Classification is hard, can network science help? التصنيف الصعب ، يمكن ان تساعد شبكة العلوم؟

September 7th, 2004 | by ian | ايلول / سبتمبر 7th ، 2004 | من قبل ايان |

So I was inspired by a article by a friend of mine in thinking about his post: حتى كنت مستوحاة من المادة عن طريق صديق لازالة الالغام في التفكير في منصبه : Science is easier from the outside والعلم هو اسهل من الخارج . Given my background in experimental evolutionary biology I thought maybe I would throw a few comments his way, then my few comments combined to form something which probably oversteps the bounds of what can be considered a comment. وبالنظر الى بلدي الخلفية في البيولوجيا التطوريه التجريبيه واعتقد انني ربما رمى بعض التعليقات في طريقه ، ثم بلدي بعض التعليقات على شكل مجتمعة الامر الذي ربما يتجاوز حدود ما يمكن اعتباره تعليقا.

Classification in Biology, or phylogenetics, is fraught with issues that we typically do not face when creating our own systems of classification such as organization of content content on a website. التصنيف في علم الاحياء ، او phylogenetics ، أمر محفوف القضايا التي نحن عادة لا تواجه منطقتنا عند انشاء نظم تصنيف مثل تنظيم المحتوى على محتوى موقع على شبكة الانترنت. Just look at the issues Anthropologists have in studying human evolution which, geologically speaking, happened yesterday. مجرد القاء نظرة على القضايا التي علماء الانثروبولوجيا في دراسة التطور البشري التي تحدث جيولوجيا ، حدث بالامس.

When studying “trees of life” there is the necessarily subjective nomination of a phylogenetic root which causes biases in analysis of the rest of the hierarchy that are impossible to avoid (instead we often run many thousands of iterations of analysis on a dataset varying the choice of root that often yields radical differences). عند دراسة "شجرة الحياة" ثمة ذاتية بالضروره ترشيح من الجذر ذو علاقة بالتطور النوعي الذي يؤدي الى التحيز في تحليل بقية التسلسل الهرمي التي هي من المستحيل تجنب (ونحن في كثير من الاحيان بدلا من تشغيل عدة آلاف من التكرار للتحليل البيانات المختلفة على الاختيار من جذور المحاصيل في كثير من الاحيان ان الاختلافات الجذريه). Think about it. فكروا. How would you go about choosing the root of the tree? وكيف يمكن ان تذهب حول اختيار الاسباب الجذريه للشجرة؟

Mismatches between genetic, morphological and life history based phylogenies abound: what data will you favour? عدم التطابق بين الجينيه ، والمورفولوجيه التاريخات العرقيه القائمة على تاريخ حياة وفيره : ما هي البيانات هل انت مستعد لصالح؟ You might think genetics is the most objective form of classification data but this is often problematic: وأعتقد انكم قد علم الوراثه هو اهم شكل من اشكال الهدف تصنيف البيانات ولكن هذه الاشكاليه في كثير من الاحيان :

  • it is likely you have much less genetic information to work with (morphology preserves more easily than genetic information) ومن المرجح لديك ناهيك عن المعلومات الوراثيه للعمل مع (مورفولوجيا يحفظ بسهولة اكبر من المعلومات الجينيه)
  • genes can be transferred between species via mobile elements, especially in the microbial and plant worlds which make up the majority of life on earth الجينات يمكن نقلها بين الانواع عن طريق العناصر المتحركه ، لا سيما في العالمين الميكروبيه والنباتية التي تشكل غالبية من الحياة على الأرض
  • genes can converge to the point where they look like they may have diverged from a common ancestor الجينات يمكن ان تلتقي لدرجة انها تبدو انها قد وقد تباينت مشترك من الجد

Convergence is a problem since it can happen at all levels including genetic, morphological and life history (compared traits evolve separately and converge due to selective pressures and do not indicate shared ancestor). التقارب هي مشكلة لانه يمكن ان يحدث على جميع المستويات بما في الوراثيه ، وتاريخ حياة المورفولوجيه (مقارنة السمات تتطور بصورة مستقلة وتلتقي بسبب الضغوط الانتقاءيه ولا تشير الى تقاسم الجد).

