1 заметка с тегом

морфогенез Тьюринга

Лев Белоусов. Требования к моделям морфогенеза

Продолжение конспекта статьи Л. В. Белоусова (2009) «Морфогенез, морфомеханика и геном» с моими комментариями.


Ранее: Лев Белоусов: морфогенез — это процесс самоорганизации.


Модели морфогенеза обладают следующими чертами:

  1. Они предлагают схему максимально универсальных обратных связей.

Эти связи действуют на максимально протяженных отрезках пространства-времени.
Они понижают порядок симметрии объекта, то есть объект, под их влиянием, становится менее симметричным.
Для простейших ситуаций наличие таких обратных связей подтверждено эмпирически.

  1. Число свободных параметров моделей минимально; сами параметры — биологически правдоподобны.
  2. Модели нечувствительны к малым шевелениям (изменениям) параметров или начальных и граничных условий.
  3. Модели порождают реальные морфологические структуры.

Пусть даже это будут приближенные структуры.
Если модель порождает некоторые «коды» или «символы», для трансформации которых в морфологические структуры необходимы дополнительные преобразования, то такие модели не соответствуют данному требованию.

* * *

Чтобы модель имитировала настоящий процесс морфогенеза, она должна удовлетворять четырем перечисленным требованиям

* * *

Примеры.

L-системы или порождающие грамматики используют для визуального моделирования развития растений. Однако эта модель не соответствует четвертому требованию, так как порождаемые структуры не являются реальными элементами растений.

Реакционно-диффузионная модель Тьюринга не соответствуют первому и четвертому требованиям. Первому — потому, что постулируемые обратные связи не доказаны, описанный механизм свободной диффузии плохо или совсем не работает в многоклеточных организмах и модель не учитывает особенности клеточной структуры. Четвертому — потому, что на выходе получаются не реальные структуры, а концентрации морфогенов, для трансформации которых в морфологические структуры нужны специальные допущения.

* * *

А какие модели морфогенеза вы знаете и насколько они удовлетворяют четырем требованиям Льва Белоусова?