Читаем Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать полностью

Возможно несколько усложнить модель, добавив правило деления ячеек и решеток: некоторые ячейки в решетке (например, пограничные, скажем, нижние) или решетки в надсистеме решеток, достигнув критического значения, не выбрасывают песчинки/ ячейки, а разделяются на две. Таким образом может возникнуть иерархичность, на каждом из уровней которой элементы обладают свойствами СОК. Вопрос в том, будет ли критичность возникать практически при любых правилах деления или только при строго определенных, то есть есть ли у такой модели грубость. Так, например, великолепный клеточный автомат, созданный в 1970 году английским математиком Джоном Хортоном Конвеем (John Horton Conway) в форме своеобразной игры – «Игра Жизнь» (Game of Life), или «Эволюция» (в первой русскоязычной версии) – и подробно описанный и популяризованный в серии статей Мартином Гарднером (Martin Gardner), также представляет из себя двумерную решетку, однако простую: каждая квадратная ячейка окружена 8 аналогичными (рис. 14). Она может быть либо занята «живой» сущностью (значение 1), либо быть пустой (значение 0). Если число соседей больше 3, живая ячейка гибнет «от перенаселенности». Если это число равно 1 или 0 – умирает «от одиночества». Ну а новая живая сущность рождается в пустой клетке только если рядом уже есть 3 живых. Игрок (творец, демиург) задает первичное распределение живых сущностей в решетке, дальше все решает названный алгоритм. Игра при удачном расположении на решетке «первого поколения» фантастическим образом рождает удивительные стабильные, в том числе самовоспроизводящиеся «живые» структуры, способные переходить в устойчивые стационарные состояния (рис. 15).


Рис. 14. Различные визуальные интерпретации «Игры Жизнь»:

a

 – классическая форма; б – клеточный автомат, строящий фрактальные структуры по правилам «Игры Жизнь» (с сайта http://pentadecathlon.com/); в – сглаженная «генерализованная» версия (Smooth Life byionreq)


Рис. 15. Самоподдерживающиеся структуры в «Игре Жизнь» (по Эбелинг В., Энгель А., Файстель Р., 2001):

а – вымирающая популяция; б

 – переход в стационарную популяцию; в – осциллирующая популяция; г – самовоспроизводящаяся дрейфующая популяция


Более того, если в эти состояния вносить «мутации» (новые «живые» элементы), это способно порождать целую лавину рождений и смертей, по окончании которых система снова переходит в стационарное состояние. Надо ли говорить, что статистика этих лавин соответствует степенному распределению, то есть ее модель является критической! Наиболее удивительным является то, что изменение начальных правил игры (например, количества соседей, вызывающих смерть или рождение особи) – а их было рассмотрено более миллиона вариантов! – не способно породить ничего подобного. То есть принципиально «Игра Жизнь» не является в узком смысле самоорганизованной, ей не хватает грубости, она в известном смысле случайна. Тем более невероятным кажется то, как Джон Конвей смог найти или почувствовать этот комплекс простейших параметров, рождающий невероятную сложность возникающих в ней сюжетов. Сам Конвей, потеряв к игре интерес спустя всего несколько лет после создания, завершил свое исследования в этой области доказательством эквивалентности своей игры машине Тьюринга (тьюринг-полноту модели), то есть она полностью алгоритмически детерминирована, в ней нет места случайности и, соответственно, генерации новой информации. Возможно, именно это лишает общий принцип ее построения желаемой грубости или устойчивости.

К сегодняшнему дню накоплено огромное количество работ, рассматривающих самые различные природные явления с точки зрения СОК, отобранных, как правило, исходя из явного наличия вышеназванных признаков (грубость, степенная статистика, масштабная инвариантность). Удивительным образом среди наиболее показательных оказываются геологические применения подходов СОК, например модели формирования земного ландшафта (Rothman D. Het al., 1996, Rinaldo Aet al.

, 1996), статистики землетрясений (Sornette A. and Sornette D., 1989, Ito K. and Matsuzaki M., 1990, Carlson J. M. and Langer J. S., 1989), и биологические (Adami C., 1995, Ito K., 1995), включая модели эволюции (Bak Pet al.
, 1993, Vanderwalle N. and Ausloos M., 1995), эпидемий (Sneppen K. et al., 2010, Contoyiannis Y., 2020) и развития нейросетей (Stassinopoulos D. and Bak P., 1995), что позволяет еще раз задуматься о возможно более глубоких основаниях теории единой геолого-биологической Геи-Земли Джеймса Лавлока и Линн Маргулис (БОН: глава VII).

