Среда, 20.09.2017
Протомодель - первоначальная модель мира
Меню сайта
Категории каталога
Протомодель [3]
Базовые понятия [0]
Модели [0]
Алгоритмы [0]
Физика [0]
Математика [0]
Информатика [0]
Биология [0]
Мини-чат
Наш опрос
Протомодель будет создана

Всего ответов: 27
Главная » Статьи » Протомодель

Модель мира: статика и динамика. Использование статической части модели при создании систем искусственного интеллекта (Ч.2)

Мицкевич Владимир Владимирович, Минск, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники; инженер-программист; e - mail : ryzhkov @ mpen.bas-net.by , ryzhkov @ tut . by

К.т.н., Бричковский Вячеслав Иванович, Минск, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники; Директор центра информатизации и инновационных разработок; e - mail : bvi2001@bsuir.by


Ч.1 см. на http://protomodel.ucoz.ru/publ/1-1-0-10
Ч.3 см. на http://protomodel.ucoz.ru/publ/1-1-0-27  (Предлагаемая реализация модели, заключение и литература)
Оригинальная статья - на http://e-joe.ru/sod/sod_08_1.html#4

Таблица 2

Асимметрия материи. Детализация таблицы 1

Показатели систем – количество элементов, скорость

Начальная стадия: мульти-, множество (неупорядоченность, хаос, максимум энтропии, линейность?)

Конечная стадия: моно-, один, солитон? (абстрагирование, упорядочивание, олигомеризация, самоорганизация, синергия, асимметрия, минимум энтропии, нелинейность?)

Распределение частиц периода частиц, преобладание во Вселенной

Однородное, множество проточастиц?

Преобладание водорода [38]

Масса

Очень большая масса

Коллапс в черную дыру?

Распределение вещества во Вселенной

Однородное множество?

Локализованное (Галактики, Солнечная система)

Интегрированность неживой материи и биоматерии (количество атомов неживой материи, невовлеченность, недоступность атомов на единицу объема пространства)

Слабая (множество)

Живая материя, сильная (мало)

Распределение атомов в растворе на единицу объема пространства

Однородное множество

Локализованное (кристалл)

Количество силовых линий поля тяготения на единицу объема организма

Много (горизонтальное положение)

Мало (вертикальное положение)

Распределение атомов (период атомов табл. 1) на единицу объема

Множество атомов

Макромолекула (ДНК, РНК как модель мира, отображение закономерностей пространства своего существования (условий) на геном)

Количество «байт» (нуклеотидов, генов, хромосом, белков) для выполнения одной функции организма в пределах одного уровня иерархии

Множество (нуклеотидов)

Уменьшается? (Один ген)

Биологическая система исчисления

Четвертичная ( A - T ( U ) G - C ) -> троичная (триплеты) -> аминокислота

Аминокислоты -> белок

Симметрия организмов

Множество плоскостей (радиальная), изогамия половых клеток

Одна плоскость (билатеральная), гетерогамия и оогамия половых клеток

Гомологичные органы, элементы

Множество

Как правило, один

Элементы цветка - чашелистики, лепестки, тычинки (количество на единицу относительного объема)

Множество (мало)

Несколько (много)

Воспроизводство, размножение

Множество (бесполое - любая клетка)

Одна пара клеток при половом

Количество половых клеток за такт генерации потомства

Множество

Одна

Потомство у представителей одного таксономического типа

Многочисленное (низшие)

Малочисленное (у более продвинутых)

Форма существования (количество на единицу объема пространства)

Множество индивидуальных особей (мало)

Образование колоний у коллективных амеб Dictyostelium discoideum , полипы с общей пищеварительной системой, косяк, термитник, муравейник, рой, стая, стадо, клан, толпа, группа, группировка, сообщество, нация, народ, общество, цивилизация, биосфера (много)

Количество функций, выполняемых одной клеткой

Все функции (одноклеточные)

Одна функция (многоклеточные)

Нервная система

Множество нейронов

Ганглий, мозг

Сигналы нейрона

Множество входных

Один выходной

Ассоциации в мозге (наследники условных рефлексов?)

Множество равноправных?

Локализация?

Классификация (количество несвязанных объектов и явлений окружающего мира)

Много (до сна - тоже много?)

