Жасанды интеллект және генетика тірі жаратылыстар білім алуда өте ұқсас

Желі гендердің жануарлардың бір еске салады желі нейрондық біздің мозгах — олар да алады, "оқи" жатқанда. 1996 жылы жас аспирант атындағы Ричард Уотсон оқып шешті бап эволюциясы туралы. Ол провокационной және затрагивала ескі проблеманы эволюциялық биология: біз жаман екенін түсінеміз организмдер мүмкін, табысты бейімделуге қоршаған ортаға.

Тірі ағзалар өмір бойы өзгерістерге ұшырайды, немесе мутациям, гендер, бірақ олар мүлдем жоқ болып көрінуі кездейсоқ емес. Оның орнына, олар іс жүзінде "жақсартады" өз қабілеті бейімделуге. Меніңше, бұл қабілеті түсіндіріледі ғана емес, процесс, табиғи іріктеу, қашан ең жақсы қасиеттер беріледі барынша табысты жәндіктер.

Сондықтан авторлары - Гюнтер Вагнер бірі Йель университеті мен Ли Альтенберг бірі Гавай институтының геофизика және планетологии " Гонолулу шешім іздеу жауаптар неожиданном орны: компьютерлік ғылымдар.

Уотсон, компьютерлік ғалым, сөзбе сошел с ума. 20 жыл өткен, содан бері, ол осы мақаланы оқып, ол теориясын әзірледі негізделген айтылған сонда идеялары. Ол еді түсіндіруге көмектесу үшін, неге жануарлар, сондай-ақ жақсы дамып отырады: бұл шегі "деп аталады эволюционируемость" (немесе развиваемость). Сонымен қатар, ол алар еді көмектесе шешуге ескі қызықты сұрақтар саласындағы эволюциялық биология.

Көптеген адамдарға таныс екені туралы түсінігі гендер беріледі ата-ұрпақтарына, және гендер көмектесетін өз иелеріне өмір сүруге және көбеюге жақсы мүмкіндік бар болуы берілген. Бұл эволюция және табиғи іріктеу.

Бірақ бұл барлық емес, өйткені гендер көбінесе бірге жұмыс істейді. Олар құрайды желісі "гендер", және бұл желілер гендердің сондай-ақ, кейде берілуі мүмкін интактными ішінде бірнеше ұрпақ.

"факт, бұл организмдер бар гендік желісін және олар мұраға қалдырылады ұрпақтан ұрпаққа, бұл ақпарат емес нова", - дейді Уотсон, қазіргі уақытта жұмыс істейтін Университетінде Саутгемптон Ұлыбритания. Оның үлесі негізінен, табиғи іріктеу әрекет етеді, осы желілерінде.

Ол деп санайды, ол ретінде ғана емес, ішінара тосқауыл мүмкіндік беретін, кейбір адаптациям өтеді, ал кейбір жоқ. Оның орнына, әсер осы сүзгіні мүмкіндік береді генным желілері жануарлардың нақты "оқуға" сол емес, жоқ, уақыт. Осылайша, олар жақсартуға өз өнімділігі көбінесе сияқты, нейрондық желілер, пайдаланылатын компьютерлік ғалымдар, мүмкін "оқып," проблемаларды шешу.

"Гендік" желісі дамуда, нейрондық желілер — үйренеді", - дейді ол. "Міне, бұл шын мәнінде, жаңа".

негізінде бекіту Қабылдады идеясы, бұл арасындағы байланыс генами мүмкін күшейтілген немесе әлсіреген қарай эволюция өзгерістер мен түрін және дәл күші осы байланыстардың генных желілерде мүмкіндік береді жәндіктер бейімделеді.

Бұл процесс ұқсас, сол сияқты жұмыс істейді, жасанды нейронды желі компьютерлерінде.

қазіргі уақытта, осы жүйелер пайдаланылады орындау үшін әр түрлі тапсырмалар. Мысалы, олар тану, адамның адамдардың фотосуреттер немесе бейнелер, және тіпті талдау түсіруді, футбол ойындары, түсіну, тактикасы қандай команда екенін көрсетеді жақсы және неліктен. Қалай компьютерлерге мүмкін болмаса анықтау тіпті не?

нейрондық желілер бойынша құрылған, насихаттау және подобию биологиялық желілерінің көп бөлігі ми. Әрбір желі — бұл жиналыс смоделированных "нейрондық", байланысты белгілі бір түрде; ұқсас станциялары мен метро желілері.

Желі сияқты, осы қабілетті алуға кіріспе деректер — say сөз "привет", жазылмаған бетінде, және салыстыру олардың шығарумен — айталық, бұл жағдайда сөзімен "сәлем" сақталатын жад компьютер. Шамамен осылай балалар оқу және жазуды үйренуде.

мен бала, нейрон желісі алмайды лезде қосылысты орнатуға, ал керек үйренетін уақыт. Бұл оқыту қиын, бірақ мәні бойынша өзгертуді көздейді күшті байланыстар арасындағы виртуалды нейронами. Әрбір бұл жақсартады нәтижесі, әзірге барлық желі алмайды сенімді шығарылсын қалаған жауап: біздің мысалда, күлкілі таңбалар бетінде ("сәлем") сәйкес келеді сөзіне "привет". Енді компьютер біледі, сіз жазып алды.

