3 of 21

Co zawiera ta książka?

Przede wszystkim definicję życia i to na 2 spójne sposoby

Od definicji wymagam, by z niej dużo wynikało.

Definicje życia mogą być różne, definiują wtedy nieco inne zjawiska.

Nie upieram się, że moja propozycja jest jedyna poprawna.

Odkrycia:

Półchaosu,
przyczyny rekapitulacji filogenezy w ontogenezie,
tendencji osłaniania (specyficznej zmienności)

Kilka ujęć znanych zjawisk z perspektywy metodologii dedukcyjnej :

problem celowości w przyrodzie uwolniony od finalizmu i intencji,
wymiary informacji celowej, ale nie intencjonalnej,

z dyskusją: co to jest informacja biologiczna.

metodologia biologii, która wyraźnie wymaga hospitalizacji, w tym stosunek do teorii abstrakcyjnych.
Mechanizmy powstawania integronów wyższego rzędu.

#Co zawiera ta książka? – Przede wszystkim definicję życia i to wyartykułowaną na 2 spójne sposoby.

Od definicji wymagam, by z niej dużo wynikało, a głównie odpowiedzi na najbardziej nurtujące nas pytania: Skąd bierze się i na czym polega wyjątkowość obserwowanych obiektów biorących udział w tym procesie.

Definicje mogą być różne, definiują wtedy nieco inne zjawiska. Nie upieram się, że moja propozycja jest jedyna poprawna. Twierdzę, że z niej wynika wiele oczekiwanych cech i jest dobrze umocowana, tłumaczy więcej, niż inne. Te inne definicje mogą służyć do innych celów.

Dokładniej o definicji będzie później. Oprócz niej w książce opisane są odkrycia: głównie półchaosu i przyczyny rekapitulacji filogenezy w ontogenezie, dalej: tendencji specyficznej zmienności, którą nazwałem osłanianiem. Jest też kilka ujęć znanych zjawisk z nietypowej perspektywy wynikającej z założonej w książce dedukcyjnej metodologii. W tym ostatnim zakresie filozofów zainteresuje chyba stary problem celowości w przyrodzie uwolniony od finalizmu i intencji, oraz nowy – wymiary informacji celowej, ale nie intencjonalnej, wraz z dyskusją: co to jest informacja biologiczna. Są jeszcze inne tematy o charakterze filozoficznym – głównie metodologia biologii, która wyraźnie wymaga hospitalizacji, w tym stosunek do teorii abstrakcyjnych i do integronów wyższego rzędu, szczególnie tych, w których uczestniczy człowiek.

4 of 21

Zacznijmy od półchaosu, bo jest on podstawą najgłębszych założeń.

Wychodzimy z problemu: co ewoluuje? Potrzebne kryterium tożsamości.

Mała zmiana, ale co znaczy „mała” ?

Ewoluujący obiekt to system - funkcjonująca sieć złożona.

W stanie początkowym sieci deterministycznej wprowadzamy zaburzenie. Powoduje ono jakąś zmianę funkcjonowania, której wielkość nas interesuje.

Do badań statystycznych, gdy nic nie zakładamy, to jest sieć losowa. Kauffman: losowe sieci logiczne mogą być albo uporządkowane

(maleńkie lub brak zmiany funkcjonowania), albo chaotyczne (wielkie zmiany), z wąskim przejściem ‘fazowym’ pomiędzy.

Tylko w pobliżu (w parametrach systemu) tego przejścia zmiany funkcjonowania mogą być małe. („życie na skraju chaosu”)

„Chaotyczne parametry” systemu losowego dają chaos.

#Zacznijmy od półchaosu, bo jest on podstawą najgłębszych założeń.

Opisując proces życia opisujemy ewolucję w naszym przedmiotowym języku. Ewoluuje, czyli ulega zmianom jakiś obiekt. Po pewnym czasie jest inny, a my twierdzimy, że jest ten sam. Znajdujemy skamieniałość jakiegoś dalekiego przodka dzisiejszego zwierzęcia. Myśląc o ewolucji twierdzimy, że ów przodek i to zwierzę dziś, to ten sam obiekt, który ewoluował, ale owa skamieniałość już nie jest elementem tego ciągu, tylko jakimś „odpadem”. Krótko mówiąc, jest jakieś kryterium tożsamości ewoluującego obiektu. Jest ono istotne by wskazać czym jest eliminacja.

Obecnie przyjmowana przez NASA definicja życia jest typu ‘darwinowskiego’, ale jest niestety tautologiczna. Darwinowska selekcja naturalna opiera się na eliminacji, a eliminacja to ‘przestanie być żywym’.

Kryterium tożsamości intuicyjnie opiera się na ‘małej zmianie’, ale co znaczy ‘mała’? Dotąd odpowiedź na to pytanie była bardzo niejasna, brakowało porządnych podstaw do dyskusji. Dla biologów zakresem zmian, z których należy wybrać ‘małe’, są obserwowane zmiany proponowane w ewolucji, ale w tym przypadku to błąd logiczny, bo to, co jest obserwowane i poddawane selekcji musi zaistnieć. Kauffman widzi to lepiej, ale granicy także wskazać nie umie. Rozwiązania dostarczyło wykrycie półchaosu.

Ewoluujący obiekt można opisać jako system - funkcjonującą sieć złożoną. Do badań statystycznych, gdy nic konkretnego nie zakładamy o takiej sieci, to jest to sieć losowa. Kauffman badał losowe sieci logiczne i stwierdził, że mogą one być albo uporządkowane, albo chaotyczne, z wąskim przejściem ‘fazowym’ pomiędzy tymi stanami w parametrach takich sieci.

