Этологический форум  

Вернуться   Этологический форум > Псевдоэтология
Имя
Пароль
Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
  #1  
Старый 09.06.2011, 14:01
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию Откуда берётся эталон

Поскольку в нашем мире основным Субъектом является Человек, то и в большинстве рассматриваемых нами ситуаций задающим «эталон» центром будет выступать человек. Это справедливо и для мира техники, и для политики, и для экономики, и для образования, и для производства, и для многих и многих других областей человеческой деятельности. И постольку поскольку Человек является Субъектом, то везде, куда он сумел сунуть свой настырный нос и дотянуться своими шаловливыми ручками, он установил свои «эталоны», и следовательно везде он осуществляет свою «управленческую» деятельность.

А нам нужно попытаться рассмотреть это явление в отрыве от человеческой деятельности, а для этого необходимо найти такие объекты с системой управления, где задающим центром не был бы человек. И мы такие объекты очень хорошо знаем — это все живые организмы: от простейших (бактерий) до сложных многоклеточных.

Как в живом организме осуществляется управляющая функция?

Примеров просто море! Например, в любой клетке есть такие белки, которые выступают в роли фермента, то есть является по сути катализатором — а это значит, что фермент управляет протеканием той или иной химической реакцией в клетке (и играет роль аналогичную транзистору в электронной схеме, только транзистор регулирует протекание токов, а фермент управляет скоростью протекания химической реакции). Этот механизм - катализ - позволяет управлять практически всеми процессами внутри клетки.

Но как понять, что внутри клетки является задающим центром для производства «эталонов» всех этих многочисленных транзисторов-ферментов?

Возьмём для примера такой довольно хорошо изученный в биологии процесс как ионная проводимость на мембране клетки.

Все знают (а если кто не знает, то — знайте), что на мембране любой живой клетки есть разность потенциалов (а разность потенциалов — это ни что иное, как напряжение, совсем как в электрической розетке, только чуть поменьше — где-то 0,05-0,1В или как принято говорить в биологии — 50-100 мВ). Этот потенциал образуется за счет различной концентрации ионов (заряженных частиц) снаружи и внутри клетки. Прежде всего речь идёт о таких ионах, как Протон (Н+), ион Натрия (Na+), и ион Калия (К+), но свой вклад вносят также и другие ионы.

Эта разница в концентрациях ионов получается не просто так и не сама по себе, а за счет целенаправленной и довольно затратной с точки зрения энергии работы клетки. Это так называемый активный ионный транспорт. То есть, это означает, что клетка активно тратит свои силы на то, чтобы пропихнуть тот или иной ион изнутри наружу, или снаружи внутрь.

Самые простые каналы — это протонные. Протон — это всего навсего атом водорода, который к тому же лишен своего электрона, поэтому этот ион самый маленький из всех возможных ионов, и затраты на его транспортировку должны быть самыми низкими. Именно так дело и обстоит. Существует даже такое мнение среди биологов, что именно этот механизм ионного транспорта был самым первым, которым обзавелись клетки, и назвали его биологи "протонным насосом". Роль протонного насоса очень простая — создать на мембране потенциал, который является своеобразным запасом энергии для клетки, как хорошо заряженная батарейка, которую клетка потом может тратить на своё усмотрение и использовать для совершения самой разной своей работы.

И первый вопрос, который нас интересует и который мы можем перед собой поставить, такой: как и чем регулируется работа этого протонного насоса?

Я не нашел точной ссылки, поэтому воспроизвожу свои знания, которые сохранились с времён моего обучения в университете. Нас учили, что существует естественный предел мембранного потенциала, так как за счет созданного самой клеткой напряжения такая маленькая заряженная частица как протон с легкостью пролетает сквозь мембрану обратно внутрь клетки, тем более, что наружу клетка переносит протон затрачивая энергию и совершая работу, а обратно протон проходит сам используя уже созданный клеткой мембранный потенциал. То есть, клетка гонит своим насосом протоны наружу, а они — сволочи — так и наровят сами без спросу проскочить обратно. И понятно, что при таком положении дел довольно быстро установится динамическое равновесие. Что собственно и наблюдается на мембране любой живой клетки.

Но совсем другой расклад с более тяжелыми ионами — натрия и калия. Эти ионы так просто сквозь мембрану не проскочат — им для этого нужно специальное разрешение, и специальные персональные для каждого иона ворота — ионные каналы.

Ионные каналы — это такие довольно сложно устроенные белковые образования, которые вмонтированы в толщу клеточной мембраны, и которые служат для избирательного и направленного транспорта тех или иных ионов через мембрану. И, что для нас особенно важно, работа таких каналов УПРАВЛЯЕМА.

