Биоинформатика

Аватар пользователя Эпиграмма

Так приключилось, что своё среднее образование я получала в двух школах. Первая была в Гаграх и я там закончила только первый класс, а вторая в Ростове, где я и получила аттестат. Про первую я помню очень мало – там была очень красивая цветочная клумба перед главным входом с чёрными розами на ней и были очень высокие потолки с лепниной в классе, где я, возведя очи горе, исполняла на скрипке какие-то ужасные упражнения. Вторую школу я помню гораздо лучше. Никаких черных роз и никакой лепнины там не было – яблони-дички во дворе и обыкновенные белёные потолки в обычной типовой трёхэтажке буквой "Н".  Скрипка куда-то бесследно исчезла и ничто музыкальное мне не докучало до пятого класса, когда взамен скрипки откуда ни возьмись (из кустов, наверное) появилось пианино. 

Всяческих внеклассовых кружков в школе было множество – и танцев, и макраме, и классической борьбы, и немецкого языка, и авиамоделизма, и кройки и шитья, и фотодела, и кулинарии, и радиотехники, и стрельбы... На танцы и стрельбу я ходила, а на радиотехнику и немецкий – нет. И не ходила вовсе не потому, что мне было не интересно, а потому, что немецкий – мой второй родной, а на радиотехнике одни пацаны и ни одной девчонки. Не потому ли мой подход к биоинформатике получился и в жизни и в этом посте таким длинным?

Ну, да ладно.

В старших классах на уроках физики, где "про полупроводники", моё нехождение на радиокружок частично компенсировали и рассказали про всякие диоды, триоды, транзисторы, резисторы и прочие сопротивления.

А вчера включила я на ютюбе ролик с завлекательным для блондинок названием "Биоинформатика" и чуть с кровати не упала!

Там человек увлечённо рассказывал, какую огромную роль сыграли компьютеры в обработке и анализе данных в области генетики, о выявлении связей и закономерностей в этих данных, о расшифровке генома, как такового и называл всё это "биоинформатикой".

Не, ну а чё, вполне себе...

Обрабатываешь на компе с помощью эскуэля, питона, такой-то матери и спившегося выпускника геологического факультета Махачкалинского государственного юниверситета какие-то малочитабельные данные – вот уже и геоинформатика.

Сунул в комп для анализа массив текстов Пушкина Александра Сергеевича на предмет подсчёта гласных в глаголах – вот тебе и лингвоинформатика во всей красе.

А я-то, дура, всю жизнь при слове "биоинформатика" один школьный урок вспоминала, где нам рассказывали про "фотодиоды". Помните же? Приборчик такой придурошный, который, если на него свет светит, то он проводит электрический ток, а если не светит, не проводит. Ну, или наоборот, не суть.

Вот возьму я два таких фотодиода, расположу один в левом углу своего будуара, а другой в правом, подключу к ним всякие "измерялки" и доподлинно могу узнать, какой угол у меня светлее. Вроде бы, чего проще!? Но для того, чтобы придумать и сделать такие фотодиоды человечеству воооон сколько лет эволюции понадобилось – миллионы, если не миллиарды. Небось, когда моя прапра…прапращурица жила в пещере, у неё никаких фотодиодов не было и потому определить, какой угол её будуара светлей она могла только на глазок.

А вот и нет, ёклмн!

Я бы на её месте положила в своей пещере длинную колоду справа-налево, налила в неё водички, бросила туда щепотку сушеной ряски, а через неделю с не меньшей точностью, чем при наличии фотодиодов, могла бы сказать, какой угол светлее. Где больше ряски, тот и светлее. 

Вот это и есть "биоинформатика", я считаю.

Компьютер, на самом деле, ничего не считает, не анализирует, не постигает – ни НДС, ни связи нуклеотидов, ни вероятности залегания нефти, ни лингвистическую вооружённость Пушкина. Компьютер просто пропускает электрический ток по одному диоду в зависимости от состояния другого или не пропускает. Он состоит из миллионов и миллиардов определённым образом связанных ячеек.

В природе тоже всё состоит из миллионов-миллиардов определённо связанных ячеек, которые ведут себя статистически совершенно определённо. Это ли не компьютер? Нужно просто изучать его элементную базу и принципы её работы, чтобы "биоинформатика" на самом деле стала ею. А то ведь, если так дальше пойдёт, у нас и "танкоинформатика" станет наукой – в танчики-то вон сколько народу шпилится.