Co to znaczy? W budowie sieci, która z założenia jest deterministyczna, wprowadzamy zaburzenie, zwykle małe. To zaburzenie powoduje jakąś zmianę funkcjonowania, której wielkość nas interesuje. Uwaga: mamy tu dwie zmiany: inicjujące zaburzenie i wynikową zmianę funkcjonowania. Zaburzenie musi być małe z założenia, bo duże niezależnie od innych parametrów powinno dać dużą zmianę funkcjonowania. Zaburzenie - zmiana własności sieci, jest permanentne – pozostaje w sieci podczas funkcjonowania.

5 of 21

Po małej zmianie funkcjonowania system bywa troszkę inny,

ale funkcjonuje podobnie – pozostaje sobą (zachowuje tożsamość).

Po wielkiej „chaotycznej” zmianie funkcjonuje całkiem inaczej, mimo podobieństwa konstrukcji to funkcjonalnie całkiem inny system.

Systemy żywe nie są losowe, są wybrane selekcją naturalną,

mają znacznie podwyższoną stabilność funkcjonowania.

Nie sprzężenia regulacyjne są za to odpowiedzialne, a krótki atraktor.

Sieć ma skończoną liczbę węzłów, sygnały mają małą liczbę wariantów. Stany sieci to warianty sygnałów wyjściowych wszystkich węzłów, też jest ich skończona liczba. Funkcjonowanie to trajektoria w przestrzeni stanów sieci. Po skończonym czasie któryś stan musi się więc powtórzyć i odtąd będzie się powtarzał cyklicznie, bo sieć jest deterministyczna. Ta pętla to atraktor. Dla większości sieci złożonych (bo mają dużo węzłów) atraktory są ogromne.

Krótki atraktor definiuje półchaos, a ten ma wyjątkowe własności. Ma „parametry chaotyczne”, ale udział zmian chaotycznych i maleńkich jest zbliżony.

Rozdział 1. Patrz artykulik: Istota życia – utrzymanie systemu w stanie półchaosu.

#W stanie uporządkowanym po małym zaburzeniu zmiana funkcjonowania praktycznie zawsze wygasa lub pozostaje na maleńkim poziomie. System bywa troszkę inny, ale funkcjonuje podobnie – pozostaje sobą. W stanie chaotycznym sieć funkcjonuje całkiem inaczej, mimo podobieństwa konstrukcji to całkiem inny funkcjonalnie system. Ponieważ w ewolucji mają zachodzić małe zmiany funkcjonowania, a pojawiają się one praktycznie jedynie w bezpośrednim pobliżu owego przejścia fazowego, to Kauffman postawił hipotezę, że życie jest na skraju chaosu.

Nie bardzo to pasuje do obserwacji, co wielu zauważyło, ale nie widziano wyjścia. Mnie też to przeszkadzało, więc podjąłem głębsze badania i okazało się, że model Kauffmana był zbyt uproszczony, a symulacje przy dostępnej statystyce były mylące.

Obiekty żywe nie są systemami losowymi, tylko wyselekcjonowanymi selekcją naturalną i to właśnie na ów skutek opisywany parametrem: uporządkowany/chaotyczny – mają znacznie podwyższoną stabilność funkcjonowania.

Następnie okazało się, że nie ujemne sprzężenia zwrotne – inaczej: ‘regulacyjne’, są głównie za to odpowiedzialne, jak to wszyscy oczekiwali, ja także, ale krótki atraktor, czego nikt nie podejrzewał.

Co to jest atraktor? - Sieć jest skończona – ma skończoną liczbę węzłów. Sygnały wyjściowe z węzłów też mają skończoną, małą liczbę wariantów – to w sieci Kauffmana stan węzła. Stan sieci, to stany wszystkich węzłów. Możliwych stanów sieci też jest skończona liczba. Funkcjonowanie to trajektoria w przestrzeni stanów sieci. Po skończonym czasie któryś wcześniej odwiedzony stan musi się powtórzyć i odtąd będzie się powtarzał cyklicznie, bo sieć jest deterministyczna. Ta pętla to atraktor. Dla większości sieci, które można uznać za złożone, bo mają dużo węzłów, rzędu kilkuset, atraktory są ogromne.

Szczególnie krótki atraktor definiuje stan półchaosu, a ten ma wyjątkowe własności. Ma parametry, które dla systemów losowych dają zdecydowany chaos, ale w półchaosie dla zaburzeń w konkretnej sieci udział zmian chaotycznych i maleńkich jest zbliżony. W chaosie praktycznie są jedynie zmiany wielkie.

Ogólnie chaos deterministyczny definiowany jest w matematyce dla przestrzeni mocy continuum, tzn. dla rekurencyjnych funkcji liczb rzeczywistych. Przede wszystkim jest to przestrzeń nieskończona i ciągła. Chaos to skrajnie duża czułość na warunki początkowe, czyli bardzo małe różnice w stanie początkowym dają praktycznie nieskończenie wielką różnicę na końcu, czyli gdzieś w nieskończoności. Matematycy nie zajmują się chaosem w sieciach skończonych, a różnic jest sporo. Półchaos raczej nie występuje w zakresie przestrzeni o mocy continuum.

