Космические саморепликаторы

[незлой]

Таким, что в случае молекулярных репликаторов они предоставлены самой квантовой физикой (т.е. химией), а в случае макрорепликатора - должны быть приданы дополнительно к чертежам, чтобы репликация вообще происходила.

да. но
а) для появления порога эйгена ошибки должны накапливаться. для эталонов это будет верно, если каждый следующий эталон будет проверяться предыдущим.
б) даже необходимость копирования эталона при каждой репликации не очевидна.
в "коротких" путешествиях, где количество поколений будет измеряться десятками или сотнями (в вырожденном случае - простое самоподдержание звездолёта на период путешествия) это вообще не существенно, эталоны просто не успеют деградировать.
но даже в случае гипотетического "расселения" "техножизни" по галактике и а) и б) - чисто технические, инженерные задачи.

Ну конечно не проблема - ведь физические константы, размеры тел, орбитальные периоды и т.п. - они же тоже будут ползти строго туда куда и ваш эталон.  Автошабритель зашабрил поверочную поверхность с той же точностью в "3 микрометра", а направляющие, по ней сделанные, чего-то не скользят, а клинят, шестерни чего-то заедать стали несмотря на литры масла, что же случилось? Ведь не в том дело, что эталон длины уехал на полтора порядка, правда?

..но если даже не справиться инженер - справиться старый добрый отбор, отбраковав изделия с "неправильным" эталоном и оставив изделия с "правильным" 

[Rattus]

корректируйте шаблон в ответ на проблемы, что бы оставаться в рабочей области. Принцип обратной связи, великая сила...

Вот только требуемое количество контуров этой самой обратной связи на практике зачастую растёт гораздо быстрее чем планировалось на бумаге, что, в частности, видно по вышеприведённому примеру автоматизации финальных слесарных операций.
И это, разумеется, всё плюс к автоматическим геологам/геодезистам, шахтёрам, доставщикам/сортировщикам и массе другой подобной роботизированной техники.
И в итоге мы таки получаем, что

Саморепликаторы макромасштаба невозможны без "разумной составляющей".

Т.е. для управления всем этим добром оказывается необходима система ИИ на элементной базе производительностью никак не ниже нынешних самых современных общим объёмом не менее ЦОД размером с этаж.

Дорогие техноэнтузиасты, вы знакомы с тем, как изготовляется элементная база для современных (последних 5 лет) вычислительных систем? Каков размер ВСЕЙ её произвозственной цепи и каков набор ресурсов и потребность в них для её работы? А с тем, что даже в масштабах галактики такой набор доступных ресурсов в предлах одной планеты может оказаться редкостью? И даже если ресурсы эти на экзотелах есть, но встречаются на пару порядков реже, а мы проектировали системы добычи по богатому земному эталону - сколько "пядей во лбу" должно быть у технокомплекса, чтобы справиться со всеми вероятными вызовами природы для выполнения полного цикла воспроизведения и расселения?

даже необходимость копирования эталона при каждой репликации не очевидна.

А для каждой итерации расселения - очевидна. В живой природе даже на уровне одноклеточных есть наглядный пример столкновения с похожей проблемой - размножение диатомовых водорослей.

в "коротких" путешествиях

Масштаб не очень-то астрономический получается. А название форума, на котором мы находимся, как-то обязывает придерживаться прежде всего масштаба такого.

даже в случае гипотетического "расселения" "техножизни" по галактике и а) и б) - чисто технические, инженерные задачи.

Ага - в стиле "ещё 6 999 985 вёдер - и Золотой Ключик у нас в кармане". На это можно ответить только "гладко было на бумаге..."

если даже не справиться инженер - справиться старый добрый отбор, отбраковав изделия с "неправильным" эталоном и оставив изделия с "правильным"

А фокус в том, что с определённого момента уже не останется правильных - в "аналоговом" макромире количество неправильных вариантов практически несчётно, в отличие от атомов в биомолекуле.

[MenFrame]

Вот только требуемое количество контуров этой самой обратной связи на практике зачастую растёт гораздо быстрее чем планировалось на бумаге,

Любое производство требует систем контроля качества, а это и есть системы обратной связи. Тоесть не чего нового добавлять не нужно.

Т.е. для управления всем этим добром оказывается необходима система ИИ на элементной базе производительностью никак не ниже нынешних самых современных общим объёмом не менее ЦОД размером с этаж.

