не расширение существующей, вот  это открытый вопрос. Зависит, прежде всего, от поставленных целей. Если репликант возникнет в рамках программы исследования космоса зондами фон-Неймана, это будет реализовано. Если человечество сделает репликанта оставаясь в рамках глобальной производственно-информационной системы (АСУ "Земля" + "ГлобалНет"), то функция репликации всей системы не нужна. Однако, как человечество замыслило и создало машинный ИИ, так и ИИ может задумать и сделать себе партнёра/конкурента (от скуки, из интереса, ради захвата новой территории, по дурости, да мало ли мотивации). Основная же моя мысль касательно этого уровня - макрорепликация в особи для железного ИИ не играет эволюционной роли, поэтому конструировать саморепликацию как основную функцию никто не будет, если это не "ударная волна разума".

Но самое интересное, что будет происходить в виртуале. Есть мнение, что без "борьбы идей", генетического алгоритма поиска, случайных мутаций и какого-то оценочного отбора, эта штука не заведётся. Но это уже упирается в наше понимание, как функционирует разум.

[Patsak]

Desulforudis audaxviator является на сегодняшний день единственным видом, представляющим собой самодостаточную экосистему, способную самовоспроизводиться без всякого контакта с остальной земной биосферой.
Видно, что важную роль в функционировании экосистемы играет радиоактивный распад урана (показан «молниями»):

+1

1). Техногенная цивилизация на данном этапе не способна к саморепликации (ссылки уже были в теме "Критика классификации…", впрочем, это сейчас и не требуется);

Думаю, это не так. Достаточное количество людей, попав в изолированную пригодную для обитания среду, имеют шанс не вымереть, а тыщ за 100 лет повторить нашу цивилизацию.

Повторить ? Вряд ли, а создать свою, другую - пожалуй.

Но число успешных репликаций будет далеко не 100%, и коэффициент подобия не 1. А нужен ли он, равный 1?

С моей точки зрения, саморепликатор, по определению, есть копирование со 100% подобием (в идеале строго определения), или с подобием 99,999… (в идеале физического определения).

Это справедливо не только для человека. Чтобы реплицировать волчью статью, нужно её разделить и изолировать.

Это справедливо для всего, причина - так дано определение саморепликатора.

Но это не саморепликатор !

Почему? Только потому что он не штампует себе подобных? А зачем? Для биологической жизни просматривается три уровня репликации - клеточная, видовая, цивилизационная. Видовая нужна эволюции. Стайно-цивилизационная, очевидно, тоже эволюционировала как средство выживания.

В данном случае, "зачем ? " - не к месту, мы говорим на разных языках.
Я определяю саморепликатор, как то, что само себя копирует. Если при копировании получилось что-то другое, этому следует дать другое определение. Хотя бы чтобы не путаться в терминах.
Если мы говорим о стае, то саморепликация означает воссоздание стаи, если об отдельном волке, то саморепликация означает воссоздание отдельного волка (вывод, один волк - не является саморепликатором) и т.д.

На клеточном уровне у нас, биологических организмов, идёт довольно близкий к 100% подобия и успешности процесс саморепликации. Скажем так - достаточный для поддержания жизнедеятельности и требуемой продолжительности жизни.
На уровне особей копия получается уже неточной, но статистически видовая популяция реплицируется, оставаясь в некоторых рамках своего генокода. Ходят слухи, что какие-то процессы приводят к новому видообразованию, таким образом и видовая репликация неидеальна.

Если бы репликация всегда была математически 100%, то качественных переходов не было, не было бы эволюции, получилась бы элементарная индукция, раз единица, два единица, три… натуральный ряд.

Уровнем выше какие-то напоминающие репликацию процессы протекают и в культурно-цивилизационных мемах. Есть надежда, что достаточно большая популяция Homo способна воссоздать похожие социумы, то есть реплицироваться (не очень точно). По крайней мере, нашим предкам, слегка изолированным по континентам, вначале это удавалось делать независимо. Был бы подходящий межзвездный транспорт, можно было бы легко "реплицировать" колонии у подходящих для жизни планет. Только вот нет его...