К математическим истокам жизни

Перейти на страницу:

Все книги серии Интеллектуальный научпоп. Медицина не для всех

Иммунитет атакует. Почему организм разрушает себя
Иммунитет атакует. Почему организм разрушает себя

Иногда наш главный защитник – иммунная система – вдруг начинает играть против нас, поражая наши собственные органы и ткани. Аутоиммунные болезни сложные и коварные, а их лечение требует вдумчивого понимания развития и течения каждого конкретного заболевания. В этой книге собраны современные знания, необходимые, чтобы помочь пациентам комфортнее жить, лучше понимать лечащего врача и быть осведомленными в новейших данных о лечении аутоиммунных болезней. Вы узнаете, как распознают заболевания и какие современные схемы лечения существуют сегодня. В книге собраны ответы на самые актуальные вопросы:– что нужно знать о диете и образе жизни;– мифы и факты о вакцинах;– разбор действия препаратов;– аутоиммунные заболевания и дети.Книга станет настоящим подарком для активного человека, который хочет получить современную, независимую и понятную информацию по механизмам развития аутоиммунных заболеваний различных органов и тканей. Читатель сможет найти современную базовую информацию по самым распространенным аутоиммунным болезням, включая ревматоидный артрит, псориаз, аутоиммунный тиреоидит, диабет 1-го типа. Автор книги – практикующий ревматолог и один из самых востребованных преподавателей курса ревматологии для врачей других специальностей.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Илья Олегович Смитиенко

Здоровье / Медицина и здоровье / Дом и досуг

Похожие книги

1941: фатальная ошибка Генштаба
1941: фатальная ошибка Генштаба

Всё ли мы знаем о трагических событиях июня 1941 года? В книге Геннадия Спаськова представлен нетривиальный взгляд на начало Великой Отечественной войны и даны ответы на вопросы:– если Сталин не верил в нападение Гитлера, почему приграничные дивизии Красной армии заняли боевые позиции 18 июня 1941?– кто и зачем 21 июня отвел их от границы на участках главных ударов вермахта?– какую ошибку Генштаба следует считать фатальной, приведшей к поражениям Красной армии в первые месяцы войны?– что случилось со Сталиным вечером 20 июня?– почему рутинный процесс приведения РККА в боеготовность мог ввергнуть СССР в гибельную войну на два фронта?– почему Черчилля затащили в антигитлеровскую коалицию против его воли и кто был истинным врагом Британской империи – Гитлер или Рузвельт?– почему победа над Германией в союзе с СССР и США несла Великобритании гибель как империи и зачем Черчилль готовил бомбардировку СССР 22 июня 1941 года?

Геннадий Николаевич Спаськов

Публицистика / Альтернативные науки и научные теории / Документальное
Кластеры
Кластеры

Книга о психике человека, как о неком «внутреннем пространстве» каждого. По каким законам она возникает, как развивается и от чего зависит на разных этапах своего развития. Почему она может быть как идеальной, так и не идеальной, а даже и дефективной, Каковы её внутренние измерения – её параметры, её внутренние вектора-измерения и главные характеристики. Почему у всех людей формируется совершенно разные психики – она может быть как «простая», так и «средняя» и даже и «сложная». От чего это зависит в каждом отдельном случае? Как именно психика формирует все взгляды и все отношения человека – и его «политические убеждения», и его вкусы, и сам образ его жизни, и его поведение в семье, и даже уже и саму его цель в ней? Почему всё это, всегда, лишь, отражение психики каждого? Почему люди так часто абсолютно не понимают друг друга и почему так быстро разваливаются их семьи? Почему процент разводов будет только постоянно возрастать? И как влияет на создание семьи сама организация каждого общества? Почему каждое общество всегда организуется в виде пирамиды? Почему в каждом обществе всегда образуется 7 психологически совершенно разных пород людей и почему все люди и существуют только внутри самих этих «пород», понимая друг друга только в их рамках. Что это за «кластерные законы» и как они проявляются в нашей повседневной жизни? Как выстроить свою жизнь так, чтобы она была не только оптимально безопасной, но и максимально насыщенной и интересной? Всему этому и посвящена эта книжка.

Владимир Иванов , Владимир Петрович Иванов

Альтернативные науки и научные теории / Самосовершенствование / Психология / Эзотерика / Образование и наука / Семейная психология
Бог войны
Бог войны

Он — воин, могучий, бесстрашный и безжалостный, и на нем лежит проклятие. Его преследуют чудовищные картины прошлого, и спастись от наваждения невозможно. Нельзя даже покончить с собой, этого не допустят греческие боги, которым вынужден служить Кратос, он же Кулак Ареса, он же Спартанский Призрак.Но теперь у него появилась надежда. Он получит шанс на свободу и избавление от кошмаров, если поднимет руку на Ареса, своего бывшего кумира и благодетеля.Убить бога, пусть даже с помощью других олимпийцев… Мыслимо ли, чтобы это удалось смертному?Впервые на русском роман из знаменитой вселенной «God of War».

Бен Кейн , Бернард Корнуэлл , Михаил Иосифович Веллер , Мэтью Стовер , Роберт Вардеман , Ясмина Реза

Фантастика / Альтернативные науки и научные теории / История / Исторические приключения / Героическая фантастика / Драматургия