Разумеется... нужны системы интеллекта

И даже если ресурсы эти на экзотелах есть, но встречаются на пару порядков реже, а мы проектировали системы добычи по богатому земному эталону - сколько "пядей во лбу" должно быть у технокомплекса, чтобы справиться со всеми вероятными вызовами природы для выполнения полного цикла воспроизведения и расселения?

Микроэлектроника не требует в значимых количествах редких элементов. Те что используются, медь, алюминий, кремний, германий, галий редкими не являются.

[Rattus]

Любое производство требует систем контроля качества, а это и есть системы обратной связи.

Осуществляемые ныне в целом людьми.

Тоесть не чего нового добавлять не нужно.

Кроме замены людей на ВСЕХ этапах от разведки ресурсов до этого самого контроля качества выпускаемой продукции.

[petrovich1964]

для появления порога эйгена ошибки должны накапливаться

Количество переходит в качество - это нелинейная функция.
Переносить неоднозначный опыт с десятками нуклеотидов на сложнейшую кибернетическую машину это настолько нелепо, что даже скучно объяснять почему.
Накапливание ошибок в молекуле при репликации это одно. А когда у нас машина, которую сделают в будущем, и мы даже не знаем какой будет носитель информации, то вероятно конструкторы позаботятся о дублировании информации и о контроле копирования информации.

(кликните для показа/скрытия)

Кстати в 3Дпринтере сколько шаблонов?

И вообще если уж упоминать Эйгена то необходимо понимать парадокс Эйгена. https://en.wikipedia.org/wiki/Error_threshold_(evolution)#Eigen's_paradox Здесь ругаются на компьютерный перевод, так что переводите сами.

чуть чуть не забыл

[Rattus]

Переносить неоднозначный опыт с десятками нуклеотидов на сложнейшую кибернетическую машину это настолько нелепо, что даже скучно объяснять почему.

А мне не скучно - потому что есть однозначные опыты с ДЕСЯТКАМИ ТЫСЯЧ нуклеотидов - от минимальных вирусов до экологически-самодостаточных же бактерий.

А когда у нас машина, которую сделают в будущем, и мы даже не знаем какой будет носитель информации, то

и писать об этом заведомо нечего.

Кстати в 3Дпринтере сколько шаблонов?

Минимум шесть - направляющие и счётчики расстояния по каждой оси.

И вообще если уж упоминать Эйгена то необходимо понимать парадокс Эйгена. https://en.wikipedia.org/wiki/Error_threshold_(evolution)#Eigen's_paradox

Для которой уже есть специальная тема на десятки страниц, потому здесь это будет караться как оффтоп.

Такие дела.

[petrovich1964]

есть однозначные опыты с ДЕСЯТКАМИ ТЫСЯЧ нуклеотидов

Eigen's paradox
Without error correction enzymes, the maximum size of a replicating molecule is about 100 base pairs.
For a replicating molecule to encode error correction enzymes, it must be substantially larger than 100 bases.
Парадокс Эйгена
Без ферментов исправления ошибок максимальный размер реплицирующейся молекулы составляет около 100 пар оснований.
Чтобы реплицирующаяся молекула могла кодировать ферменты исправления ошибок, она должна быть существенно больше 100 оснований.

опыты с десятками тысяч нуклеотидов доказывают что? Что сложная система способна воспроизводить себя без ошибок? Значит космические саморепликаторы созданные конструкторами, предусмотревшими сбой системы, избежит порога Эйнгена?

[Rattus]

опыты с десятками тысяч нуклеотидов доказывают что? Что сложная система способна воспроизводить себя без ошибок?

Что даже для репликатора молекулярного уровня минимальный объём наследственной информации для его устойчивого воспроизведения исчисляется десятками килобайт. Что получающееся в результате количество ошибок не приводит к его неизбежному вырождению, но даёт вероятность появления новых адаптаций к изменившимся условиям.

Значит космические саморепликаторы созданные конструкторами, предусмотревшими сбой системы, избежит порога Эйнгена?

Значит МАКРОрепликатор с недискретным ("аналоговым") аппаратом наследственности требует на многие порядки более сложной системы корекции ошибок воспроизведения - вплоть до довольно мощных систем с искусственным интеллектом, который сам расширяет требуемый минимум производственного цикла до такого размера, автономное замыкание которого представляется уже весьма сомнительным - особенно на бедных ресурсами космических телах.

[petrovich1964]

автономное замыкание которого представляется уже весьма сомнительным - особенно на бедных ресурсами космических телах.

Я не понял смысла. Вы о чём?

[Rattus]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,99146.msg6007407.html#msg6007407

[petrovich1964]

физическое самовоспроизведение на астрономическом масштабе времён и расстояний может существовать в основе своей только в виде биологических эволюционирующих форм.

