user9671079

Давайте рассмотрим пути исходя из которых другие организмы и нанороботы могут уничтожить нашего наноробота. Для того чтобы обезопаситься от физико-химических опасностей как мы рассуждали в прошлом посте нанороботу желательно иметь 4d-карту (пространство + время) опасностей, возможность определять опасность по ее внешнему виду и иметь возможность размножаться. Часто опасности для наноробота могут иметь временные закономерности , например если вещества из которых наноробот не любят большую температуру , то жарким днем имеет смысл скрываться от прямого Солнца в тени. С точки зрения же биологических угроз для наноробота , закономерности возникновения / исчезновения опасности на той самой 4d карте очевидно будут более замысловатыми , то есть иметь в своей основе более сложные пространственно - временные закономерности. Давайте попробуем порассуждать как нашего наноробота может уничтожить/управлять другой более сложный наноробот. Первое что конечно приходит на ум , это то что "зная" то как устроен более простой наноробот более сложный сможет используя баги его поведения уничтожить более простого. Например, наш простой наноробот очевидно будет прокладывать по 4d карте физико-химических опасностей и физико-химических поощрений (еды - строительных материалов и энергии) самые быстрые пути для получения как можно большего количества еды с преодолением как можно меньшего количества опасностей. То есть , если у более сложного наноробота есть такая же карта еды и опасностей то он может предсказать путь по которому пойдет более простой наноробот , и исходя из этого изменить свой путь чтобы нагнать этого простого наноробота. В этом случае возможен еще более интересный вариант . Предположим что существует наноробот который немного сложнее сложного. Этот наноробот сможет предсказывать уже путь просто сложного наноробота так как он понимает как тот ищет путь простого наноробота. Давайте попробуем все это выразить на языке математики и алгоритмов.

Проблемы определения того что такое эволюция с точки зрения математики в наномире опубликованные в предыдущем посте достаточно серьезные , поэтому я бы пока хотел отложить этот вопрос чтобы его продумать. Тем не менее , мы можем продолжить размышления в другом ключе. Вероятно эти размышления будут долгими и займут несколько десятков постов а может быть и нет. Эволюция реализуется через выживание или размножение. Каким количеством способов можно сломать нашего придуманного наноробота состоящего из конденсатора (накопителя энергии), проводов , движителей , датчиков света (полупроводники) , механизма преобразования химической энергии в электрическую (питание) ? Начать хотя бы с предположения того что если в нашего наноробота врежется на достаточно большой скорости молекула с любой из сторон она его уничтожит . Если же скорость врезавшейся молекулы не достаточна для разрушения полной структуры наноробота она может разрушать его части. Если она разрушит конденсатор то весь механизм наноробота перестанет работать , если же она разрушит один из датчиков света то в этом направлении (за который отвечает датчик) наноробот не сможет прыгнуть (что может нарушить в будущем его возможности питания) однако в целом наноробот продолжит функционировать.

Что же в целом обычно уничтожает/ломает биологические организмы с точки зрения эволюции? Считается что это делает среда в которой он проживает. Однако и уничтожение средой можно разделить на две основные части. Это когда организм уничтожает/ломает другой организм либо когда организм уничтожает/ломает физико-химические условия (например повышение температуры или взаимодействие с сильной кислотой).

Если объединять мысли с предыдущих постов , то в целом мы хотим создать из химии и геометрии модель которая похожа на принципы построения жизни и органических веществ но при этом несколько проще белковых форм жизни (задача фолдинга белков относительно решена только недавно и с помощью обучения нейросетей на огромных массивах данных) . Это нам нужно для того чтобы ответить на вопросы "почему в физическом мире можно что-то доказать или сделать(аппроксимировать) не одним способом?" , "откуда возможно берется сложность построения биологических организмов и мозга? как одни химические структуры создают или уничтожают другие?" (кроме тех принципов которые мы рассматривали в предыдущих постах). Так как я походу рассуждений глубже ознакамливаюсь с химией , в рассуждениях возможны ошибки или допущения , но я обычно о них знаю. Для того чтобы приблизительно начать отвечать на эти вопросы нам нужно создать динамическую систему и наделить функциями эволюции состояния. Пусть эта система будет дискретной и состоять из переменных. Каждая переменная будет привязана к одной молекуле или атому или электрону. В каждой из переменных будет описано строение молекулы в определенный момент времени , геометрия , координата и вектор скорости, резонанс(?) для определенного момента времени. Опять же надо будет признать что данная система будет упрощенной моделью и основываться на приблизительных данных из химии и механики , из - за сложности квантовой механики.

Давайте рассмотрим функции эволюции состояния этой системы. Если две обладающие определенными скоростями и строением столкнуться с определенной скоростью в определенный момент времени то либо ничего не произойдет и они оттолкнуться друг от друга , либо между ними произойдет химическая реакция которая приведет к созданию новых молекул с новой геометрией и скоростью. То есть законы эволюции этой системы сходны с законами химии.

Вопросы прошлого поста связаны не с тем , как реализованы конкретные части живых организмов в биологии , а скорее с тем как химия и геометрия могут обьединиться для создания этих самых частей во первых , а во вторых с вопросом почему эти части могут быть устроены так по разному (что связано с математическими аппроксимациями). Например один из простейших способов запасать энергию это конденсатор - этим способом пользуются как клетки нашего мозга создавая разницу потенциалов с разных сторон мембраны нейрона так и митохондрии запасая энергию для проведения химических реакций . Конденсатор по своему устройству это обычно два проводника разделенных диэлектриком , причем чем больше площадь обкладок конденсатора и тем меньше расстояние между обкладками тем большую емкость он имеет. В идеале мы хотели бы от источника энергии в виде конденсатора для живого организма подобные характеристики : хранение как можно большего заряда как в можно меньшем объеме с как можно более низким током утечки без снижения характеристик со временем с относительной простотой создания этого источника. Чтобы ток утечки был низкий желательно физически разделить обкладки друг от друга , геометрически это достигается через создание замкнутой траектории из диэлектрика (к примеру круга). Так как заряд хранимый конденсатором связан с площадью обкладок , желательно завернуть обкладки в сложную форму ( примерно как наш мозг заворачивает кору больших полушарий через извилины) чтобы упаковать в маленький обьем большую площадь обкладок. Кстати довольно интересно , что в математике некоторые задачи связанные с упаковкой не смотря на простоту условий довольно сложно доказываются или решаются , а так как геометрия химических связей часто связана с многоугольниками, то задача упаковки многоугольников и прямых между ними одна из тех задач решаемых эволюцией к примеру для уменьшения/увеличения объема или площади.Насколько сложны эти задачи?