Мало (после сна уменьшается?)

Система перемещения (количество ходильных конечностей)

Многощетинковые - много, ракообразные - больше 4, паукообразные - 4, насекомые - 3, звери - 2

Человек – одна пара ног

Система манипуляции (количество манипуляторов)

Множество

Человек – одна пара рук

Транспортная система, кровеносная

Множество «сердец»

Человек – одно четырехкамерное сердце, два асимметричных круга кровообращения

Сенсорные системы, зрительная

Множество светочувствительных элементов

Человек - одна пара глаз с 3D стереоизображением

Сенсорные системы, слуховая

Множество чувствительных к звуковым колебаниям элементов

Улитка у человека

Система поддержки постоянства составляющих элементов, иммунная (объем воздействия)

Температура (большой)

Антитела, избирательность воздействия (небольшой)

Система выведения низкоэнергетических продуктов обмена, выделительная

Множество выделительных канальцев

Человек - одна пара почек

Система размножения, половая

Множество генерирующих половые клетки систем, множество выводящих путей (внешнее оплодотворение)

Человек – один парный орган, один выводящий путь (внутреннее оплодотворение)

Гамность

Множество самок (полигамность)

Одна самка (моногамность)

Становление истинности модели реальности

Генерация множества полезной информации, мутаций («мужская» функция)

Закрепление полезной информации, мутации («женская» функция)

Интенсивность теплопродукции в расчете на одну и ту же массу [33], (энтропия?)

Холоднокровные – слабо, (высокая ?)

Теплокровные – больше в 25 раз, (низкая ?)

Количество путей перемещения высоко (низко) энергетических веществ на единицу объема

Множество, неспецифические (диффузия)

Малочисленное, целенаправленные (транспортная система)

Информация об окружающем мире

Множество образов, фактов, событий, явлений (древнее правое образное полушарие)

Обобщение, модель (левое логическое полушарие)

Теизм

Множество богов (политеизм), язычество

Один бог, (монотеизм)

Мера ценностей

Множество мер ценностей

Деньги, единая валюта

Государственный аппарат

Множество управляющих, организующих структур, партий

Уменьшение управляющих, организующих структур, партий

Законодательный орган

Множество

Для биосферы должен быть один?

Исполнительный орган

Множество?

Для биосферы должен быть один?

Производство (количество производителей на единицу относительной площади)

Множество ремесленников (мало)

Мануфактура, фабрика, завод (много)

Количество выполняемых производителем операций

Все

Одна

Площадь расположение пищи, высокоэнергетических продуктов

Большая, пища - случайная

Небольшая, локализованная. Пища – спроектированная, спрогнозированная, менее случайная

Количество путей перемещения людей на единицу площади

Множество (примерно равномерно)

Централизованные пути с правосторонним движением (локализация)

Направления сточных вод (низкоэнергетических продуктов)

Множественное (без канализации)

Локализованное (при канализации)

Направление письма

Множество направлений

Слева направо

Направления потоков информации (скорость и объем передачи)

Множество направлений (слабо, мало)

Локализованные, целенаправленные (сильное возрастание)

Количество звуковых вариаций для названия объекта, явления

Много (для разных племен, групп, народностей)?

Одно слово

Интерес, «добро»

Множество личных

Общественный (все, что увеличивает вероятность существования цивилизации)

Музыкальный, культурный, изобразительный, танцевальный образ, словарь

Слабый, множество самобытного, национального, узкого, местного

Меньше самобытного, шире, богаче, интернациональнее, интегрированнее

Количество необразованных (на общее число людей)

Множество

Уменьшается

Место проживания (количество на единицу относительной площади)

Множество точек, где придется (мало)

Концентрация в городах, урбанизация (много), предпочтительное место

Страны, народы

Княжества, разрозненное множество

Государство, единение (Евросоюз, штаты)

Реклама

Множество нецелевых адресатов

Точный, целевой адресат

Застойность каналов связи (обратная пропускной способности)

Высокая

Низкая

Количество необработанной информации за единицу времени

Множество

Уменьшается

Модели, картины, представления о мире, мироздании, реальности

Множество (в подсознании, мифологии, религии, философии и естествознании)

Модель мира

Количество «байт» (составляющих элементов символа, символов алфавита, слов предложения, предложений абзаца, абзацев) для описания модели

Множество (текст): 1,2,3,4… -> переменная (число) -> функция, полином, инвариант, поле, группа, интеграл, производная, первообразная и т.п. Совокупность команд -> в функции, процедуры. Числовые, символьные переменные + функции их изменений (процедурное программирование) -> классы (объектно-ориентированное программирование) -> иерархия классов, онтология, XML страница (переменная) + функции их изменений (аспектное, контекстное программирование ?)