Думаю, этого мало. Не только в космических кораблях дело. Нет четкой социальной и ролевой структуры, механизма гено и мемо - репликации такой "социальной клетки". Коэффициент подобия очень низок, вероятность "тупиковой ветви" (неповторимости) слишком велика.

Но это не
Железный репликант, очевидно, штампует идентичные, стандартизованные гайки/болты/процессоры, как минимум для саморемонта, как максимум, для того же, зачем нашей цивилизации механизмы. Для построения сенсоров, эффекторов, транспорта, собственно вычислительно-думательного ядра. Это аналог клеточной саморепликации.

По отношению к ядру это не репликация, а регенерация, к тому же опять не 100%, это что-то вроде преджизни. 
По отношению к копируемым деталям это тоже не клеточное деление – клетки делятся сами, а тут их штампует ядро.

Зачем репликация особи целиком, а не расширение существующей, вот  это открытый вопрос.

1). Разные стратегии эволюции;
2). Физические ограничения (что на одном масштабе хорошо, на другом – смерть);
3). Разные формы организации могут повторяться в разных формах и сочетаниях на разных масштабах;

Зависит, прежде всего, от поставленных целей. Если репликант возникнет в рамках программы исследования космоса зондами фон-Неймана, это будет реализовано. Если человечество сделает репликанта оставаясь в рамках глобальной производственно-информационной системы (АСУ "Земля" + "ГлобалНет"), то функция репликации всей системы не нужна.

Наверно, соглашусь, эта стратегия предпочтительней на этом масштабе.

Однако, как человечество замыслило и создало машинный ИИ, так и ИИ может задумать и сделать себе партнёра/конкурента (от скуки, из интереса, ради захвата новой территории, по дурости, да мало ли мотивации). Основная же моя мысль касательно этого уровня - макрорепликация в особи для железного ИИ не играет эволюционной роли, поэтому конструировать саморепликацию как основную функцию никто не будет, если это не "ударная волна разума".

Я не вижу смысла в так называемой  "ударной волне разума", поэтому разделяю эволюционную стратегию Разума и стратегию Жизни.
Что касается мотивов и целей ИИ (я его понимаю, как сильный ИИ), тут вообще темный лес.

Но самое интересное, что будет происходить в виртуале. Есть мнение, что без "борьбы идей", генетического алгоритма поиска, случайных мутаций и какого-то оценочного отбора, эта штука не заведётся. Но это уже упирается в наше понимание, как функционирует разум.

Несомненно, в эволюции мыслей, идей, есть элемент биологии, но и кое-чего еще. Одних эволюционных алгоритмов мало.
В теме "ИИ, какого понимания не хватает ", уже высказывался:

[Golossvyshe]

Тема космических саморепликаторов обширна и думаю, нуждается в вынесении ее в отдельную ветку.

Думаю, весь раздел ВЖР следует уже переименовать «идеи А. Семёнова».

Приватизация форума явочным порядком? А кто хостинг оплачивает, м?
Некрасиво!

[zenixt]

-Asket- большое спасибо за ссылку.
 Я так и знал, что не одному мне тяжело сформулировать задачу. В идеале опыт нужно вначале проводить с одной единственной бактерией. Но можно начать и следующим образом. Берем минимальную капельку питательной среды с минимальным количеством культуры бактерий(любят кишечную палочку ) Как только культурой заполняется весь функциональный объем, опять выделяем из капельки минимальное кол-во бактерий(очистка обязатеьна - дабы нельзя было списать результат на отравление продуктами жизнедеятельности). Я уверен, что после энного числа циклов процесс размножения заглохнет.
 Основание для подозрений - процессы вырождения в маленьких популяциях животных.
О 
 И как в гугле найти, проводил ли кто-нибудь подобный опыт? У меня стойкое ощущение, что мне где-то попадалось в литературе что-то в этом роде.  Или это уже глюки памяти.