Я наверно тупой. Старость и низкий айкью с рождения. Как я понял предыдущие посты гласят что саморепликаторы не могут проникнуть в глубины Галактики вследствии того что накопятся ошибки самовоспроизведения которые приведут к тому что через N поколений саморепликаторы не смогут функционировать. И обосновывали это "порогом Эйгена".
И тут я не понимаю смысла "эволюционирующих форм" - ведь работоспособность саморепликаторов N-эго поколения это воспроизводство систем аналогичных предыдущим. И какой смысл в "пороге Эйгена", если парадокс Эйгена заключается в том, что система имеющая меньшее количество ячеек выродится, а для того чтобы система не выродилась нужно большее количество ячеек информации для репликации.

[Rattus]

И тут я не понимаю смысла "эволюционирующих форм" - ведь работоспособность саморепликаторов N-ого поколения это воспроизводство систем аналогичных предыдущим.

Не просто аналогичных, но точных в критических (консервативных) местах.
Аналоговые системы как раз таки тоже "эволюционируют" - накапливают дефекты с каждой копией, но внутренней системы очистки типа квантования в случае биомолекул у них нет и если не поверять тщательно едва ли не каждую итерацию физических шаблонов, то вырождение наступит весьма быстро. А поверка - сам по себе процесс непростой и даже довольно интеллектуальный.

И какой смысл в "пороге Эйгена", если парадокс Эйгена заключается в том, что система имеющая меньшее количество ячеек выродится, а для того чтобы система не выродилась нужно большее количество ячеек информации для репликации.

А в том и смысл, что это и порождает порочный круг всё возрастающей сложности и потребности в точности её воспроизводства. Живые системы используют естественный "калибровщик" - квантовую механику биомолекул, балансируя сложность геномов естественным (а эукариоты - ещё и половым) отбором. У "техномакрорепликаторов" и этого нет - техноэнтузиасты приказывают ему полагаться только на интеллектуальный контроль качества производимых шаблонов и прочей машиностроительной продукции.

[GraY25]

Наличие у биосистем определённой точности репликации это не следствие каких-либо ограничений из-за невозможности сделать точность высокой, а лишь закрепившаяся естественным отбором частота появления мутаций, обеспечивающая синхронизацию скорости приспособляемости вида к скоростям изменения окружающей среды.

Если по какой-то причине для выживания, наоборот, начала требоваться всё более и более высокая степень соответствия определённому шаблону, то такие механизмы бы появились и закрепились.

[petrovich1964]

Аналоговые системы как раз таки тоже "эволюционируют" - накапливают дефекты с каждой копией

Вы отрицаете что конструктроры будущих систем не предусмотрят наличие ошибок при копировании информации?

[Rattus]

Наличие у биосистем определённой точности репликации это не следствие каких-либо ограничений из-за невозможности сделать точность высокой, а лишь закрепившаяся естественным отбором частота появления мутаций, обеспечивающая синхронизацию скорости приспособляемости вида к скоростям изменения окружающей среды.

Нет. Никаких постоянных "скоростей" изменения окружающей среды, к которым можно приспособиться только синхронными мутациями, в природе не существует. Ко всем ритмическим процессам адаптация происходит путём изменения регуляции экспрессии имеющихся генов. Есть отдельные весьма нечастые случаи направленного повышения даже не мутагенеза, а случайной рекомбинации фрагментов генома для экстремальных случаев типа опасной вирусной инфекции или убегания от распознавания иммунитетом хозяина. А частота собственно мутагенеза - величина весьма консервативная для разных доменов жизни. Собственно именно этот факт и лежит в основе "молекулярных часов" в эволюционной биологии.

Если по какой-то причине для выживания, наоборот, начала требоваться всё более и более высокая степень соответствия определённому шаблону, то такие механизмы бы появились и закрепились.

Такие механизмы появились и закрепились, но абсолютная точность в растворе молекул не достижима физически.

Вы отрицаете что конструкторы будущих систем не предусмотрят наличие ошибок при копировании информации?

Мы отрицаю, что конструкторы любых будущих систем отменят действие второго начала термодинамики и создадут скатерть-самобранку.
А реальные конструкторы реальных систем УЖЕ предусмотрели это в прошлом как могли, создав собственно само стандартизованое машиностроение:

шабрение - финальный (т.е. фундаментальный) во всей последовательности слесарных операций способ изготовления поверочных плит микрометровой точности, который до сих пор не поддаётся автоматизации, был избретён ещё в самом начале позапрошлого века Генри Модсли вместе с индикатором точностью 3 микрометра, популяризован и доработан его учеником Джозефом Уитвортом, вместе с созданием измерительного винта точностью 25 нанометров.