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Из Педевикии:

Биоинформатика — совокупность методов и подходов, включающих в себя:

1. математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика);
2. разработку алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры биополимеров (структурная биоинформатика);
3. исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

Почти полжизни прожить и так разочароваться…

Комментарий редакции раздела Наземная живность

Одна из стороны вопроса - как то понимают люди

 

Комментарии

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 5 месяцев)

 Квантовые оставьте в покое, они конечно очень быстро решают крайне узкий круг задач и... и всё!

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

Так разделение труда и узкая специализация уже вовсю касается и братьев наших железных - я компы имею ввиду. Даже судя все по тем же приставкам "био", "гео", "лингво" к информатике это становится понятно. Квантовый компутер тоже будет занимать свою нишу какого-нибудь альтернативно разогнанного кибераутиста. 

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 5 месяцев)

3. исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

Это уже плагиат. Теория сложности самостоятельная наука, изучением которой на западе занят ряд институтов. 

Аватар пользователя Психокартофель

Ну-ну, систему методологий построения реального мира нельзя решить жалкой логической тройкой человечества))) Без создания нового адекватного реальности существа не обойтись никак, но блин это будет нечто вроде Бога, для нас)))

Комментарий администрации:  
*** Уличен в ретрансляции низкопробного шизоидного бреда - https://aftershock.news/?q=comment/9203796#comment-9203796 ***
Аватар пользователя Корректор
Корректор(7 лет 4 недели)

Ну да,что то пошло очень не так. Как бы предполагалось, что биоинформатика это скорее информации в биологических системах. Но видно где-то подменили сущность методами исследования.

И компьютер именно что считает. Точнее делает только две операции сложение и вычитание. И компьютер это машина Тьюринга. Ну как минимум, так было до момента пока не додумались его использовать для обучение нейронных сетей. А теперь не все так однозначно, после появления тензорных процессоров. 

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 3 месяца)

 

Вычитание в двоичной системе это то же самое сложение. Ну, почти. Так что, можно сказать, компьютер занимается сложением, сиречь, суммированием. А все остальные операции являются производными от сложения.

И человеческий мозг тоже может складывать, вычитать, делить и умножать. Правда, делаем мы это в десятичной системе. А наиболее продвинутые из нас помнят наизусть таблицу умножения. Ну, там, кандидаты и доктора наук. И действительно, это весьма ускоряет вычисления.

Да, человеческий мозг это самообучающаяся система, которая точно также выставляет коэффициенты, как и нейросеть. А ещё наш мозг обладает способностью принимать верные решения с приемлемой скоростью. По крайней мере, процент принятия верных решений и, что не менее важно, скорость этого принятия оказались достаточно высокими для того, чтобы человечество выжило в эволюционной борьбе между видами на этой планете.

Впрочем, этот механизм принятия верных решений за приемлемое время есть не только у человека. Он есть и у других животных. Что это за механизм? Ведь, он должен обработать большое количество данных, поступающих от органов чувств и от ассоциативной памяти. Обработать их параллельно и выдать результат. 

Сколько будет 3+4? Правильно, где-то сэмь-восэмь. Именно так работает квантовый компьютер. В 6 случаях из 10 он выдаст 7, а в оставшихся четырёх ответ будет любой другой, в том числе и 8. Таким образом, процент верных решений будет равен 60%. Много это или мало? На самом деле это не так уж и мало. По крайней мере, вполне достаточно, чтобы заработать миллиарды в игре на бирже.)

Аватар пользователя мужик-лапотник

... можно сказать, компьютер занимается сложением, сиречь, суммированием. А все остальные операции являются производными от сложения.

Мне думается, коллега, тут вы  сильно погорячились...