Jego istotą jest wtórna inicjacja zaburzeniem, której w przypadku krótkich atraktorów można uniknąć, a nawet może się nie pojawić. W kilku pierwszych krokach po pierwszej inicjacji, mimo parametrów chaotycznych sieci wskazujących, że średnio zaburzenie funkcjonowania powinno rosnąć, może ono wygasnąć. Wtedy jeszcze nie zdążyło ono urosnąć i prawo wielkich liczb nie działa. Wtórna inicjacja to ponowne napotkanie zaburzenia budowy sieci, które zwykle występuje w innych okolicznościach i powoduje odmienne działanie. Gdy atraktor jest długi, zanim się obróci występuje bardzo wiele wtórnych inicjacji i szansa wygaśnięcia wszystkich jest pomijalna, natomiast w krótkim atraktorze to najwyżej pojedyncze przypadki. W drugim obrocie atraktora jeżeli do jego początku jeszcze zmiana funkcjonowania nie eksplodowała do chaosu, to już to nie nastąpi. Czyli dla krótkiego atraktora jest szansa na znaczący udział maleńkich zmian funkcjonowania.

6 of 21

Wyniki symulacji różnych sieci półchaotycznych - mimo parametrów chaotycznych pojedyncza sieć posiada jednocześnie oba piki –

lewy zmian małych jak w sieci uporządkowanej (zachowują tożsamość i półchaos), i

prawy zmian wielkich jak w sieci chaotycznej (eliminacja, wyprowadza do chaosu),

pomiędzy wielka przerwa tworząca naturalne kryterium tożsamości.

Otrzymujemy tak darwinowski mechanizm selekcji naturalnej.

Pełny, ciągły zakres 400 węzłów

#Oto wyniki symulacji różnych sieci półchaotycznych. Mimo rozmaitych formuł budowy sieci i ich parametrów, wyniki te są bardzo zbliżone. W rozkładzie wielkości zmian funkcjonowania, są 2 piki – zmian ogromnych (to te chaotyczne po prawej stronie) i zmian maleńkich, rozdzielone wielką przerwą. Lewy pik występuje w losowych sieciach uporządkowanych. Prawy w losowych chaotycznych, jego pozycja zależy od parametru s. Uwaga – po lewej stronie skala pozioma jest 10-cio krotnie szersza. To widać na górnym wykresie pokazanym w pełnym, jednolitym zakresie.

Ta przerwa między prawym a lewym pikiem jednoznacznie wskazuje, które zmiany są małe.

Pozostawienie zmian zaburzających, tj. ewolucyjnych, dających maleńkie zmiany funkcjonowania (tych z lewego piku) nie wyprowadza z półchaosu. Po nich system funkcjonuje podobnie – pozostaje sobą. To tworzy naturalne kryterium tożsamości, którego dotąd nie mieliśmy.

Natomiast pozostawienie jednej zmiany dającej wielką zmianę funkcjonowania wyprowadza z półchaosu do zwykłego chaosu definitywnie i praktycznie bezpowrotnie. System funkcjonuje całkiem inaczej – traci tożsamość, to eliminacja.

7 of 21

Pełny, ciągły zakres 400 węzłów

Ograniczając zainteresowanie do krótkiego atraktora otrzymaliśmy:

* Półchaos.

* Naturalne ograniczenie małej zmiany (dużą przerwą).

* Naturalne kryterium tożsamości ewoluującego systemu.

* Definicję (1) procesu życia: utrzymywanie systemu w stanie półchaosu w warunkach zmienności losowej.

* Eliminację, czyli model śmierci i konieczność rozmnażania.

* Podstawowy mechanizm darwinowski.

* Korektę hipotezy Kauffmana „życie istnieje na skraju chaosu i porządku” do

„życie ewoluuje w półchaosie nie w pełni losowych systemów”.

#Tu wykres jest ten sam. Powtórzę: Tak dostaliśmy naturalne kryterium tożsamości ewoluującego obiektu i jednocześnie model eliminacji – czyli śmierci. Żeby system półchaotyczny mógł długo ewoluować, musi się powielać przed losowym zaburzeniem. Dostajemy tak pełny, darwinowski podstawowy mechanizm selekcji naturalnej.

Życie to długie utrzymywanie się systemu w stanie półchaosu w warunkach zmienności losowej. To pierwsza postać definicji życia.

Hipoteza Kauffmana ‘życie na skraju chaosu’ zostaje tak istotnie skorygowana do: ‘życie toczy się w półchaosie nie w pełni losowych systemów’. Pozwala to na stosowanie parametrów ‘chaotycznych’ – dających silny chaos dla systemów losowych, do opisu obiektów żywych oraz systemów budowanych przez człowieka. To było dotąd zabronione, a obserwacje wskazywały właśnie na takie parametry.

8 of 21

Rozdział 2: Teoria nieintencjonalnej informacji celowej [1]

Zanim Shannon analizuje przekaz czegoś,

to opisuje to coś, co będzie przekazywane,

ja za informację przyjmuję właśnie to.

Informacja pierwotna to wybór – dokonana postać prawdopodobieństwa.

Dopiero zakodowanie jej w innym zbiorze możliwości tworzy symbol,

którego znaczenie jest osiągalne przez operację odwrotną, czyli zdekodowanie.

Informacja zawarta jest w budowie obiektu

Jak wygląda

brak informacji?

– kulka na szczycie

drugiej kulki...

Obwód z żarówką:

+ -

No spadaj wreszcie !

Dobrze!

Już spadam!

Ale w którą stronę!?