Формализованная модель мира

Языки (и программирования), протоколы, форматы, компоненты, библиотеки

Множество языков, протоколов, форматов, знаков

Общий язык программирования?, интернациональный язык общения (и с компьютером?), унификация, стандартизация протоколов, форматов, знаков

Сети

Множество однородных, одноранговых ( peer - to - peer )

С выделенным сервером ( server - based network )

Элементы вычислительного процесса (количество на единицу относительного объема, быстродействие)

Множество: электронная лампа -> транзистор -> интегральная микросхема, большая интегральная схема (БИС), процессор -> многоядерный процессор (мало, слабое)полупроводник -> полупроводники-> транзистор -> транзисторы-> интегральная микросхема-> интегральные микросхемы (большая интегральная схема (БИС)), процессор (как ядро) -> процессор (как ядро)> многоядерный процессор

Квантовый компьютер (много, быстро)

Обработка данных процессорами Pentium за такт, [32]

Множество однокомандных в пооперандной обработке “Одна команда – Одни данные” ( SISD — Single Instruction – Single Data )

Pentium MMX : групповая обработка “Одна команда – Много данных” ( SIMD — Single Instruction – Multiple Data )

Примечание: здесь и далее слово с вопросом означает предположение наличия объекта или явления.

Эволюция процесса обработки данных процессорами Pentium рассматривается в [32], преобладание водорода – в [38]. По поводу дифференциация полов как экономной формы информационного контакта со средой, специализации по двум главным аспектам эволюции - консервативным и оперативным говорится в [39].

Если первые модели процессоров Pentium выполняли только пооперандную обработку данных по принципу “Одна команда – Одни данные” ( SISD — Single Instruction – Single Data ), то, начиная с процессора Pentium MMX , реализуется также их групповая обработка по принципу “Одна команда – Много данных” ( SIMD — Single Instruction – Multiple Data ).

Расчеты интенсивности теплопродукции на одну и ту же массу приводятся в [33].

По-видимому, онтогенез (индивидуальное развитие) развития папоротника ( Polypodium sp .) как краткое повторение филогенеза (развитие вида) может служить примером освоения пространства материей, перехода от одноклеточных к многоклеточным путем неокончательного разрыва клеток при их делении:

Часть схемы чередования поколений

________________________________


Рис. 2. Схема чередования поколений и смена ядерных фаз высших споровых на примере папоротника ( Polypodium sp .). 1 – гаметофит (гаплоидный, n ); 2 – заросток с развивающимся зародышем; 3 – спорофит (диплоидный, 2 n ); А – спора (одна клетка), Б-Г – превращение одномерного нитевидного молодого гаметофита через двумерную стадию в зрелый гаметофит - заросток.

В части схемы чередования поколений, приведенной вверху рис. 2, показано, что из споры А (0 D ) развивается одномерный молодой гаметофит Б (1 D ), проходит этап плоскости (2 D ), развиваясь в зрелый гаметофит - заросток (3D) В, Г.

Развитие живой системы до одномерной стадии можно было бы проиллюстрировать онтогенезом мхов. Протонема (1 D ) этих допапоротниковых представителей, образующаяся на первых этапах прорастания споры (0 D ), напоминает нитчатую (1 D ) водоросль.

Процессы асимметрии появившейся единичной пары представлены в табл. 3.

Таблица 3

Асимметрия, смещение от двух элементов к одному (солитонизация?)