Как и отчего зависит работа этих каналов — этому посвящена не одна научно-исследовательская работа и вручена не одна Нобелевская премия. (Например, Нобелевская премия 2003 года по химии присуждена за исследования, имеющие непосредственное отношение к биологии, а именно к жизнеобеспечению живой клетки. Открытия двух американских ученых - Питера Эгра и Родерика Мак-Киннона - позволили досконально разобраться в том, каким образом протекает водно-солевой обмен клетки с окружающей средой.
Открытый П. Эгром белок — аквопорин - первый, но не единственный из семейства аквапоринов. К настоящему времени известно около 200 разновидностей белков водных каналов у растений и животных, в том числе 11 - у человека. Благодаря аквапоринам клетки не только регулируют свой объем и внутреннее давление, но и выполняют такие важные функции, как всасывание воды в почках животных и корешках растений.
Родерик Мак-Киннон в 1998 году представил трехмерную структуру калиевого ионного канала бактериальной мембраны. Это позволило изучить работу ионного фильтра во всех деталях. Оказалось, что расстояния между атомами кислорода и ионом калия внутри канала в точности соответствуют расстояниям между калием и кислородом воды в растворе. Именно поэтому калий беспрепятственно проходит через канал, а натрий остается в водном растворе.
Изучение мембранных каналов, как водных, так и ионных, имеет не только теоретическое значение. Открытия нобелевских лауреатов 2003 года способствуют пониманию причин заболеваний почек, сердца, мышечной и нервной систем.)


Так как же происходит процесс УПРАВЛЕНИЯ в ионном канале? Изучено ли это?

Возьмем для примера Натриевый ионный канал.
Структура его и принцип работы изучен чуть ли не лучше всех остальных ионных каналов, поэтому я думаю, что проблем у нас с ним возникнуть не должно.


Натриевый ионный канал.

Как видим, натриевый ионный канал действительно работает подобно триггеру (или транзистору), открывая или закрывая проходимость иона Натрия через свои поры. А сигналом к перестройке его конфигурации выступает агент, который подходит к каналу из клетки. Это значит, что клетка сигнализирует каналу о том, что ему пора открываться (или закрываться), а он, как послушный мальчик, с точностью выполняет родительские распоряжения.

А откуда сама клетка «знает», что нужно открывать или закрывать те или иные ионные каналы?
Нет ответа.
Значит, нам нужно продвигаться в своих исследованиях дальше. И вскрывать механизмы управления жизнедеятельностью клетки на более глубинных уровнях.

На каких?

Ну, например, на уровне генома.

Последний раз редактировалось VPolevoj, 23.01.2012 в 10:14.
Ответить с цитированием
  #2  
Старый 10.06.2011, 10:42
Alex Alex вне форума
этолог
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Москва
Сообщения: 729
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Sonta
Откуда берется" эталон"?

Мне кажется, что описание процесса управления через соответствие какому-то "эталону" неверно. Если определить управление как воздействие на систему с целью оптимизации, то вопросы об "эталоне" и смысле подобного действа отпадают сами собой. При этом формально "эталон" (если он нужен) все равно помещается в схему. Оптимизируется (минимизируется) разница между эталоном и наблюдаемым ответом системы.
А оптимизация каких-то параметров имеет очевидный биологический и эволюционный смысл.
Ответить с цитированием
  #3  
Старый 10.06.2011, 11:12
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alex
Мне кажется, что описание процесса управления через соответствие какому-то "эталону" неверно. Если определить управление как воздействие на систему с целью оптимизации, то вопросы об "эталоне" и смысле подобного действа отпадают сами собой. При этом формально "эталон" (если он нужен) все равно помещается в схему. Оптимизируется (минимизируется) разница между эталоном и наблюдаемым ответом системы.
А оптимизация каких-то параметров имеет очевидный биологический и эволюционный смысл.

Alex, не знаю, заметят ли другие (поэтому специально заостряю на этом внимание), но ты высказал два противоположных утверждения:
Цитата:
Сообщение от Alex
1) Мне кажется, что описание процесса управления через соответствие какому-то "эталону" неверно.

2) При этом формально "эталон" (если он нужен) все равно помещается в схему.

Я привнёс в описание процесса управления этот дополнительный элемент - "эталон" - именно потому, что (цитирую) "формально "эталон" (если он нужен) все равно помещается в схему".

Это означает, что там где это необходимо, мы ЯВНО УКАЗЫВАЕМ "эталон" и его значение, а там, где в этом нет необходимости, мы ФОРМАЛЬНО ПОДРАЗУМЕВАЕМ, что он там есть (пусть и в неявном виде). При этом общая схема устройства всей системы управления не меняется.

Это позволяет формализовать и унифицировать процесс разработки любых систем управления (а так же процесс изучения систем управления созданных Природой, когда мы с ними сталкиваемся на практике).

Считаю этот момент принципиальным.
Ответить с цитированием
  #4  
Старый 10.06.2011, 13:27
Alex Alex вне форума
этолог
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Москва
Сообщения: 729
По умолчанию

Почему же они вдруг противоположны ? Все, что я говорю - не надо сводить теорию к частному случаю, потому что тогда обязательно найдутся контрпримеры. Ни о какой противоположности и речи нет.
Ответить с цитированием
  #5  
Старый 10.06.2011, 13:58
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alex
Все, что я говорю - не надо сводить теорию к частному случаю, потому что тогда обязательно найдутся контрпримеры.
Alex, я считаю своей заслугой как раз то, что мне (по моему скромному мнению) удалось все частные случаи свести к одному общему.