[zenixt]

У меня тут шутка юмора родилась.
Не надо никаких саморепликаторов-убийц. Дайте цивилизации то, чего желает почти каждый - мира, и цивилизации трындец.
 Шутка - потому что, еще надо доказать, что разум не способен...

[zenixt]

Основание для подозрений - процессы вырождения в маленьких популяциях животных.

Извиняюсь. Основание, в первую очередь, высказывания участников по поводу возможности саморепликаторов(эталоны, понижающие редукторы, кривые Гаусса и так далее). Ато можно подумать что эти мысли пришли мне в голову без развернувшейся здесь дискуссии.

[PathFinder]

Например, какие?

Есть ли смысл повторяться ?
В моих предыдущих сообщениях все есть, начиная с критики обязательности ИИ, критики предположений, что в разумное количество обычных хардов или DVD поместится алгоритм их производства, критики требования стандартной электроники в качестве "мозгов", критики желания сразу засунуть репликатор на Луну, даже не удосужившись обсудить  минимальный набор принципов, на основе которых вообще возможна техногенная саморепликация.

А теперь разберём всё по пунктам.

1.

В моих предыдущих сообщениях все есть, начиная с критики обязательности ИИ

Да, действительно, саморепликация и ИИ - два отдельных вопроса. Отложим пока вопрос с ИИ.

2.

критики предположений, что в разумное количество обычных хардов или DVD поместится алгоритм их производства

Отвечал же уже на это. И никто, вроде бы, не опроверг. Повторю ещё раз свои доводы.

Абсолютно невозможно, если Вы корректно выстроите ВСЮ технологическую цепочку, чтобы корректно оценить ВСЮ информацию, необходимою для производства этого "винта". Начиная от знаний геологов-поисковиков, которые искали месторождения "редких земель", из которых потом выделили самарий и неодим для производства полива магнитного слоя блина "винта". И так по каждой "гайке" из которых этот "винт" собирают.

Ну хорошо. Допустим в один винчестер не влезет. А если влезет в 2, в 3? Тогда всё хорошо?

А вообще давайте оценим количество информации, необходимой для производства вообще всего чего угодно?

Сколько всего существует специальностей? Научных, инженерных, средне-специальных, рабочих. Вообще всех.
Сколько (по максимуму) книг держат в руках люди, обучающиеся по этим специальностям?
И учтём, что размер книги врядли превышает единицы мегабайт.
Перемножим количество специальностей на максимальное количество книг и на размер книги.
Сколько информации получается в итоге?
У кого какие результаты?

Пусть тысяча специальностей по тысяче книг на специальность по 10 мегабайт книга. И это с огромной форой!
Всего 10 терабайт. 40 вышеозначенных винчестеров на вообще всё.
От производства ядерных реакторов до производства стразов для гламурных блондинок.

3.

критики требования стандартной электроники в качестве "мозгов"

Признайтесь честно, вы знакомы с приблизительными оценками вычислитьельной мощности человеческого мозга и с оценками аппаратных затрат для реализации таких вычислений? Это же десятки тысяч самых современных на сегодняшний день процессоров, как минимум. Если у нас репликатором управляет ИИ, то его "мозг" должен примерно соответствовать таким характеристикам. Так что даже современная электроника слишком громоздка, не говоря уже о пневмовычислителях (даже компактных).

4.

критики желания сразу засунуть репликатор на Луну

Лично у меня такого желания нет. Да, репликатор нужно сначала собрать и отладить на Земле.

5.

обсудить  минимальный набор принципов, на основе которых вообще возможна техногенная саморепликация.

Давайте вот этот вопрос посчитаем самым главным на данный момент. И сосредоточимся на его обсуждении.
Только что мы будем считать этим минимальным набором принципов? Возможность "поднять себя за волосы" в технологическом смысле? Если да, то у меня на этот счёт есть некоторые обнадёживающие соображения.