Нарушение принципа симметрии при отражении для слабых взаимодействий в процессе бета-распада

Более мощный поток электронов кобальта-60 при низких температурах в сильном магнитном поле направлен в сторону положительного полюса магнита

Макромолекулы, ДНК, альфа-спирали природных белов

Практически одного вида

Мозг человека

Асимметрия полушарий, ведущая роль коры

Руки

Преобладание правшей

Частота встречаемости раковин моллюсков Fruticicola lantzi

Преобладание правозакрученных

Цветки покрытосеменных

Переход от обоеполых к раздельнополым

Семядольность цветковых растений

Переход от двудольных к однодольным

Форма листьев фасоли (относительно центральной жилки)

Правые формы листьев имеют значительно большую поверхность, толщину листа, отличаются по биохимии

Закручивание концов развивающихся радиальных колоний Bacillus micoides

Преобладание штаммов природных L -форм (против часовой стрелки)

О потоке электронов кобальта-60 при низких температурах сказано в [34, с. 146].

Процессы перехода статического состояния систем в динамическое, дифференцировки, уточнения, повышения потенциальной энергии представлены в табл. 4.

Таблица 4

Изменение состояния системы

Скорость изменений

Низкая (статическое состояние

Высокая (динамическое состояние)

Подвижность информации

Накопители информации (перфолента, диски гибкий, магнитный, оптический, матрицы, Flash накопители)

Временная виртуальная память

Женская составляющая, сохранение

Мужская составляющая, приобретение

Долговременная память человека

Кратковременная память

Правое полушарие, образное

Левое полушарие, логическое

Безусловный рефлекс, импринтинг

Условный рефлекс, память

Зависимость размножения от внешних условий (вода, тепло и т.д.)

Жесткая

Меньшая

Изменчивость ДНК в способах размножения

Бесполый

Половой

Изменчивость

Естественная

Искусственная

Среда передачи информации

Проводная

Беспроводная

Модель мира

Статическая

Динамическая

Процесс производства

Линейный, жесткий

Легкий (lean manufacturing), 70- е годы

Методология программирования

Жесткая, строгая

Легкая, адаптивная (lean programming)

Выделение памяти

Статическое

Динамическое

Изображение

Статическое (рисунок, фото)

Динамическое (механика, теле-, видео)

Колебательные системы ДЭФИАС

Колебательная система углерода

Колебания окислительно-восстановительного потенциала углерода отражены на рис. 3.


Рис. 3. Колебания окислительно-восстановительного потенциала углерода в круговороте атомов углерода, кислорода и водорода.

Колебательная система «хищник-жертва»

«Жертвы» являются источником потенциальной энергии для «хищников». Увеличение численности «жертв» ведет к увеличению численности «хищников». В свою очередь увеличение численности «хищников жертв» приводит к сокращению численности «жертв» до определенного критического уровня. Такая ситуация отражается на численности «хищников», которая начинает снижаться до критического уровня. Т.к. лимитирующий фактор «хищников» ослаб, то численность «жертв» опять начинает увеличиваться и все повторяется.

Колебательная система воздушных и водных масс

Кинетическая энергия, получаемая при реализации запасенной потенциальной энергии водно-воздушных масс, используется для осуществления циркуляции веществ «биосферного» организма.

Изменение геометрии биологических объектов

Ниже приводятся иллюстрации к геометрическим преобразованиям некоторых рассмотренных ранее объектов и явлений

1) Эволюция нервной системы


Рис. 4. Изменение геометрии расположения нейроэлементов в эволюции нервной системы. 1 – единичная чувствительная клетка; 2 - диффузный тип (кишечнополостные, Гидра); 3 – диффузностволовой, лестничный (плоские черви, турбеллярия); 4 – брюшная нервная цепочка (круглые черви, дождевой червь); 5 - узловой (насекомые), ганглионарный (пластинчатожаберный моллюск беззубка); 6 – возможные переходные формы; 6-8 – формирование центральной нервной системы., мозга

Каждая нервная клетка в ней длинными отростками соединена с несколькими соседними, образуя нервную сеть. Нервные клетки кишечнополостных не имеют специализированных поляризованных отростков. Их отростки проводят возбуждение в любую сторону и не образуют длинных проводящих путей. В ходе эволюции происходит сближение гомологичных элементов (нейронов, ганглиев, отделов), трансформация в единый мозг.

2) Асимметрия плоскостей симметрии цветка: переход от множества симметричных плоскостей симметрии цветка к одной.