Przewodnik, czy izolator?

obiekt

## Druga postać definicji życia opiera się na zbieraniu informacji celowej. Tu także zanim można ją było wyartykułować, trzeba było zbudować teorię informacji celowej. Od razu zaznaczę – cel w języku potocznym niby ma jasne znaczenie, ale to tylko pozory, bo odnosi się głównie do działalności ludzkiej, a my chcemy użyć to pojęcie do opisu zjawisk zanim powstał człowiek. Do problemu celowości powrócę za chwilę, ale wpierw trzeba omówić co rozumiemy jako informację.

Zanim Shannon analizuje przekaz czegoś, to opisuje to coś, co będzie przekazywane, ja za informację przyjmuję właśnie to. Informacja to dokonana forma prawdopodobieństwa wyboru.

Każdy przedmiot ma jakieś cechy, które są ‘zapisane’ w jego budowie. To informacja prosta – konkretny wybór, bo mogły to być inne cechy. Ten obiekt istnieje sobie niezależnie, czy ktoś na niego patrzy i odbiera tę informację zakodowaną np. w postaci światła czy ciężaru. To jeszcze nie informacja celowa, i nawet nie jest zakodowana – jest informacją pierwotną, która może być zakodowana na postać światła. Dopiero to zakodowanie takiego wyboru w innym zbiorze możliwości tworzy symbol, którego znaczenie jest osiągalne przez operację odwrotną, czyli zdekodowanie.

Podnosimy kamyk na plaży, ma on określoną masę, kształt, kolor. Wybór tych cech to informacja zawarta w jego budowie.

Rozważmy 2 przykłady pomagające intuicji zgodzić się, że własności przedmiotu zapisane są, istnieją w jego budowie: obiekt zawiera informację jak reagować na zadane warunki zewnętrzne.

Pierwszy to obwód elektryczny z ogniwem i żarówką. Przerwę w tym obwodzie zwieramy jakimś przedmiotem.

Gdzie jest informacja, czy żarówka będzie się świecić, zanim zewrzemy?

Oczywiście, że w przedmiocie. On ‘wie’ czy jest przewodnikiem czy izolatorem.

A jak wygląda brak informacji? – kulka na szczycie drugiej kulki w równowadze nietrwałej...

spadnie, gdy tylko dostanie informację w którą stronę.

Myślę, że przekonałem państwa, że Informacja zawarta jest w budowie obiektu.

9 of 21

Rozdział 2: Teoria nieintencjonalnej informacji celowej [2]

Cel to: skutek, do którego jakiś mechanizm znajduje przyczyny.

Informacja celowa: wskazanie przyczyn założonego skutku ;

wielkość 3-wymiarowa: ilość, skuteczność, długość zapisu = złożoność

Postęp ewolucyjny to: wzrost wielkości informacji celowej.

Patrz artykulik: Obiektywne aspekty informacji, w tym: nieintencjonalna informacja celowa, biologiczna, semantyczna

Hartley 1928 „Transmisja informacji” entropia indywidualna H_H = -log₂ p.

Shannon 1948 „Matematyczna teoria komunikacji” entropia zbioru H_S = -Σ p_i log₂ (p_i)

Eigen 1971 aspekt celowościowy / pragmatyczny

Latawiec 1982 informacja biologiczna

Millikan 1984 aspekt semantyczny + celowościowy = teleosemantyczne

Küppers 1986 informacja biologiczna,

3 wymiary: syntaktyczny czyli shannonowski, semantyczny i pragmatyczny.

inne, niż informacji celowej u mnie

Mechanizm przekształcenia przyczyny w skutek to koder naturalny

Dekoder wskazuje przyczyny do zadanego skutku (celu)

Zazwyczaj nie istnieje dekoder naturalny do danego kodera naturalnego

#Powróćmy do problemu celowości.

Przede wszystkim powszechnie, szczególnie po angielsku, przyjmowane jest, że cel to intencja. Także na pierwszy, nieprzemyślany rzut oka, proces, w którym występuje cel, jest uważany za celowy, co prowadzi do podejrzeń, że wynik takiego procesu jest z góry określony. Nauka jakoś omija te trudności dużym łukiem. Czas już przemyśleć i dokładnie określić występujące w takich sformułowaniach pojęcia. I to nie tylko w ramach Nauki, ale wprowadzić tą jasność do języka. Wynik tłumaczenia na angielski tekstu: 'nieintencjonalna informacja celowa' przez wspaniałą sztuczną inteligencję to: 'unintentional intentional information', czyli gorzej niż wódka bezalkoholowa.

Dotąd ukrywano ten problem we wtajemniczonej grupie uczonych używając zastępczych pojęć takich jak ‘teleonomia’ czy ‘informacja biologiczna’, ale daje to opłakane skutki poza tym wtajemniczonym kręgiem osób. Nadal wielu wierzy, że ewolucja jest procesem celowym, inaczej - intencjonalnym, bo w niej występuje cel: 'istnieć nadal'. Czy zwykły samochód z silnikiem spalinowym, który posiada prądnicę, rozrusznik i akumulator to już samochód elektryczny?

Moja teoria informacji celowej wpierw definiuje ‘cel’ jako skutek, do którego poszukiwane są przyczyny. Tak jak przyczyna przekształcana jest w skutek jakimś fizycznym mechanizmem, tak i owo poszukiwanie ma być fizycznym przekształceniem. Przekształcenia fizyczne można traktować jako kodowanie i nazywać koderem naturalnym. Zwykle nie istnieje odwrotny koder naturalny, czyli dekoder, do wskazanego kodera, który przekształcił przyczynę w skutek, ale bywają takie, np. w oscylacjach takich jak huśtawka.

