Шрифт:
Интервал:
Закладка:
3.3.2. Многомерный образ генотипа
Все, перечисленное выше, вызвало повышенное внимание к подходу на основе проектирования объектов в признаковом пространстве с последующим уменьшением его размерности. Опыт разработки и применения методов обучения машин распознаванию образов определил пределы их возможностей и показал необходимость предварительного упрощения многих практических задач путем отбора информативных признаков, значительно сокращающих описание объектов без потери существенной информации.
Автоматический отбор таких признаков на ЭВМ связан с перебором, поэтому задача усложняется экспоненциально с ростом числа компонентов исходного описания и практически нереализуем уже при приближении его к ста. Приходится делать это человеку на основании интуиции, опыта и знания объекта, а если их не хватает — на основании визуального анализа исходных данных. Человек обладает исключительно гибкой многоуровневой иерархической системой описания изображений и ситуаций реального мира. В отличие от ЭВМ он не оперирует жестокой системой признаков, а строит свою систему признаков, исходя из целей и понимания существа задачи, то есть выбирает содержательные и эффективные признаки. В результате, человек пока существенно превосходит ЭВМ в распознавании изображений, речи, письменных текстов и во многом другом. Следовательно, если основная цель — решать задачу, а не заменять человека на ЭВМ, более перспективно следующее распределение функций: машине — четко формализованное беспоисковое преобразование данных в форму, удобную для человеческого восприятия, человеку — распознавание и описание образов. Обучение человека распознаванию и описанию структур данных по их образным представлениям с помощью ЭВМ получило название образного анализа [29].
Отмеченная выше особенность подхода к решению проблемы генотипической идентификации накладывает специфические требования на приборное оснащение генетических исследований. С одной стороны, очевидно, что надо максимально использовать все возможности современной измерительной техники для получения разнообразной информации с биологического объекта (в частности, с растения). С другой стороны, различные биофизические методы должны пройти отбор на наибольшую информативность измеряемых параметров. Причем информативность этих параметров должна соответствовать поставленной проблеме — идентификации генотипа растения. То есть, комплекс измерительных средств должен быть проблемно ориентирован. Поэтому созданию автоматизированного информационно-измерительного комплекса должны предшествовать, во-первых, традиционные биофизические исследования, во-вторых, всесторонний анализ существующих биофизических методов исследования растений, технических средств и вычислительной техники и, в третьих, подробное проектирование всех элементов будущего комплекса с учетом специфики объекта исследования.
Так как с самого начала комплекс должен быть ориентирован на обычного селекционера, как правило, далекого от биофизики и математики, то при его проектировании особое внимание должно быть уделено максимальной надежности и защищенности процесса измерения и обработки данных от субъективного вмешательства извне. Вместе с тем, комплекс должен допускать возможность его непрерывной модернизации и проведения чисто исследовательской работы непосредственно с растением.
Необходимость создания системы комплексного изучения высших растений потребовала детальной разработки всех технологических вопросов от серийного производства датчиков до строительства и автоматизации фитотронного хозяйства. Такая работа была проведена в Институте экологической генетики АН Молдавской ССР в 1980 году. Сотрудниками Института, Центра автоматизации и метрологии (ЦАМ) и Спецального конструкторского бюро (СКБ) в 1980–1982 был создан Биотрон, фитометрическая и компьютерная системы которого обеспечивали одновременную регистрацию и обработку информации большинства параметров растений (фотосинтеза, дыхания, водного потенциала, температуры листьев, скорости ксилемного потока, ауксанометрию и др.) в регулируемых условиях внешней среды (температуры, влажности воздуха и субстрата, фотосинтетической и интегральной облученности, уровней минерального питания и др.) [22].
Используя уникальные возможности созданного Биотрона, нами был проведен ряд исследований и разработан метод идентификации многомерного образа генотипа [30]. Следует еще раз обратить внимание на то, что идентифицировался не генотип, как нематериальный объект, а только его «образ». Конечно, с помощью современной компьютерной техники можно создать многомерный образ генотипа как компьютерную программу, но, даже реализовав данный проект с помощью дорогостоящего автоматизированного информационно-измерительного комплекса, мы столкнулись с необходимостью визуализации многомерного образа генотипа, чтобы он воспринимался нашим трехмерным, материалистическим сознанием. Пришлось, добытую с большим трудом многомерную (многофакторную) информацию, снятую с растения, реализовывать с помощью метода главных компонент в виде двумерного образа генотипа [22]. Естественно, при этом была потеряна существенная доля информации.
К сожалению, с развалом СССР (1991 г.) начатые исследования были прекращены, сотрудники разъехались по разным странам, а дорогостоящее оборудование Биотрона было распродано на металлолом.
Глава 4. Информация в космологии
В виду того, что в литературе все больше появляется сведений о возможном происхождении «сознания» (информации) в процессе рождения и эволюции Вселенной, имеет смысл проанализировать современные данные по данному вопросу.
4.1. Успехи современной Космологии
Еще в начале ХХ столетия наши представления о Вселенной ограничивались визуальной картинкой Млечного Пути (наша галактика). В 1917 г. А. Эйнштейн предложил, на основе своих уравнений общей теории относительности (ОТО), первую теоретическую модель стационарной Вселенной. Однако, в 1922 г. А. Фридман убедительно показал, так же на основе уравнений ОТО, что Вселенная эволюционирует. К тому времени уже стало известно, что наша галактика не единственная во Вселенной. В 1929 г. Э. Хаббл, используя астрономические наблюдения нескольких галактик, подтвердил фридмановскую модель их разбегания и в космологии была принята гипотеза рождения нашей Вселенной в виде Большого Взрыва. Удалось вычислить возраст Вселенной ≈ 14 млрд. лет. Выяснилось также, что основные выводы фридмановской космологии можно получить и в рамках ньютоновской теории тяготения (1934 г.).
С этого момента начался невероятно быстрый процесс создания уникальных средств для астрономических наблюдений: от световых до радиотелескопов, как наземных, так и выводимых с помощью ракетной техники в космическое пространство. Огромный объем наблюдательных данных и бурный прогресс в теоретических расчетах с использованием
- Газета Троицкий Вариант # 46 (02_02_2010) - Газета Троицкий Вариант - Публицистика
- Человек Шрёдингера - Алина Ивановна Александрова - Периодические издания / Русская классическая проза
- Правильная революция - Сергей Кара-Мурза - Публицистика
- Неминуемый крах советской экономики - Милетий Александрович Зыков - Разное / Прочее / Публицистика
- Учебник “Введение в обществознание” как выражение профанации педагогами своего долга перед учениками и обществом (ч.1) - Внутренний СССР - Публицистика
- Введение в теорию систем - Иван Деревянко - Публицистика
- Разное - Иван Семенович Чуйков - Биографии и Мемуары / Публицистика
- Последний бпросок на Юг - Владимир Жириновский - Публицистика
- Как избежать гражданской войны - Юрий Болдырев - Публицистика
- Протоколы русских мудрецов - Виктор Громов - Публицистика