This is all further compounded by gaps in the fossil record: وهذا كله يضاعف من الثغرات في السجل الاحفوري :

  • Different body structures and environments determine the ease of fossilization so the fossil record is biased. هيئة هياكل مختلفة وبيئات تحديد سهولة التحجر حتى الاحفوري سجل متحيزه.
  • Speciation can happen in the blink of a geological eye, so to speak, both in terms of the generation of diversity and the susequent sorting (selection). Speciation يمكن ان يحصل في برمشه عين جيولوجي ، ان جاز التعبير ، سواء من حيث توليد التنوع والفرز susequent (اختيار). It is quite a detective story to determine who the suspects are… انها قصة لا بأس به المخبر لتحديد من المشتبه فيهم…

Carl von Linné, the father of modern biological taxonomy, didn’t even have the benefit of understanding evolutionary processes let alone genetics when he developped his Systema Naturae. كارل فون linné ، والد البيولوجية الحديثة للتصنيف ، لا تتوفر لصالح الفهم ناهيك عن عمليات تطور علم الوراثه وقال انه عندما وضعت له systema naturae. Instead he thought he was revealing the divine order in God’s creations. وبدلا من انه يعتقد انه يكشف النظام الالهي في مخلوقات الله. As a result of this starting assumption and very limited data set that didn’t include much in the way of non-morphological information his original constructions, while logical given what he had to work with, often did not reflect the natural-historical order. ونتيجة لهذا الافتراض وابتداء من مجموعة بيانات محدودة جدا ان لم تتضمن الكثير في الطريق من غير بلده الاصلي المورفولوجيه المعلومات الإنشاءات ، في حين منطقي ، باعتبار ما كان للعمل مع ، في كثير من الاحيان لا يعكس الطبيعيه من اجل التاريخية.

The wild endeavour of science is one of discovery not invention, which we will leave to engineers. البرية تسعى للعلم واحد من اكتشاف وليس اختراع ، التي نترك للمهندسين. Scientists don’t have the luxury of constructing our world (and when they indulge in that luxury they often take us down the wrong path…not that thats a bad thing!). العلماء لا يملكون ترف بناء في عالمنا (وعندما تنغمس في الترف التي كثيرا ما تأخذنا الى اسفل في الاتجاه الخاطئ… لا ان thats سيئا!). It is a process of discovery fraught with accidental success, abject failure, Eureka moments. وهي عملية محفوفه الاكتشاف العرضي النجاح ، والفشل الذريع ، اوريكا لحظات.

Classification is such a fundamental aspect of science, but it is also a wholly human one. هذا التصنيف هو جانب أساسي من جوانب العلم ، ولكنه ايضا كلية حقوق واحدة. A classification system can both be wildly useful and fundamentally flawed. أ نظام التصنيف على حد سواء يمكن ان تكون مفيدة بعنف ومعيبه. What happens when something needs to go on two branches that are far apart in the classification structure? ماذا يحدث عندما يحتاج الى شيء يذهب على اثنين من كل فرع من الفروع التي هي بعيدة عن بعضها في هيكل التصنيف؟

Maybe a tree with a root and branches is the wrong way to look at classification. ربما شجرة ذات جذور وفروع بأسلوب خاطئ هو ان ننظر الى التصنيف. Perhaps we need to navigate a network of organization instead to find a happy home for everything, connected to all things related and far apart from that which is not. ربما كنا بحاجة الى الانتقال من شبكة منظمة وبدلا من العثور على الصفحه الرئيسية لسعيدا في كل شيء ، كل شيء المرتبطه ذات الصلة والآن وبغض النظر عن ذلك والتي ليست كذلك. I admit that I am inspired here having recently read the book اعترف ان الهم أنا هنا بعد أن قرأت مؤخرا كتاب Six Degrees: The Science of a Connected Age ست درجات : علم من العمر متصله which I believe to be the best account of why studying networks and their behaviours is relevant to all disciplines. التي اعتقد انها افضل من حساب لماذا دراسة الشبكات وسلوك هو لجميع التخصصات ذات الصلة.

The likely problem is that conceptually and possibly even mathematically a network approach to classification might be too difficult for us! فإن من المرجح ان المشكلة هي ان المفهوم بل وربما رياضيا شبكة نهج التصنيف قد يكون من الصعب جدا بالنسبة لنا!

Post a Comment ارسال تعليق