Obserwując i mierząc informację celową zauważam, że jej wielkość ma 3 wymiary: ilość, skuteczność i długość zapisu. W książce podane są dokładne ich opisy. Są one zdefiniowane na drodze dedukcyjnej, oczywiście podpieranej analizą interpretacji. Obraz informacji biologicznej powstaje w przeciwnym kierunku – tylko na drodze analizy konkretnych zjawisk i obecnie daleki jest od uzgodnienia. Te 3 wymiary informacji celowej są inne od obecnie szeroko przyjmowanych atrybutów ogólnej informacji, wskazanych przez Kuppersa: syntaktycznego, czyli shannonowskiego, semantycznego i celowościowego, inaczej - pragmatycznego.

W dolnej części tego slajdu pokazałem z grubsza historię dojścia do obecnego szeroko przyjmowanego poglądu Kuppersa, ale dalej dyskusje trwają. Prace publikowane po polsku naszej Anny Latawiec nie zostały dostrzeżone, ale są przynajmniej opublikowane. Moja teoria informacji celowej powstała już w latach 70-tych, raz przedstawiona na małym seminarium, ale nikt nie chciał jej ani słuchać ani opublikować. Wtedy pojęcie informacji nie było jeszcze modne.

10 of 21

Rozdział 2: Teoria nieintencjonalnej informacji celowej [3]

Cel to: skutek, do którego jakiś mechanizm znajduje przyczyny.

Informacja celowa: wskazanie przyczyn założonego skutku ;

wielkość 3-wymiarowa: ilość, skuteczność, długość zapisu = złożoność

Postęp ewolucyjny to: wzrost wielkości informacji celowej.

Patrz artykulik: Obiektywne aspekty informacji, w tym: nieintencjonalna informacja celowa, biologiczna, semantyczna

Uniwersalny dekoder (U-dekoder):

stawia hipotezy (wybiera potencjalne przyczyny)
wykonuje kodowanie (używa kodera a nie dekodera)
porównuje wynik z zadanym skutkiem, tj. celem
zapisuje znalezioną przyczynę celu (dla użytego kodera)

Mechanizm przekształcenia przyczyny w skutek to koder naturalny

Dekoder wskazuje przyczyny do zadanego skutku (celu)

Zazwyczaj nie istnieje dekoder naturalny do danego kodera naturalnego

#Moją teorię informacji celowej opublikowałem po raz pierwszy dopiero w 2008 roku.

Tu górna część slajdu jest ta sama, by widniała nieco dłużej. Teraz zajmijmy się zbieraniem informacji celowej.

Jak już mówiłem, zazwyczaj nie istnieje naturalny dekoder do wskazanego kodera, ale ludzie jakoś sobie z tym radzą.

Jak więc my poszukujemy przyczyny do potrzebnego nam skutku? Obecnie pytamy wujka Googla… ale wcześniej robiliśmy eksperymenty – stawialiśmy hipotezy i próbowaliśmy je koderem naturalnym, aż znaleźliśmy, co następnie zapisaliśmy i stąd wujek teraz wie. Tzn. zna właściwą przyczynę do wskazanego skutku w określonym kodzie naturalnym. To jest informacja celowa. Ale nie każda informacja musi być celowa.

Obecnie zwykle uważa się, że informacja istnieje jedynie, gdy jest przekazywana i musi być zakodowana i to nadana intencjonalnie. W języku angielskim rzadko rozróżnia się informację od informowania. To wzięło się z tzw. ‘teorii informacji Shannona’, która dotyczy przekazu informacji i jest jedyną powszechnie znaną teorią o informacji. Ale Shannon, a wcześniej Hartley, zdefiniowali to, co w ‘matematycznej teorii komunikacji’ Shannona jest przekazywane, i nazwali to informacją. Ta informacja musi istnieć, żeby można było ją przekazać, ale nie koniecznie trzeba ją przekazywać. Wiele bursztynów leży na plaży, każdy ma w sobie informację – wybór, że jest bursztynem, ale nie wszystkie zostaną znalezione.

11 of 21

Rozdział 3: Czy w przyrodzie może zaistnieć gromadzenie się informacji celowej (wbrew powszechnemu wzrostowi entropii) ?

Jeżeli do procesu życia włączymy człowieka z jego wytworami,

to informacja celowa nie występuje nigdzie poza tym procesem,

jest więc dobrym kandydatem na podstawę definicji (2) życia.

O ile eksperymenty generujące dla nas informację celową dokonywane były na Układzie odosobnionym przez człowieka z zewnątrz tego Układu, to teraz mechanizm zbierania musi zmieścić się w Układzie, a nas tam w środku ma nie być.

Warunki konieczne i wystarczające - definicja

samodzielnego procesu gromadzenia informacji celowej:

jedynym celem może być „istnieć nadal”;

długiego, efektywnego procesu: rozmnażanie.

To dokładnie darwinowski mechanizm selekcji naturalnej.

Patrz artykulik:

Definicja życia - gromadzenie informacji celowej wbrew wzrostowi entropii

#Informacja celowa też może być zapisana w budowie obiektu, np. w obiekcie żywym zapisane są przyczyny do celu ‘istnieć nadal’. Wydaje się, że informacja celowa nie istnieje poza procesem życia, do którego włączymy człowieka z jego wytworami. To silna przesłanka na drugą postać definicji życia.

