Табиғи информатика

Табиғи информатика — табиғатта болатын, мида және адамдзат қоғамында ақпараттарды өңдеу процессін зерттейтін ғылыми бағыт. Бұл классикалық ғылыми бағыттарына, яғни эволюция теориясына, морфогенезіне және биологиялық даму теориясына, жүйелік зерттеулеріне: мидың зерттеуіне, ДНҚ, имундық жүйе, жасушалы мембраналардың және т.б. зерттеулерге негізделген. Осы бағыттың екінші міндеті – алынған білімдердің бәрін техникалық жүйеде жүзеге асыру және табиғи процесстері туралы ақпараттарды компьютерлік моделдендіру.

Зерттеулер

Әдетте информатика өткен ғасырдағы компьютердің пайда болуынан және дамуынан шыққан техникалық тәртіп ретінде қарастырылады. Бірақ ежелгі есептуіш құралдар: абакус, иероглифтар жүйесі немесе кітап бастырылуының ашылуы осы тәртіпке қосыла алады. Кей зерттеушілер информатиканы жасаған адамдар емес, информатика адамдарды жасаған деп санайды. Соған байланысты, адам ақылды, өзін-өзі қамтамасыз ететін эволюциялық теорияның орасан зор CAD-жобасы ретінде санауға болады. Әлбетте, бұл жобаның қағидалары әліде түсініксіз немесе онша қатты түсінікті емес. Бірақ бұл оның жоқтығын немесе оның зерттелуге лайықты емес екенін көрсетпейді.

Табиғатта болып жатқан көптеген процестерді ақпарат ретінде қарастыруға болады. Мысалы, даму процессі, биологиялық көлік, бір жасушалы ағзалардағы процесстер. Осы процесстерді зерттеу кезінде ғалымдар кей принциптерді, феномендерді, процесстерді табиғи-ғылыми контексттен және ақпаратты өңдеу принципіне байланысты бөліп жатыр. Осыған байланысты көптеген табиғи принциптар қазіргі информатика саласының жүйесіне сіңіп кеткен.

Жүйелік зерттеулер

Австро-американдық биолог Людвиг фон Берталанфи 1930-шы жылдарда жалпы жүйе теоремасын ұсынды. Оның басты идеясы жүйелік объектердің функциялануын басқаратын изоморфизм заңдарын мойындауында болды. Бұл теорияның көптеген түсініктері қазіргі информатикамен тығыз байланысқан. Бұл мысалы, объекттер (объектті-бағдарланған программалау) және қатынас (реляционды дерекқор), жүйе және орта (клиент-сервер-архитектура).

Бірақ, Берталанфи тепе-теңдік (гомеостаз), эволюция, адаптация, өтпелі процесстерді, яғни жүйелер динамикасын зерттейді. Бұл тақырыптарды информатика толықтай ескермей жатыр деп айта алмаймыз, мысалы програмдық қамтамасыз ету процессі. Бұл жағдайда қиындық пен энтропия (тағы бір жүйелік ұғым) арасында қақтығыс жүреді. Егер n>1 және кодтағы қатені түзету орташа есеппен n жаңа қателік шақыратын болса, онда құрастыру процессі шашылмалы болады. Осындай мәселелер табиғат алдында да тұрған, және табиғат бұл проблеманы шешкен.

Биологиядағы және медицинадағы зерттеулер

Жүйелік биология — биология мен қиын жүйелер теориясының тоғысында пайда болған, ғылыми тәртіп. 1993 жылы бірінші рет осы терминді W.Zieglgänsberger және TR.Tölle авторларының мақаласында қолданылған. Бірақ бұл бағыт осыған дейін де болған. Толығырақ айтсақ, Берталанфиді бұл бағыттың атасы ретінде санауға болады, өйткені ол өзі биолог болған.

Бұдан да ерте —XX ғасырдың ең басында орыс физиологі Владимир Бехтерев 23 әмбебап заңын ашты және оларды психикалық және әлеуметтік процесстер салаларына таратты. 1935 жылы академик Павловтың оқушысы Петр Анохин жаңа ұғым енгізді, ол – «санкцияленуші афферентация» (1952 жылдан бастап «кері афферентация»; кейін кибернетикада «кері байланыс» ), және сол уақытта ол функционалдық жүйесіне Берталанфи теориясынан біршама жақсы бірінші анықтама берді.

ДНҚ-ның генетикалық кодының мағынасын шешу — информатика саласына өте жақын зерттеу.

Әдебиеттер

• Моделирование в биологии, ағылш. аудару, под ред. Н. А. Бернштейна, М., 1963.
• Парин В. В. и Баевский Р. М., Кибернетика в медицине и физиологии, М., 1963.
• Брайнес С. Н., Свечинский В. Б., Проблемы нейрокибернетики и нейробионики, М., 1968.
• Игнатьев М. Б. «Артоника» Статья в словаре-справочнике "Системный анализ и принятие решений"изд. Высшая школа, М., 2004.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Lakhmi C. Jain; N.M. Martin Fusion of Neural Networks, Fuzzy Systems and Genetic Algorithms: Industrial Applications. — CRC Press, CRC Press LLC, 1998
• Емельянов В. В., Курейчик В. В., Курейчик В. Н. Теория и практика эволюционного моделирования. — М: Физматлит, 2003.