Рис. 5. Изменение симметрии ветка. А - актиноморфный, правильный, множество плоскостей симметрии; Б - зигоморфный, неправильный, одна плоскость симметрии.

3) Переход от симметричного 2 D дихотомического ветвления к 3 D асимметричному моноподиальному


Рис. 6. Эволюция типов ветвления. Верхушечное симметричное дихотомическое (А-схема; Б – водоросль диктиота) сменяется асимметричным анизотомическим (В - схема для Ryniophyta ), затем боковым моноподиальным (Г – схема; Д – ветка сосны). 1, 2, 3 – оси первого и последующих порядков.

У многих папоротниковых первые листья имеют дихотомическое (вильчатое) жилкование, которое было свойственно листьям ископаемых форм древних форм папоротников из среднего и верхнего девона.

4) Асимметрия элементов частей цветка: переход от ациклических цветков у покрытосеменных (множество симметричных элементов частей цветка располагаются на цветоложе спирально) через гемициклические (одни части, обычно наружные, располагаются циклично, другие уже спирально) к циклическим (малочисленные части цветка располагаются на цветоложе в виде ряда концентрических кругов).

Происходит асимметрия первоначально однородного расположения гомологичных элементов (листьев) в цветок.


Рис. 7. Изменение геометрии расположения гомологичных органов у покрытосеменных: первоначальное спиральное расположения гомологичных органов переходит в циклическое с уменьшением числа окружностей.

Возможно, эволюция первоначально спирального расположения гомологичных органов в циклическое характерна для всех живых систем.

В [35] приводятся рисунки возможной эволюции геометрии галактик, которые напоминают такие же изменения геометрии в расположении гомологичных органов у покрытосеменных.


Рис. 8. Предполагаемая эволюция геометрии галактик: эллиптические (E), иррегулярные (Irr), сейферты (Sy), карликовые (dЕ), квазары (QSO)


Рис. 9. Предполагаемая эволюция геометрии спиральных галактик: от ранних Sc-галактик, через промежуточные формы Sb, и Sa, к S0-галактикам с изменением размера, плотности, скорость вращения, количество газа, цвета, размер ядра, характера излучения и т.д.

Возможно, этот процесс аналогичен процессу образования солитонов. Возможность представления импульса белого света уединенной волной с ее специфическими свойствами показано в [36].


Рис. 10. Схема эволюционных изменений относительных размеров (увеличение) бесполого поколения (2 n ) и (редукция) полового поколения ( n ) с увеличением вероятности существования (потенциальной энергии) растительной ДНК. А – водоросли, Б – мхи, В – папоротники, Г – голосеменные, Д – покрытосеменные.


Рис. 11. Примерная схема заполнения пространства биологической материей

Прогнозы, практическое использование модели

1) Судя по таблице, персептроны прошли первые два периода и теперь, в третьем периоде, все элементы одинаковые по своим функциям элементы должны объединяться в один, более крупный, мощный, должно произойти смещение симметрии.

2) Первоначально жесткое, статическое регулирование дорожного движения светофорами должно смениться более гибким, соответствующим реальной обстановке на дороге динамичным регулированием (интеллектуальные светофоры, встраивание беспроводных датчиков-идентификаторов).

3) Первоначально жесткие, статические законы (правила) государства сменяются более гибкими, динамичными, учитывающими индивидуальные особенности каждой ситуации, соответствующие реальной обстановке и событиям.

4) В государствах с еще не сформировавшейся обратной связью между регулирующим органом, правительством (первая АС) и организмом, народом (вторая АС) этап древнего, «опухолеобразного», «одноклеточного» поведения первой АС (все только для собственных нужд, для выживания узкого круга лиц) сменяется «организмоподобным» поведением (установление наилучших правил, законов функционирования государства как единого организма). Каждая АС этой «общей» АС так согласованно функционирует, что ее общая стабильность, вероятность существования, резонанс возрастают.



Источник: http://e-joe.ru/sod/sod_08_1.html#4
Категория: Протомодель | Добавил: protomodel (17.04.2008) | Автор: Vladimir Mitskevich
Просмотров: 4556 | Комментарии: 2 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 1
1  
hi

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Copyright MyCorp © 2017
Создать бесплатный сайт с uCoz