Ale do tego trzeba wskazać mechanizm zbierania informacji celowej, w którym nie ma człowieka ani innego intencjonalnego bytu. O ile eksperymenty generujące dla nas informację celową dokonywane były na układzie odosobnionym przez człowieka z zewnątrz tego układu, to teraz mechanizm zbierania musi zmieścić się w układzie, a nas tam w środku ma nie być. Czy to jest możliwe? Przecież takie zbieranie informacji celowej to proces przeciwny do powszechnego wzrostu entropii!

Otóż okazuje się, że jest to możliwe, ale jedynie do celu ‘istnieć nadal’. To jest w książce wyjaśnione, z grubsza także w krótkim artykuliku promocyjnym ‚Definicja życia - gromadzenie informacji celowej wbrew wzrostowi entropii’ dostępnym na mojej stronie i na Research Gate. Ten wywód nie jest prosty, dziś tutaj na to nie ma czasu. Recenzenci, prawdopodobnie biolodzy, nie byli w stanie go pojąć. Tu argumenty trzeba spokojnie przemyśleć, by się z nimi zgodzić.

Przedstawię jednak w zarysach wskazówkę dla intuicji. Jest nią obraz oparty na kodzie jednoznacznym, ale w tej jednoznaczności leżą pułapki. Kod musi być niejednoznaczny, np. prawdopodobieństwo warunkowe.

Kolejne hipotezy stawia rekurencyjnie kodowanie, bo kolejny skutek zostanie potraktowany w następnym ruchu jako przyczyna. Po przekształceniu przyczyny przez koder naturalny oprócz tego kodera, który założyliśmy, że jest stały, w Układzie pozostaje tylko skutek. Poszukiwana jest jego przyczyna, która powinna być obecna w Układzie, by można ją było jakoś zapisać. Zachodzi to tylko w przypadku, gdy przyczyna i skutek są tożsame. Jest to punkt stały kodu – od chwili zaistnienia, już nic (w zakresie wymaganego poziomu skuteczności) się nie zmienia. Można to przetłumaczyć na cel ‘istnieć nadal’. To specyficzna forma zapisu/wyróżnienia – ten obiekt istnieje jako przyczyna i jej skutek, zawiera informację celową o sobie samym.

Dokładniej tak otrzymana definicja życia brzmi: ‘Samodzielny, długi i efektywny proces gromadzenia informacji celowej’.

Stawiane losowo hipotezy zwykle nie są celne, musi być wybór, by powstała informacja, więc trzeba część odrzucać, a to wymaga rozmnażania, by proces mógł toczyć się dalej. Tak znowu otrzymujemy podstawowy darwinowski mechanizm selekcji naturalnej.

12 of 21

Z wymienionych na początku głównych tematów książki omówiłem już

obie formy definicji życia, w tym
półchaos oraz
teorię informacji celowej.

Pozostały do omówienia:

tendencje strukturalne:

tłumaczące rekapitulację filogenezy w ontogenezie,
wprowadzającą osłanianie,
wskazujące mechanizmy powstawania integronów wyższego rzędu i ich zaskakujące skutki uboczne;

oraz dyskusja metodologii biologii walczącej ze spekulacją.

13 of 21

Problem rekapitulacji i tendencja osłaniania

Rozdział 4. Patrz artykulik:

Symulacyjny model rekapitulacji filogenezy w ontogenezie – tendencje strukturalne

Rekapitulacja to obserwowane podobieństwo ciągu form dorosłych w ewolucji (to filogeneza) do ciągu form w rozwoju embrionalnym (ontogeneza). Klasycznym przykładem jest tu stadium rozwojowe ssaka silnie zbliżone do postaci ryby.

Miała ona wyjaśnienie w postaci „dziedziczenia cech nabytych”, które ‘upadło’ w wyniku powstania genetyki. Nie potrafiła ona dać nowego wyjaśnienia, uznano więc niewygodną obserwację za niebyłą, co ‘obowiązuje’ w biologii do dziś.

Ja podałem (1975, 1987, 2005) wyjaśnienie wynikające nie z genetyki,

ale biolodzy takiego nie zamierzali dyskutować.

Podobnie z nieznanym w biologii osłanianiem, które jest inną ważną

formą zmienności ewolucyjnej, niż pięcie się pod górkę fitness.

Problem wyjaśnienia rekapitulacji należy do biologii, ale metodologia biologii, która tu wyraźnie nie wywiązała się z zadania, należy już do filozofii.

#Problem rekapitulacji i tendencja osłaniania opisane są w skrócie w artykuliku promocyjnym ‘Symulacyjny model rekapitulacji filogenezy w ontogenezie – tendencje strukturalne’, w książce oczywiście znacznie szerzej. W najprostszym ujęciu rekapitulacja to obserwowane podobieństwo ciągu form dorosłych w ewolucji (to filogeneza) do ciągu form w rozwoju embrionalnym (ontogeneza). Klasycznym przykładem jest tu stadium rozwojowe ssaka czy ptaka silnie zbliżone do postaci ryby.