И теперь вся процедура (например, проектирования систем управления, или наоборот - изучение готовой уже существующей) сводится к почти банальщине: взять одну универсальную структуру, подставить в неё конкретные значения (а где не надо, оставить пустые места, подразумевая, что там функция выполняется сама) - и всё - понятно и доступно.

Поэтому я просто настаиваю на том, что моя схема - это и есть общий случай (а не частный, как это пытаешься представить ты).
Ответить с цитированием
  #6  
Старый 11.06.2011, 18:55
Alex Alex вне форума
этолог
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Москва
Сообщения: 729
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от VPolevoj
Alex, я считаю своей заслугой как раз то, что мне (по моему скромному мнению) удалось все частные случаи свести к одному общему.

Тогда я что-то не понимаю. Что я вижу: пересказ основ кибернетики (без формул) с введением ряда дополнительных штуковин ("Управляющий центр"), в общем, ни для чего не нужных. Вижу весьма интересное описание процессов управления в частных случаях живых систем.

Цитата:
Сообщение от VPolevoj
Поэтому я просто настаиваю на том, что моя схема - это и есть общий случай (а не частный, как это пытаешься представить ты).

Это как сказать. Пока не введена мера на отклонение управляющего воздействия от эталона, или хотя бы не показано, что такая мера существует (но и тут не все просто, представим, что эта мера похожа на расстояние Левенштейна) - пока нет меры, говорить об управлении бессмысленно. Ну видит "центр" что что-то идет не так... и что он делает ? Хаотически подергивается, больше ничего. И никогда к эталону не придет.
Ответить с цитированием
  #7  
Старый 12.06.2011, 12:21
Аватар для VPolevoj
VPolevoj VPolevoj вне форума
эрудит
 
Регистрация: 02.09.2009
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщения: 1,185
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alex
... пока нет меры, говорить об управлении бессмысленно. Ну видит "центр" что что-то идет не так... и что он делает? Хаотически подергивается, больше ничего. И никогда к эталону не придет.
Alex, я это обдумаю и обязательно отвечу.

Пока же хочу заметить, что ты абсолютно прав в одном: что делает центр (например, наше правительство), когда видит, что что-то идёт не так?
Хаотически подёргивается, и больше ничего!
И никогда к эталону не придёт!
Ответить с цитированием
  #8  
Старый 12.06.2011, 12:45
Аватар для Krass
Krass Krass вне форума
Super Moderator
 
Регистрация: 26.09.2007
Сообщения: 1,694
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от VPolevoj
Alex, я это обдумаю и обязательно отвечу.

Пока же хочу заметить, что ты абсолютно прав в одном: что делает центр (например, наше правительство), когда видит, что что-то идёт не так?
Хаотически подёргивается, и больше ничего!
И никогда к эталону не придёт!


Правительство (наше не употребляю принципиально ) это вирус, разрушительный вирус, а у него свои "эталоны".
Теперь что касается живой природы. организма.А что, есть эталоны? Скорее напоминает игру в теннис -летит мячь, отбей.
Эталон подразумевает определенную статику, а в природе ее нет, сплошная динамика.

Последний раз редактировалось Krass, 12.06.2011 в 12:56.
Ответить с цитированием
  #9  
Старый 12.06.2011, 13:04
Sonta Sonta вне форума
любитель
 
Регистрация: 24.02.2007
Сообщения: 2,255
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от VPolevoj
Alex, я это обдумаю и обязательно отвечу.

Пока же хочу заметить, что ты абсолютно прав в одном: что делает центр (например, наше правительство), когда видит, что что-то идёт не так?
Хаотически подёргивается, и больше ничего!
И никогда к эталону не придёт!
Видимо то ,что мы дифинируем как обьекты ,которым мы пытаемся приписать,качество центров,сигналов,процессов,систем и т. п.,являются фазовыми пространствами хаотических явлений другого уровня
Ответить с цитированием
  #10  
Старый 12.06.2011, 20:06
Alex Alex вне форума
этолог
 
Регистрация: 21.01.2009
Адрес: Москва
Сообщения: 729
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от VPolevoj
Alex, я это обдумаю и обязательно отвечу.

Пока же хочу заметить, что ты абсолютно прав в одном: что делает центр (например, наше правительство), когда видит, что что-то идёт не так?
Хаотически подёргивается, и больше ничего!
И никогда к эталону не придёт!

Ну так правильно! Если там негладкая функция, используемая в качестве меры (а это именно так!), то именно таким и должно быть поведение. Хотя я считаю такую модель слишком уж упрощенной.

- Почему не стреляли пушки ?
- Есть 50 причин. Во-первых, не было пороха.
- Достаточно...

- Почему усилия правительства не приводят к желаемым результатам ?
- Есть 50 причин. Во-первых, функция оценки плохая.
- Достаточно...
Ответить с цитированием
Ответ


Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра
Комбинированный вид Комбинированный вид

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете прикреплять файлы
Вы не можете редактировать сообщения

BB-коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход


Часовой пояс GMT +4, время: 04:24.


Русский vBulletin v3.5.1, Copyright ©2000-2025, Jelsoft Enterprises Ltd.
Перевод сделал zCarot