Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жасанды химия – химиялық реакциялардың қағидаларына ұқсас қағидалар бойынша өзара әрекеттесетін молекулалар деп аталатын объектілерден тұратын химиялық тәрізді жүйе. Жасанды химиялар химиялық жүйелердің негізгі қасиеттерін, соның ішінде пребиотикалық эволюцияны түсіну және химиялық есептеу жүйелерін жасау мақсатымен құрылады және зерттеледі. Жасанды химия – компьютерлік ғылым саласы, онда химиялық реакциялар – көбінесе биохимиялық реакциялар – компьютерде модельдеу арқылы эволюция, өздігінен құралу және басқа да биохимиялық құбылыстар туралы түсініктер береді. Бұл салада нақты химиялық заттар қолданылмайды және оны синтетикалық химиямен немесе есептеу химиясымен шатастыруға болмайды. Керісінше, бастапқы молекулаларды бейнелеу үшін ақпараттың біттері пайдаланылады, ал соңғы өнімдер оларға әкелген процестермен бірге зерттеледі. Бұл сала жасанды өмірден бастау алды, бірақ химия, экономика, социология және тіл білімі сияқты көптеген салаларда қолданылатын әмбебап әдіс екенін көрсетті.
An artificial chemistry is a chemical like system that usually consists of objects, called molecules, that interact according to rules resembling chemical reaction rules. Artificial chemistries are created and studied in order to understand fundamental properties of chemical systems, including prebiotic evolution, as well as for developing chemical computing systems. Artificial chemistry is a field within computer science wherein chemical reactions—often biochemical ones—are computer simulated, yielding insights on evolution, self assembly, and other biochemical phenomena. The field does not use actual chemicals, and should not be confused with either synthetic chemistry or computational chemistry. Rather, bits of information are used to represent the starting molecules, and the end products are examined along with the processes that led to them. The field originated in artificial life but has shown to be a versatile method with applications in many fields such as chemistry, economics, sociology and linguistics.
Ресми анықтама
Жасанды химия жалпы алғанда үштік (S, R, A) ретінде анықталады. Кейбір жағдайларда оны (S, I) түйін ретінде анықтау жеткілікті. S – мүмкін болатын молекулалар жиыны S={s1, sn}, мұндағы n – жиындағы элементтердің саны, бұл сан шексіз болуы мүмкін. R – S жиынындағы молекулаларға қатысты n-арлық операциялар жиыны, яғни реакция ережелері R={r1, rn}. Әрбір ереже ri химиялық реакция a+b+c > a*+b*+c* сияқты жазылады. Бұл жерде ri операторлар екенін, ал емес қосымға қарама-қарсы екенін ескеріңіз. A – PS кіші жиынына R ережелерін қалай қолдануды сипаттайтын алгоритм. I – S жиынындағы молекулалардың өзара әрекеттесу ережелері.
An artificial chemistry is defined in general as a triple (S,R,A). In some cases it is sufficient to define it as a tuple (S,I). S is the set of possible molecules S={s1 ,sn}, where n is the number of elements in the set, possibly infinite. R is a set of n ary operations on the molecules in S, the reaction rules R={r1 ,rn}. Each rule ri is written like a chemical reaction a+b+c >a*+b*+c*. Note here that ri are operators, as opposed to +. A is an algorithm describing how to apply the rules R to a subset PS. I are the interaction rules of the molecules in S.
Жасанды химияның тарихы
Жасанды химия жасанды өмірдің, әсіресе күшті жасанды өмірдің саласы ретінде пайда болды. Бұл саланың негізгі идеясы – егер тірі нәрсе жасағысы келсе, оны тірі емес құраушылардың үйлесімі арқылы жасау қажет. Мысалы, жасуша тірі болғанымен, тірі емес молекулалардың жиынтығынан тұрады. Жасанды химия, басқалармен қатар, жасанды өмірге ең төменгі деңгейден жоғарыға қарай құру тәсілін жақтаған зерттеушілерді біріктіреді. Жасанды өмірде бактерияларды немесе түрлердің өкілдерін бейнелеу үшін ақпараттың біттері қолданылды, олар компьютерлік модельдеуде қозғалып, көбейіп немесе өлді. Ал жасанды химияда ақпараттың біттері бір-бірімен реакцияға түсуге қабілетті бастапқы молекулаларды бейнелеу үшін пайдаланылады. Бұл сала жасанды интеллектпен байланысты, себебі миллиардтаған жылдар бойы тірі емес материя алғашқы тіршілік нысандарына, олар өз кезегінде ақылды тіршілік нысандарына эволюциялады.
Artificial chemistries emerged as a sub field of artificial life, in particular from strong artificial life. The idea behind this field was that if one wanted to build something alive, it had to be done by a combination of non living entities. For instance, a cell is itself alive, and yet is a combination of non living molecules. Artificial chemistry enlists, among others, researchers that believe in an extreme bottom up approach to artificial life. In artificial life, bits of information were used to represent bacteria or members of a species, each of which moved, multiplied, or died in computer simulations. In artificial chemistry bits of information are used to represent starting molecules capable of reacting with one another. The field has pertained to artificial intelligence by virtue of the fact that, over billions of years, non living matter evolved into primordial life forms which in turn evolved into intelligent life forms.
Жасанды химияның қолданылуы
Жасанды химия көбінесе протобиологияны зерттеуде, химия мен биология арасындағы қашықтықты қысқартуға тырысуда қолданылады. Жасанды химияны зерттеудің тағы бір себебі – конструктивті динамикалық жүйелерге деген қызығушылық. Ясухиро Судзуки өзінің әдісі – мультисеттердегі абстрактты қайта жазу жүйесі (ARMS) арқылы мембраналық жүйелер, сигнал беру жолдары (P53), экожүйелер және ферменттік жүйелер сияқты түрлі жүйелерді модельдеді.
Artificial Chemistries are often used in the study of protobiology, in trying to bridge the gap between chemistry and biology. A further motivation to study artificial chemistries is the interest in constructive dynamical systems. Yasuhiro Suzuki has modeled various systems such as membrane systems, signaling pathways (P53), ecosystems, and enzyme systems by using his method, abstract rewriting system on multisets (ARMS).
Жасанды химияның танымал мәдениетте
1994 жылы Грег Иганның «Permutation City» ғылыми-фантастикалық романында миы сканерленген, Көшірмелер деп аталатын эмуляцияланған адамдар симуляцияланған әлемде өмір сүреді, оның ішінде жасанды химияның негізін бейнелеуге жеткілікті жасушалық автоматтарға негізделген жасанды өмір симуляторы – Autoverse бар. Autoverse ішінде шағын орталар симуляцияланып, қарапайым, жасалған тіршілік формасының – Autobacterium lamberti популяцияларымен толтырылады. Autoverse-тің мақсаты – Көшірмелерге симуляцияланған ғаламның үлкен бөлігінде («Ламберт планетасы» деп аталатын) жұмыс істегеннен кейін пайда болған өмірді зерттеуге мүмкіндік беру.
In the 1994 science fiction novel Permutation City by Greg Egan, brain scanned emulated humans known as Copies inhabit a simulated world which includes the Autoverse, an artificial life simulator based on a cellular automaton complex enough to represent the substratum of an artificial chemistry. Tiny environments are simulated in the Autoverse and filled with populations of a simple, designed lifeform, Autobacterium lamberti. The purpose of the Autoverse is to allow Copies to explore the life that had evolved there after it had been run on a significantly large segment of the simulated universe (referred to as "Planet Lambert").