Początkowo rekapitulacja miała proste i ogólnie przyjmowane wyjaśnienie w postaci „dziedziczenia cech nabytych”. Wyjaśnienie to ‘upadło’ w wyniku powstania genetyki, a wraz z nim uznano niewygodną obserwację za niebyłą, co ‘obowiązuje’ w biologii do dziś. Królująca genetyka nie potrafiła bowiem dać nowego wyjaśnienia. Ja podałem już pół wieku temu wyjaśnienie oparte na statystycznych tendencjach strukturalnych w adaptacyjnej ewolucji sieci złożonych podparte komputerowymi doświadczeniami symulacyjnymi. Biolodzy tłumaczyli mi – ‘jeżeli wyjaśnienie w biologii ewolucyjnej nie wynika z genetyki, to nie jest wyjaśnieniem’. Publikacje były odrzucane bez czytania – „ten temat mamy już za sobą” jawnie napisał jeden z recenzentów bez odniesienia się do argumentów w artykule.

Sam problem wyjaśnienia rekapitulacji należy do biologii, ale metodologia biologii, która tu wyraźnie nie wywiązała się z zadania, należy już do filozofii. Biolodzy jednak jej bardzo nie doceniają. Patrząc na ten problem szerzej, biolodzy unikają abstrakcyjnego rozumowania nazywając go pogardliwie ‘spekulacją’, na co, niestety, mam dowody, które nawet opublikowałem, by były podstawą do dyskusji metodologicznych. Ta postawa biologów powoduje, że w biologii nie ma teorii w rozumieniu takim, jak w innych dziedzinach, np. w fizyce.

14 of 21

Teoria to wywód z określonych założeń.

Wymaga sprawdzania, czy założenia są konieczne i wystarczające.

Teoria ma być dedukcyjna, co dla biologów jest zaskakujące. Potrzebne jest głośne poparcie filozofów odpowiedzialnych za metodologię biologii.

Genetyka populacyjna jest teorią, ale MS (Modern Synthesis) na niej oparta przestała być teorią, bo nie sprawdzano założeń dosypując do tego worka. Zauważono jednak, że dziedziczenie epigenetyczne nie spełnia założeń genetyki populacyjnej, więc zaproponowano EES (Extended Evolutionary Synthesis).

Ta jedna korekta nie pomoże, bo bałagan jest już wielki.

Potrzebny jest szkic teorii, by poukładać wszystko poprawnie,

to właśnie proponuję w mojej książce. To projekt dla wielu badaczy.

Np. powszechne rozumienie mechanizmu darwinowskiego selekcji naturalnej zawiera mechanizm populacyjny, a to duży błąd.

Mechanizm populacyjny jest opcjonalnym akceleratorem, który powstaje w wyniku wymiany informacji dziedzicznej, a ta jest ubocznym efektem mechanizmu tworzącego integrony wyższego rzędu. Te ostatnie mechanizmy pozwalają na wyłonienie się pierwszego obiektu rozmnażającego się, czyli na biogenezę.

#Obecnie trwa w biologii dyskusja, czy stara ‘Współczesna Synteza’ wywodząca się z genetyki populacyjnej powinna zostać zastąpiona ‘Rozszerzoną Ewolucyjną Syntezą’ w wyniku uznania dziedziczenia epigenetycznego. Syntezy te traktowane są jak teorie, ale nimi nie są, i spór jest nierozstrzygalny. Teorią była genetyka populacyjna, ale nikt w biologii nie przestrzega założeń, co doprowadziło do powstania worków na wszystko. Ja tą książką próbuję dać podstawy do budowy teorii w biologii i dlatego akcentuję trywiał, że teoria ma być dedukcyjna, co dla biologów jest raczej zaskakujące. Potrzebne jest głośne poparcie filozofów odpowiedzialnych za metodologię biologii.

Jak wspomniałem, panująca przynajmniej w drugiej połowie poprzedniego wieku ‘Współczesna Synteza’ wywodzi się z genetyki populacyjnej. Przed tym uzgodnieniem panującej genetyki i ‘teorii ewolucji Darwina’ biolodzy gotowi byli odrzucić tę ostatnią. Nic więc dziwnego, że przyjmując ten kompromis biolodzy widzą osiągnięcie Darwina jedynie w zakresie populacji. To jednak wielki błąd, bo głównym mechanizmem, jaki wskazał Darwin jest selekcja naturalna, a mechanizmy populacyjne wynikające z wymiany informacji dziedzicznej stanowią tylko istotny akcelerator. Większość cech procesu życia daje się wyprowadzić z selekcji naturalnej występującej w przypadku czystego rozmnażania wegetatywnego, gdzie nie istnieją mechanizmy populacyjne. Prawdą jest, że taki czysty przypadek praktycznie nie występuje.

W książce wyprowadzone jest powstanie wymiany informacji dziedzicznej w wyniku mechanizmów tworzących integrony wyższego rzędu. Więcej, te mechanizmy pozwalają na wyłonienie się pierwszego obiektu rozmnażającego się, czyli na biogenezę (oczywiście w aspekcie organizacyjnym a nie chemicznym), są więc obecne od samego początku rozważanego procesu. Tłumaczy to praktyczną powszechność wymiany informacji dziedzicznej. Nie są jednak warunkiem koniecznym podstawowego mechanizmu darwinowskiego, co widać dopiero z podejścia dedukcyjnego pilnującego konieczność założeń. Biolodzy jednak gromadzą dane opisując to co widzą, warunki konieczne wyjaśniania ich nie interesują, a powinny. Wielu biologów zarzuca mi, że nie rozumiem teorii Darwina, ja jednak jestem przekonany, i mam na to wypisane w książce argumenty, że rozumiem ją istotnie głębiej, niż obowiązująca w biologii jej uproszczona wersja ograniczona do genetyki populacyjnej. Rozstrzygnąć może jedynie szersza dyskusja tez mojej książki, ale do tego konieczna jest zgoda na metodologię pozyskania moich argumentów.