Только на сложении, мне кажется, не получится полного базиса. Функция сложения двух переменных мне представляется монотонной, а для полноты, емнис, нужна в довесок ещё и немонотонная функция. Доказать это я не возьмусь, но можно поискать; думается у Жегалкина этот вопрос должен быть проработан. Я полагаю, для полноты базиса не обойтись без функции умножения. Не в качестве доказательства, но чисто из соображений симметрии: сложение вводится как операция на множестве вместе с особым элементом - нулём таким, что А+В=0, тогда В - это обратный элемент к А (или В=-А). Для симметрии должна быть какая-то операция с каким-то другим особым элементом; например, умножение вводится вместе с единицей в качестве особого элемента так, что А*В=1, тогда В - это обратный элемент к А (или В=1/А).

То есть в самом общем случае, если абстрагироваться от того, как устроено умножение в позиционной системе счисления (привычных нам десятичной или двоичной), то умножение и сложение не обязаны быть связаны друг с другом или определяться друг через друга, поскольку у них разное предназначение в том множестве, на котором они определены.

А ещё наш мозг обладает способностью принимать верные решения с приемлемой скоростью. По крайней мере, процент принятия верных решений и, что не менее важно, скорость этого принятия оказались достаточно высокими для того, чтобы человечество выжило в эволюционной борьбе между видами на этой планете.

Думается, непременно стоит добавить сюда ещё два-три механизма, наравне со скоростью давшие нам фору в борьбе. Это способность принимать решения в условиях неопределённости - когда недостаточно информации или когда информация противоречива; это способность просчитывать несколько вариантов решения с разным расходом ресурсов и разным получаемым выигрышем, сравнивать эти варианты и выбирать наилучший в данной ситуации; это способность к "абстрактному мышлению" - способность чем-то пожертвовать сейчас ради получения преимуществ в будущем.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 3 месяца)

 

А вы весьма наблюдательны-с, молодой человек. Да, действительно, ноль можно определить через операцию сложения двух противоположных величин, а единицу - через произведение двух обратных. Кстати, это ваше замечание навело меня на одну мысль...

А ведь, и операцию деления можно определить через произведение. Да, да, да! Достаточно заменить деление на умножение на обратное число. Впрочем, это всё лирика. Не будем отвлекаться.

Когда мы, первые квантовые физики-теоретики, начали обсуждать возможное устройство 3-битного регистра, мы договорились, что при сложении двух 1 всегда будет получаться 0 (с переходом 1 в следующий разряд или без перехода), а при сложении 1 и 0 будет получаться 1. Как видите, ни о какой симметрии мы тогда не задумывались.

Вы не поверите, но квантовый компьютер обладает всеми вами перечисленными механизмами. Рассмотрим это на уже известном нам примере 3+4=7, записанном в двоичном виде:

011+100=111

Для вычислений нам понадобится 3-кубитовый регистр. Поворачиваем рубильник, раздалось гудение: -жжжжжжжжж... Кубиты перешли в нелокальное состояние.

Сколько всего будет вариантов? Восемь, 8 вариантов: 23=8. Правда, у этих вариантов будут разные весовые коэффициенты. Наибольший, равный 0,6 будет у 7. То есть, в 6 из 10 попыток вывести результат на экран компьютера мы получим число 7, что соответствует правильному ответу.

Таким образом, если мы не торопимся, мы можем получить верное решение опираясь на статистику: 6 из 10. Если же мы ограничены по времени, тогда нам придётся действовать наугад и выбирать ответ с первой и единственной попытки. Но тут уж ничего не поделаешь, как повезёт - или пан, или пропал. Впрочем, даже и в этом случае вероятность попадания на верный результат будет намного больше, чем на ошибочный.

Кстати, вот вам и механизм мутаций. И, так называемая, свобода воли.)

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

Если же мы ограничены по времени, тогда нам придётся действовать наугад и выбирать ответ с первой и единственной попытки

А мне не совсем так это представляется))) Т.е. не делает мозг при налиции времени 10 подходов к сложени 3+4, чтобы потом выбрать наиболее часто встреченный среди 10-ти ответов результат, а при нехватке времени - 1, 2, или 5 раз, вместо 10-ти. Мозг наверняка избыточен. Нет там отдельных "трикубитов", там всегда как бы аквариум с ряской - результат получается не подсчетом более частого варианта ответа, а "кучей", "спектром", "массивностью спектра", если хотите, т.е. "а в каком углу ряски больше"?)))