Уотсон деп есептейді, осыған ұқсас нәрсе жүреді және табиғат. Дамып келе жатқан түрі - "шығарады" шегіне үшін белгілі бір ортаны.

әр түрлі тәсілдері Бар оқу нейронды желілер. Сол, онда көңілін Уотсон ұсынады жақсы мысал мұның биологиялық генных желілерде "Хеббовское оқыту".

Хеббовском оқыту арасындағы байланыс сабақтас нейронами, ұқсас нәтижелері, күшейген уақыт. Қысқаша: "нейрондық, олар срабатывают бірге, өзара байланыстырылады". Желісі "оқиды" құра отырып, берік ішіндегі байланыс.

Егер ағзаның белгілі бір гендер іске қосылатын автоматты қондырғы пайдаланылмаса бірге осылайша, бұл ағзаға көрсетіледі жеткілікті табысты көбейту үшін болса, онда оның ұрпақтары ғана емес, транспондердің оның пайдалы гендер бекітеді, Уотсон. Ол сондай-ақ, транспондердің арасындағы байланыс осы генами.

Ерекше артықшылығы Хеббовского оқыту бұл желі жасай алады "модулді білімдік бағдарламалар" функциялары. Мысалы, бір топ генді анықтай алады ма жануардың артқы аяғы, немесе көз, немесе саусақтар. Дәл уыс байланысты толмағандарды бейімдеу — қабілеті сияқты балық күресу жоғары температурасымен және соленостью су байланыса алады және унаследоваться тұтастай бір желісін гендердің.

"бар Болсажеке мәні, ол сәл астам күшті реттеуіш арасындағы байланыс осы генами қарағанда қандай да бір басқа, ол жатыр", деді д. Уотсон. "Олардың таңдайды табиғи іріктеу. Және бұл өткен эволюциялық уақыт, күш арасындағы байланыстарды, осы генами ұлғаятын болады".

уотсонды Қабылдады бұл көмектеседі айналып прилипчивую мәселені теориясының эволюциясы.

елестетіп Көріңізші бір сәтке, геном ағзаның білдіреді компьютерлік код. Бағдарламашы-үйрене алар еді, бірте-бірте жаңарту өз коды уақыт тырысып енгізілсін жақсарту. Олардың көмегімен қалай анықтауға болады, басқа реті командасы заставить бағдарлама жұмыс істей сәл тиімдірек болады.

бастасақ, бұл процесс сынамалар мен қателер істеуі мүмкін жақсы. Бірақ уақыт өте келе жаңарту кодын осылайша жасайды, оның өте громоздким. Коды бастайды көрінеді беспорядочным, бұл сауал анықтау үшін қандай салдарларға әкелуі мүмкін белгілі бір өзгерту. Кейде бұл жағдайлар және бағдарламалау, нәтижесі "деп атайды спагетти-коды бар".

Егер организмдер шын мәнінде дамыды осылайша, дейді Уотсон, олардың "эволюционируемость — қабілеті бейімделуге, жаңа стрессам немесе окружению — жоқ, жоқ, ең үздік". Бірақ іс жүзінде, "қабілеті табиғи организмдердің бейімделу селективному окружению немесе проблемалар жай желтоқсанда еске ал мені нұрлы".

Уотсон сондай-ақ, бұл ұсынды, желі гендердің қамтуы мүмкін "естеліктер" алдыңғы толмағандарды бейімдеу мүмкін шартталған талаптарына сәйкес қоршаған орта.

Мысалы, мүмкін, кейбір топтар организмдердің еді тез дамып, үшін, ішуге, тамақ ішуге, вредную басқа мүшелерінің сол түрлері — өйткені олардың ата-бабаларымыз қазірдің өзінде сүрінбей өттік осындай диета. Былтырғы құрылымы реттеу гендердің еді өзгеруі, облегчив кейбір триггерлер гендік экспрессиясының. Бұл "еңіс", сайып келгенде, көмектесті еді олардың ұрпақтарына дайджест қиын тамақ.

Бір нақты мысалдар Қабылдады — колюшки. Бұл балық әзірледі бір уақытта көтере алу, тұщы, содан кейін тұзды су, содан кейін оралып, кері байланысты екенін талап етті, олардан ағымдағы ортасы.

Идеясы Қабылдады дегенді білдіреді организмдер тиіс начинены көптеген нұсқалары үшін бейімдеу.

Сондай-ақ, бұл гендік желісін эволюционировали — барлық жануарлардың бейімделу үшін - табиғи әлем, Жер. Міне, организмдер, сондай-ақ жақсы жауап берсе, қоршаған ортаға: стресс және кернеу қоршаған ортаға Жерлері бейнеленген " реттеуші байланыстар арасындағы генами соңғы миллион жыл.

