Geneetiline programmeerimine: võimalused, näited

Sisukord:

Geneetiline programmeerimine: võimalused, näited
Geneetiline programmeerimine: võimalused, näited
Anonim

2017. aasta oktoobris Sotšis toimunud ülemaailmsel noortefestivalil jahmatas Venemaa president Vladimir Putin kohalviibijaid oma avaldusega ja lähenemisega luua etteantud omadustega inimene. Geneetiline programmeerimine ja geneetilised algoritmid kui biotehnoloogia tööriist on astumas eksistentsiaalsele arenguteele. Tulevik on juba saabunud ja selle kohta on palju näiteid. Maailm siseneb meie eluajal inimese geneetilise programmeerimise ajastusse. Tervise ja geniaalsuse põimitud geenid, võit pärilike haiguste üle ja inimese üldine enesetäiendamine ei ole enam ulme illusioonid. Need on praktilised geneetilise programmeerimise tehnoloogiad.

geneetiline programmeerimine
geneetiline programmeerimine

Tõkked murtud

Varem oli dogma, et DNA pärilikku teavet oli võimatu ümber kirjutada. Nüüd on aga kõik muutunud. Nobeli preemia 2006. aastalsaid molekulaarbioloogid E. Fire ja K. Mellow mehhanismi avastamise eest, mis võimaldab lülitada sisse mis tahes geeni toimimise inimese genoomis – RNA interferents. Need on mehhanismid juba olemasoleva geenikomplekti muutmiseks. Kuid loodus ise on andnud meile teise mehhanismi, mis mõjutab meie geenikomplekti. Need on viirused - ainulaadsed organismid, mis on võimelised peremeesraku teavet ümber kirjutama. Just nemad suudavad pöördtranskriptsiooni abil tuua rakus olevasse DNA-sse midagi uut. Ja juba muudetud DNA paljuneb koos peremeesrakkudega. Viiruslikud biotehnoloogiad on üks viise, kuidas arendada inimese geneetilist programmeerimist vastav alt etteantud omadustele.

Esimene samm on juba tehtud

Geneetilise programmeerimise näide on tänapäeval sportlaste doping, millest on hakanud rääkima kogu profispordimaailm. Geneetiline dope, repoksigeen, on DNA kompleks, mis kodeerib neerudes toodetud valku, erütropoetiini. Preparaat sisaldab ka vektorviirusel põhinevat süsteemi teabe edastamiseks rakkudesse. See valk vastutab punaste vereliblede moodustumise stimuleerimise eest. Seos on otsene – rohkem punaseid vereliblesid, rohkem hapnikku kudedes, paremad tulemused. Seni on see farmakoloogiline avastus vaid suletud laborite toode, kuid käes on päev, mil geneetilisest programmeerimisest ja muutmisest saab kaubanduslik toode.

inimese geneetiline programmeerimine
inimese geneetiline programmeerimine

Inimeste tehnoloogiad ja nende ülesanded

Inimeste tehnoloogiad on mitmel viisil, mille eesmärk oli inimese geneetika muutmine. Nende toimevahendiks on kvaasikeemilised manipulatsioonid DNA molekulidega. Inimtehnoloogiad on tänapäeval inimese geneetiline programmeerimine etteantud omaduste järgi, RNA interferentsi ja DNA rekombinatsiooni tehnoloogia, kloonimine, transgenoos, nanomeditsiini tehnoloogiad, infomeedia ja arvutivõrgu klastrid. Inimtehnoloogiate ülesanded paljude probleemide lahendamisel:

  • Inimkonna vabastamine geenihaigustest.
  • Eluea pikendamine ja embrüote valikuline valik.
  • Inimese genoomi täiustamine üleminekuga Homo tecnologoficus’ale (inimkonnajärgne).
  • Täiuslike ja "ravimitega" imikute loomine.
  • Psühhogenoomika, mis jahib geene, mis vastutavad isiksuse, selle identiteedi, psüühika ja käitumise kujunemise eest.
  • Ravimite loomine, mis on keha üksikute ainete täpsed koopiad.

Ja see ei ole täielik loetelu probleemidest, mida humaansed biotehnoloogiad aitavad lahendada, avades seeläbi uusi võimalusi inimese geneetiliseks programmeerimiseks.

inimese geneetiline programmeerimine vastav alt etteantud omadustele
inimese geneetiline programmeerimine vastav alt etteantud omadustele

Järelinformatsiooni ajastu

Inimkond jõuab lähitulevikus sellisesse arenguperioodi. Biotehnoloogia siseneb meie ellu ja muutub igapäevaseks. Meie lapsed loevad ajalooraamatutest pärilike haiguste kohta, sündimus võetakse kontrolli alla ja evolutsiooni juhivad inimesed. Inimene kui ise taastootev bioloogiline süsteem muutub ise programmiks. Süsteem, millel on võimalus parandadavead, teeninduskaustade saadavus ja parendusvõimalused. Geeniprogramm "surm" asendatakse "surematusega", ehitame genoomi tervise, intelligentsuse ja seksuaalse atraktiivsuse programmid. Ja lõpuks muudavad neuroimplantaadid ja inimese geneetiline programmeerimine inimeste ja masinate vahelised piirid häguseks.