Потому и квантовые компьютеры должны быть как бы "избыточны", а иначе он ничем не отличается от обычного, кроме того, что его базовый "элемент" ("3кубит" вместо "2бита")  более "косячный" и приходится еще методом дурацкого перебора выбирать наиболее вероятный ответ))) Т.е. обрабатываем никому непонятную "квантовую неопределенность" булевой логикой - очень по-дурацки выглядит, но для получения грантов вполне себе ничего)))

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

предполагалось, что биоинформатика это скорее информации в биологических системах. Но видно где-то подменили сущность

Вот! О том я разволновалась. Любят у нас что ни попадя как попало называть)))

Аватар пользователя enlil
enlil(10 лет 9 месяцев)

Вся­че­ских вне­клас­со­вых круж­ков в школе было мно­же­ство – и танцев, и мак­ра­ме, и клас­си­че­ской борьбы, и немец­ко­го языка, и авиа­мо­де­лиз­ма, и кройки и шитья, и фо­то­де­ла, и ку­ли­на­рии, и ра­дио­тех­ни­ки, и стрель­бы...

Внеклассовый кружок это как по Марксу? У нас были кружки внеклассные вроде, а борьба и стрельба - так ваще секцииwink

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

))) Заметили... "Внеклассовый" - это был у нас такой внутришкольный диалект))) Это мы, типа, так умничали и острили. На том диалекте классный или внеклассный - это жеж "хороший" и "туфта". А про сексцию промолчу - не буду нарушать правила АШа.

Аватар пользователя homosapenis
homosapenis(12 лет 3 месяца)

 

Сунул в комп..

 

А я-то, дура...

Хм... Такс, тело женское (сунул...), мозк -  99% Мужской (а вот тут любой комп зависнет - "А я-то, дура...") 

Биоинформатика, не? :)

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

Не знаю, как вы, а я на протяжении половины жизни слышала, как о компьютерах и программах говорят компьютерщики. Сунуть, залить, вкорячить, приаттачить, торкнуть - это лишь жалкие и дилетантские мои потуги по сравнению с истинными профессионалами.

Аватар пользователя one-gard
one-gard(8 лет 11 месяцев)

А есть ещё и биофизика!

Аватар пользователя ЧиП
ЧиП(7 лет 8 месяцев)

Не понял, автору не нравятся математические методы и использование компьютеров в биологии? Или претензии к названию науки? О чем спич и комментарии?

Аватар пользователя Эпиграмма
Эпиграмма(7 лет 8 месяцев)

О чем спич и комментарии?

Да ни о чём, что и говорит об их непреходящей ценности и о полной идентичности большинству материалов на АШе.

Аватар пользователя Myxomop
Myxomop(9 лет 8 месяцев)

С хрустом столкнулись прошлое и настоящее. Я уж думал и не помнит никто, вне специализированного образования, что информатика была изобретена до эвм в союзе, да ещё и никакого отношения к вычислительной технике изначально не имела.

И тут ликбезом нахлобучило многих. 😄 Прямо глаз радуется от комментариев специалистов.

P. S. Вообще конечно понятие информатики профанировано нынче цифрой до полного изумления. 

Аватар пользователя VGlaz
VGlaz(9 лет 8 месяцев)

Биоинформатика это информатика, приложенная к различным биообьектам.

То, о чем рассуждает ТС это бионика.

Аватар пользователя мужик-лапотник

КОАПП, помнится давал другое определение бионики - говорилось, что это применение в науке и технике заимствованных решений, выработанных ранее в живых организмах в процессе приспособления и эволюции.

Аватар пользователя Сталкер по жизни

Мне эта статья навеяла, по поводу нынешней терминологии. Вот, была уборщица, затем, эволюционировала  в "технический персонал", а затем, по логике- стала "менеджер по санитарной обработке помещений". Не знаю, во что ещё может вылиться ранний маразм в воспалённом мозгу поколения потребителей.

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(12 лет 3 месяца)

Так тут иной раз  такое оснащение, что как минимум оператор оборудования  поддержки микроклимата.

Аватар пользователя Психокартофель

угу, на ютубе есть подробно про биоинформатику))) https://www.youtube.com/watch?v=R7Oa0chD5a0

Комментарий администрации:  
*** Уличен в ретрансляции низкопробного шизоидного бреда - https://aftershock.news/?q=comment/9203796#comment-9203796 ***

Страницы