15 of 21

Czy wskazałem intrygujące dla filozofów tezy lansowane w mojej książce, wyraźnie podważające uznane obecnie wizje?

1- Darwinowska definicja życia jest tautologiczna. Półchaos usuwa ten problem.

2- Półchaos wskazuje naturalne ograniczenie ‘małej’ zmiany, daje naturalne kryterium tożsamości ewoluującego obiektu i definiuje eliminację.

3- Definicja procesu życia oparta na półchaosie jest spójna z obecnymi oczekiwaniami, ale wyraźnie głębsza i bardziej ścisła.

4- Półchaos przekształca znaną hipotezę Kauffmana ‘życie na skraju chaosu’ na ‘życie toczy się w półchaosie nie w pełni losowych systemów’.

5- Obecny pogląd na teleosemantyczne atrybuty informacji zostaje zastąpiony ‘teorią informacji celowej’, co uwalnia celowość w przyrodzie od intencji i finalizmu.

6- Definicja życia z informacji celowej także jest typu darwinowskiego, względem wersji z półchaosu jest bardziej intuicyjna, ale płytsza.

7- Mechanizm darwinowski to przede wszystkim selekcja naturalna. Mechanizm populacyjny jest opcjonalnym, niekoniecznym akceleratorem.

8- Mechanizm populacyjny wynika z wymiany informacji dziedzicznej, powstającej podczas tworzenia się integronów wyższego rzędu.

9- Metodologia biologii pilnie wymaga uznania metod dedukcyjnych by mogły powstać poprawne teorie pilnujące zakresu założeń.

10- W mojej książce ‘Szkic dedukcyjnej teorii życia’ zaproponowany jest szkielet takiej teorii. Książka jest dostępna w bibliotece PW (i innych), księgarni Prusa, antykwariacie Kosmos i bezpośrednio u mnie po kosztach (=100). gecow@op.pl

W Warszawie dostarczę osobiście. https://sites.google.com/site/andrzejgecow/home

#Podsumowując: Czy wskazałem ciekawe, intrygujące dla filozofów tematy dyskutowane w mojej książce, w której lansowane są tezy wyraźnie podważające uznane obecnie wizje?

Wymienię je tu w skrócie:

1- Najbardziej ceniona obecnie definicja życia, oparta na mechanizmie darwinowskim, jest tautologiczna. Odkrycie półchaosu usuwa ten problem.

2- Półchaos wskazuje naturalne ograniczenie ‘małej’ zmiany, jednocześnie daje naturalne kryterium tożsamości ewoluującego obiektu, które dotąd były intuicyjne i nieco mętne.

3- Definicja procesu życia oparta na półchaosie jest spójna z obecnymi oczekiwaniami, ale wyraźnie głębsza i bardziej ścisła.

4- Półchaos koryguje znaną hipotezę Kauffmana ‘życie na skraju chaosu’ na ‘życie toczy się w półchaosie nie w pełni losowych systemów’. Modele systemów żywych mogą mieć już parametry chaotyczne, zgodnie z obserwacją.

5- Obecny pogląd na inne niż shannonowski atrybuty informacji, czyli tzw. teleosemantyczne, zostaje zastąpiony ‘teorią informacji celowej’, która porządkuje głównie atrybut ‘pragmatyczny’ i uwalnia problem celowości w przyrodzie od intencji i finalizmu.

6- Definicja życia na bazie informacji celowej także jest definicją typu darwinowskiego. Względem wersji na bazie półchaosu jest bardziej intuicyjna, ale płytsza. Tu mała zmiana nie ma naturalnej granicy. Pozostaje niedostatecznie jasne, co znaczy ‘przestać istnieć’, choć mała zmiana dostaje podstawy ilościowe, jednak gładkie, bez wskazanej granicy.

7- Mechanizm darwinowski to przede wszystkim selekcja naturalna. Mechanizm populacyjny jest dodatkowym, niekoniecznym akceleratorem, choć praktycznie powszechnym.

8- Mechanizm populacyjny wynika z wymiany informacji dziedzicznej, powstającej podczas tworzenia się integronów wyższego rzędu.

9- Metodologia biologii pilnie wymaga uznania metod dedukcyjnych by mogły powstać poprawne teorie pilnujące zakresu założeń.

10- W mojej książce ‘Szkic dedukcyjnej teorii życia’ zaproponowany jest główny szkielet takiej teorii.

Mam świadomość, że to podsumowanie jest zarozumialstwem z mojej strony. Trudno. Może argumenty zawarte w tej książce mnie obronią. Do tego trzeba jednak by ją kilka osób uważnie przeczytało. Nie sugeruję uważnego czytania całej książki przez każdego, ale tych jej rozdziałów, w których tematyce Czytelnik czuje się dość biegłym.

Wiem, że książka nie jest łatwa w czytaniu, bo jej nie daje się po prostu czytać, ją można studiować i powoli oceniać trudne decyzje przejścia z uznanej szeroko wizji do obozu wywrotowców popierających nieznanego dziwaka…

Na tym zakończę, dziękuję za uwagę, i liczę na dyskusję. Książka jest dostępna w bibliotece PW, księgarni naukowej im. Prusa, antykwariacie naukowym Kosmos i bezpośrednio u mnie.

16 of 21