Infreemation

Algorithmic efficiency in the face of inelegance حسابي كفاءه في مواجهة اللااناقه

Seed magazine published a wonderful crossover article between the worlds of biology and engineering “ نشرت مجلة البذور راءعه الانتقال بين العالمين المادة علم الاحياء والهندسه " Algorithmic Inelegance حسابي اللااناقه ” "

The complexity of developmental regulation isn’ta product of design at all, and it’s the antithesis of what human designers would consider good planning or an elegant algorithm. تعقد الانماءيه تنظيم isn'ta نتاج تصميم على الاطلاق ، وانه نقيض ما سوف تنظر في حقوق المصممين التخطيط الجيد أو خوارزميه انيقه. It is, however, exactly what you’d expect as the result of cobbling together fortuitous accidents, stringing together helpful scraps into an outcome that may not be pretty, but it works. غير أنه ، بالضبط ما كنت تتوقع ما نتيجة الحوادث العرضيه ترقيع معا ، الى جانب التوتير الى قصاصات من المفيد ان النتيجة قد لا تكون جميلة ، ولكنه يعمل. That’s all evolution needs from developmental processes: something that works well enough, no matter how awkward or needlessly complex it may seem. هذا كل ما تطور الاحتياجات من العمليات التنمويه : شيء يعمل بشكل جيد بما فيه الكفايه ، مهما كانت معقدة غير المريحه او داع وربما يبدو.

Biological solutions can be remarkably efficient (well adapted thanks to evolution by natural selection) while being absurdly backwards in design. الحلول البيولوجية يمكن ان تكون فعالة بشكل ملحوظ (بالاضافة الى تكييف وبفضل التطور من خلال الانتقاء الطبيعي (في حين يجري الى الوراء في تصميم بحماقه. Nerves in the mammalian eye pass on top of the rods and cones that collect light yet I can’t complain about my eyesight (other than the need for contacts but that’s another story). الاعصاب في تمرير الثدييات العين وعلى رأسها القضبان ومخاريط الضوء التي تجمع حتى الان لا استطيع ان يشكو بلدي البصر (من غير الحاجة الى اتصالات لكن ذلك قصة أخرى). Cephalopods apparently have more accurate vision thanks to happier circumstances: رأسيات الارجل قد يبدو اكثر دقة الرءيه وبفضل الظروف اسعد :

The vertebrate retina is wired “backwards”. الفقريات الشبكيه السلكيه هو "الى الوراء". That is the photoreceptors point to back of the retina, away from incoming light, and the nerves and blood vessels are on the side of the incoming light, this means that any image formed on the vertebrate retina has to pass though layers of blood vessels and ganglion cells, absorbing and distorting the image….Now consider the eye of squids, cuttlefish and octopi. وهذا هو العودة الى نقطة photoreceptors من شبكيه العين ، بعيدا عن ضوء الوافدة ، والاعصاب والاوعيه الدمويه هي على جانب المقبل على ضوء ذلك ، وهذا يعني أن أي صورة تشكلت على الفقريات الشبكيه قد تمر على الرغم من طبقات من الاوعيه الدمويه و خلايا العقده ، واستيعاب وتشويه صورة…. الان ان تنظر في عين الحبار ، الحبار والاخطبوطات. Their retinas are “rightway round”, that is the photoreceptors face the light, and the wiring and the blood vessels facing the back (1). على شبكيه العين "جولة rightway" ، وهذا هو وجه photoreceptors ضوء ، والاسلاك والاوعيه الدمويه التي تواجه عودة (1). Squid and octopi have no blind spot; they can also have high visual acuity. الحبار والاخطبوطات اي بقعة عمياء ، بل يمكن ان يكون لها ايضا ارتفاع حدة البصر. The octopus also has a fovea-equivalent structure, which it makes by packing more (or longer) photoreceptors into a given area (1). الاخطبوط له ايضا النقره - ما يعادل هيكل ، الذي يجعل من اكثر من جانب التعبءه (او اكثر) photoreceptors في مجال معين (1). Because it doesn’t have to create a hole in the supporting tissue it can have arbitrarily large “fovea”, and greater visual acuity. لانه ليس لديه لايجاد ثقب في الانسجه الداعمة يمكن ان يكون كبيرا بشكل تعسفي "نقره" ، وزيادة حدة البصر. Cuttlefish have better visual acuity than cats (2) and because of their “rightway round” retinas; this level of acuity covers nearly the entire retina (1,2) unlike vertebrates where it is confined to the small spot of the fovea. حبار افضل من القطط حدة البصر (2) ولما لها من "جولة rightway" شبكيه العين ؛ هذا المستوى من البراعه ويغطي الشبكيه باكمله تقريبا (1،2) على عكس الفقريات ومن حيث يقتصر على بقعة صغيرة من النقره.

More on this fascinating story مزيد من التفاصيل حول هذا قصة راءعه here هنا .

The author seems to indicate that human engineers would shy away from the needless complexity that evolution by historical accident seems to create. ويبدو ان المؤلف يشير الى ان حقوق المهندسين من شأنه أن نجفل من التعقيد لزوم لها من قبل هذا التطور التاريخي لخلق حادث يبدو. However, today’s leading engineers faced with shifting requirements, overwhelming problem complexity, or incomplete understanding of the science behind the solution may well adopt an evolutionary strategy toward solving a problem , as many circuit and drug designers have already done successfully. ومع ذلك ، مما ادى المهندسين اليوم تواجه متطلبات التحول ، والاغلبيه الساحقه من تعقيد المشكلة ، او ناقصه فهم من وراء العلم وربما يكمن الحل ايضا في اعتماد استراتيجية تطوريه في اتجاه حل المشكلة ، حيث ان كثيرا من داءره مكافحة المخدرات ومصممي فعلت بنجاح. (I’ll try and dig up some references). (ساحاول وحفر بعض المراجع). They start with a modular design with lots of simple parts that can be tweaked and rearranged quickly, set up replication with random modification and a process for selecting the best fitted solutions. وهي تبدأ مع التصميم المعياري مع الكثير من اجزاء بسيطة يمكن ان tweaked واعادة ترتيبها وبسرعة ، مع تكرار انشاء وتعديل وعشواءيه في عملية لانتقاء افضل الحلول المجهزة. Like artificial selection, or breeding, you can achieve results quickly. مثل اختيار مصطنعة ، او تربية ، يمكنك تحقيق نتائج على وجه السرعه. This is similar to what successful organisms do, molded by the evolutionary process of natural selection working hand in hand with mutation and reproduction. وهذا هو النجاح على غرار ما تفعل الكائنات الحيه ، مصبوب من العملية التطوريه الانتقاء الطبيعي وهي تعمل يدا بيد مع طفره والانجاب. And it explains why we burn brightly on this earth, have sex, and above all why we are programmed to die. ويوضح لماذا يحرق الزاهيه على هذه الارض ، يمارسون الجنس ، وقبل كل شيء لماذا نحن موجودون المبرمجه للموت.