"Менің ойымша, әрқашан терең әлеуетін зерттеуге параллель арасындағы компьютерлік оқытумен және эволюцией, бірақ ешкім айналысқан бұл осындай баптар жеңіл қарастырылған, Ричард Уотсон", - дейді Кевин Лаланд Сент-Эндрюс Ұлыбритания қатысқан кең ауқымды бөлген жобасы бірге Уотсонмен.

Алайда, үлкен мәселе гипотезаны Қатысты болып табылады ма, қандай да бір эмпирикалық дәлелі, оның табиғатта.

әлі күнге Дейін барлық идеялар Қабылдады основывались есептеу эксперименттер зертханалар. Шамасы, бұл эксперименттер алар беруге нәтижелері, ұқсас нақты жәндіктер, бірақ нақты процестер оларда әзірге байқалған жоқ.

"Бұл мәселе 64 миллион доллар", таниды Уотсон.

Бірақ Уотсон және Лаланд деп ойлайды бар басқа да тәсілдерін тексеру осы теориясына эволюционируемости. Уотсон талдауды ұсынады, қалай өзгереді желісін гендердің бар микробтардың, дамушы зертханада. Өйткені микробтар, мысалы, бактериялар, тез жазылады, бірнеше күн ішінде байқауға болады, бірнеше ұрпақ бейімдеу.

"сіз жұмсауға келсе, қатаң сынау теориясы, сізге тұр задаться мәселе, сіз жасау жаңа болжау, көрсетілген әдебиетте?", дейді Лаланд.

Мысалы, болар еді компьютерлік жүйесін жасау, негізделген идеялары Қабылдады алатын болжау ретінде дамитын ағзалар жабайы табиғатта белгілі бір танымал. Егер мұндай жүйе болып шықса, дәл бұл, әрине, нығайтуға көмектеседі теориясын.

генных желілерде қазірдің өзінде бірнеше ерекшеліктерді көмектесетін шығуға тәсіл Қабылдады. Шағын-желі гендердің анықтайтын нақты бейімдеу тәрізді бір модуль, жоғарыда аталған, кейде қосылуы немесе ажыратылуы тек бір басқа активаторным мәлімдеме жасады.

мұндай Мысалдар табуға болады табиғат, деді д. Уотсон. Олардың арасында "эволюциялық отбрасывания": организмдерге адаптациями, полагали тиіс жоғалып, тағы да, олардың ата-баба. Ол деп аталады "атавизм".

Белгілі мысалы осындай — тістер тауық. Тауық генетикалық қабілетті отращивать тістері, бірақ емес, бұл, әдетте, жабайы табиғатта немесе еріксіз жағдайларда ұстайтын. Алайда, өсуі тіс қосуға болады зертхананың көмегімен молекулалық биология.

Кейде атавистические белгілері білінеді бар табиғи популяциялар. Соңғы бір ықтимал оқиға — қыт, табылған жағажайда Австралия, 2016 жылдың ақпанында. У оған ұқсас тіс тіс, әдетте, көрінбейді у киттер. Мүмкін, бұл қалды, бабалардан, сондай-ақ, тістері табу азу тістері, миллион жыл бұрын.

Басқа да өзекті құбылыс болып табылады "конвергенттік эволюция" неродственные түрлері, өмір сүретін түрлі ортада тіршілік ету, қандай жолмен келіп, белгілі бір бейімделу. Арасында мысал — белгілі бір суреттер қанатты көбелектер өте ұқсас балық мекендейтін жекелеген көлдер Африка, дейді Лаланд.

"сол бір нысанын, сол үлгілерпайда болып, қайтадан", - дейді ол. "Бәлкім, оңай құруға белгілі бір түрі, балықтардың, басқа да. Кейбір нысандары пайда болуы мүмкін жиі процесінде ұрпақтар".

Эволюционируемость осындай сипатталған Уотсонмен, мүмкін, бұл түсіндіру. Генетикалық желісінің бекітеді, ол бірте-бірте үйренді әрекет ұқсас түрде осындай жағдайлар. Бұл модульдік функциялары сияқты сурет көбелек қанатының, барынша ықтимал болуы мүмкін шешімдерімен жүйесі үшін оқыту, басқа да.

Басқа сөзбен айтқанда, болған жағдайда бірнеше қажетті жағдайлар эволюциясы болады бірдей трюктерді қайтадан.

мұнда өте туады философиялық мәселелері. Бір жағынан, эволюция ретінде жұмыс істейді үлкен табиғи компьютер. Ма "эволюционируемость" деуге өмірі қандай да бір мағынада запрограммирована жақсарту — ең болмағанда генетикалық деңгейде? Кейбір биологтар в ужасе осы идеялар, бірақ қабілеті организмдердің бейімделу жақсарады уақыт өте келе, егер эволюциясы оқиды уақыт өте келе, шынымен барлық соншалықты мөлдір?

Уотсон деп ойлайды иә.

"сіз өкілдігі жүйесін, обладающую тиісті изменчивостью, селекцией және наследованием, сіз заставите эволюциясын. Және эволюционируемости бұл елестету мүмкін емес".