Весь фокус в том, что даже мельчайшая часовая шестерёнка физически может быть устроена потенциально сложнее самой сложной живой клетки  - т.е. её предельная энтропия может быть гораздо выше вследствие банального факта - она состоит из на порядки бОльшего числа атомов. То есть реальная стальная шестерёнка находится на гораздо более высокой и крутой "горке" потенциальной физической сложности, чем любая живая клетка, и потому удерживать её там - гораздо труднее.
Потому-то и требуется городить весь огород с искусственным интеллектом для контроля качества всей продукции и с чем оказались вполне согласны все техноэнтузиасты тут.
Есть один путь для некоторого облегчения этой задачи - изготовление деталей на основе высокооднородного МОНОкристалла, которые можно вырастить в макрообъект, где почти все атомы ровно выстроены по своим местам. И на этом принципе уже давно стоит не только вся микроэлектроника, но и микроэлектромеханика (МЭМС), используя единственный хорошо доступный для получения материал - сверхчистый кремний, для изготовления из него подложек-матриц практически для всех своих изделий. А дальше уже смотрим сколько и каких ресурсов требуется микроэлектронной промышленности от песчаного карьера до готового чипа и прилежно считаем применительно к той или иной предполагаемой среде строго по максиме Дэвида Мермина ("Shut up and calcuate!").

[gans2]

на основе высокооднородного МОНОкристалла,

Смелым мечтателям о мышьеговнах "волшебной серой слизи" рекомендую найти две одинаковых снежинки. А ведь это монокристалл. Всего лишь микроструктура.
Повторяемость - вот признак жизни. Феномены кристаллов не умеют в повторяемость на таком уровне, который достигнут живыми нанорепликаторами.

[Rattus]

рекомендую найти две одинаковых снежинки. А ведь это монокристалл.

Ну на свосем МИКРОуровне этот макрообъект таки регулярен, да и получаются они разные по сути из-за различных условий роста...

Феномены кристаллов не умеют в повторяемость на таком уровне, который достигнут живыми нанорепликаторами.

Это да: слишком простой состав элементарной ячейки. Поэтому - только гетерополимеры.

[GraY25]

А частота собственно мутагенеза - величина весьма консервативная для разных доменов жизни.

Да уж, статейка.. Взгляд аффтора исключительно однобокий. Захотелось дедушке скрестить ежа и ужа термодинамику и эволюцию..
Смысл его идеи - "Эволюция — это способ живого противостоять энтропии, нарастающему хаосу и беспорядку."
Да никакой борьбы там нет, энтропия и есть её единственная движущая сила и эволюции и в целом жизни. Эволюцию нужно привязывать к самой жизни и отбору, а не к термодинамике.
Мы находимся в практически бесконечном потоке диссипирующей энергии Солнца и благодаря этому крутится всё остальное.

[Rattus]

Захотелось дедушке скрестить ежа и ужа термодинамику и эволюцию.

И на мой взгляд - удалось неплохо. Пусть и на качественном, концептуальном уровне.
Один из ведущих системных биологов в мире - Евгений Кунин, кстати, занимается примерно тем же, но уже с привлечением физиков и математиков.

энтропия и есть её единственная движущая сила и эволюции и в целом жизни.

Что, простите? Каким образом? Можно в виде уравнений.
Вообще-то чуть ли не со времён Больцмана противники эволюционного учения утверждали, что оно, дескать, противоречит второму началу термодинамики. Хотя сам Больцман исключительно высоко ценил дарвинизм именно как фундаментальный - физческий принцип. И понадобилось ещё полвека, чтобы сначала Э.Шрёдингер, а потом и И.Пригожин ввели понятия диссипативных неравновесных систем и самоорганизации, которые и показали наглядно - в т.ч. на моделях из неживого мира - как происходит локальное снижение энтропии.

Мы находимся в практически бесконечном потоке диссипирующей энергии Солнца и благодаря этому крутится всё остальное.

Спасибо, Капитан. Вот только поток этот везде один, а жизнью кишит почему-то не всё пространство от солнечного ядра до снеговой линии. А значит это - далеко не единственное условие существования жизни.

[gans2]

из-за различных условий роста...

ТО есть у бактерий и вирусов условия роста не различные?
И да, у снежинок одинаковых нет, потому, что нет одинаковых "центров" роста. Рибосом нет. Поверхность - плохая замена стержню.