Paralleelmaailm

Ja kui bioinsenerid töötavad bioloogiliste modifikatsioonide alal, siis matemaatikud ja programmeerijad töötavad tehissüsteemide geneetilise programmeerimise alal. Ja kui eelmise sajandi 80-90ndatel olid mõisted "evolutsiooniline andmetöötlus" ja "geneetiline algoritm" veel uued, siis tänapäeval ei kasuta sõnu "tehisintellekt" ja "digitaaldarvinism" mitte ainult spetsialistid. Tehissüsteemidele rakendatava geneetilise programmeerimise rajaja, Stanfordi professor John Koza tutvustas teadusringkondadele "masina evolutsiooni" teooriat. Geneetilised algoritmid töötavad – see on oluline. Kuidas? Vastus on pikk ja mittespetsialistidele täiesti selge. Selgitame näitega.

geneetiline programmeerimine geneetilised algoritmid
geneetiline programmeerimine geneetilised algoritmid

Nutikad autod

Aastal 2002 töötas paviljon "Life of Robots" Briti keskuses "Magna". Selles paviljonis võitlesid ellujäämise eest kaksteist robotit, mis on loodud ja töötavad geneetiliste algoritmide ja digitaalse evolutsiooni alusel. Pooled neist toodavad päikesepaneelide abil oma olemasoluks energiat ise. Neid nimetati heliofaagideks. Teine pool on kiskjad, neile ei antud sellist võimet ja nad said laengu ainult heliofaagi püüdmisega. Need robotid, mis jäid ellulaadisid oma programmid alla oma järeltulijatesse robotitesse. Etendus ei kestnud kaua – see suleti, kui üks robotitest sai aru ja otsustas paviljonist põgeneda. Siis ei alanud inimeste ja masinate sõda ainult seetõttu, et põgenik sai parklas autolt löögi.

Hirmutavad taustad

Nutikad tehissüsteemid, mis töötavad vähese või ilma inimese sekkumiseta, pakuvad palju üllatusi. Vahel häiriv ja hirmutav. Sussexi ülikoolis sai masina ülesandeks ostsillaatori kasvatamiseks kasutada evolutsioonimeetodit ja geenialgoritme. Ülesanne sai täidetud – valmistatud seade andis perioodilise signaali. Kuid nagu selgus, ei tootnud ta seda ise, vaid püüdis kinni lähedalasuvate elektroonikaseadmete signaalid ja edastas need enda omaks. Kas digitaalse evolutsiooni järgmiseks etapiks saab seade, mis ei kasuta elektriseadmeid, vaid meid?

inimese geneetilise programmeerimise võimalused
inimese geneetilise programmeerimise võimalused

Nad võiksid olla targemad

John Koza ettevõttes suutis Genetic Programming, mis põhineb (seni) ainsal (seni) omatehtud arvutil, mis koosneb tuhandest Pentiumist, mille karakteristikud on 350 megahertsi, korrata 15 leiutist ja 6 neist said patendi pärast 2000. aastat., ja see ületab isegi inimese analoogi omadused.

Need leiutised kuuluvad tehisintellekti, mis töötab geneetiliste algoritmide ja digitaalse evolutsiooni alusel. Kui kiiresti väljastatakse masinatele patendid? Elektroonilise evolutsiooni tulemused on juba olemas Boeing 777 mootorites jatipptasemel antibiootikumid. Ekspertide prognoosid ütlevad, et järgmise 5-10 aasta jooksul loob geneetiline programmeerimine rohkem tooteid, kui on juba loodud ja müüdud.

geneetilise programmeerimise näited
geneetilise programmeerimise näited

Matrixi tulevik

Geeniprogrammeerimise praegune arengutase on alles lapsekingades. Robotite autonoomseks kasvatamiseks on vaja uusimat tehnoloogiat, mis pole veel saadaval. Investeerimiskompassi näitaja on aga suunatud arvuti-, telekommunikatsiooni- ja bioloogiliste tehnoloogiate rahastamisele. See on selles järjekorras. Digimaailma loomist rahastame ise. Digitehnoloogia areneb ja teeb seda kiiresti. Veel 40 aastat tagasi eksisteeris mobiiltelefon ulmekirjanike ettekujutuses ja tänapäeval on peaaegu igal vidinal 8-megapiksline kaamera. Kuid kas selle telefoni kasutaja võib selgitada, kuidas see töötab?

Meist ei tohiks saada lehmad

Digitaalne maailm on asendamas bioloogilist. Meie kultuuri geenide analoogid (meemid), mis pärinevad pealesurutud ideedest, meloodiatest, piltidest ja muudest vaimsetest viirustest, saavad evolutsiooni objektiks. Kogu senine ajalugu on allutatud mainitud meemide vastuvõetavaima kandja loomisele. Kõigepe alt oli mees. Siis lisandusid sellele raadio ja televisioon. Ja lõpuks Internet programmidega, mis on võimelised ise taasesitama ja vigade kallal töötama. Meie armsad lehmad ei eelda, et nad on meie loodud selleks, et teenindada masinat, et neilt piima vastu võtta. Ja mida iganes lehm sellest arvab, sinaoled näinud vaba metslehma?

Soovitan: