Hesaplama ve Kimyada Öz Organizasyon: Simya’ya Dönüş

Yaşam gibi karmaşık uyarlanabilir sistemler basit bileşen parçalarından nasıl ortaya çıkar? 1990’larda Walter Fontana ve Leo Buss, bu soruya, hesaplamanın resmi bir modeline dayanan yeni bir modelleme yaklaşımı önerdiler.λkalkülüs. Model, kombinasyonel olarak büyük bir olasılıklar alanına yerleştirilmiş basit kuralların, biyokimyasal reaksiyon ağlarını anımsatan karmaşık, dinamik olarak kararlı organizasyonlar üretebileceğini gösterdi. Burada, son otuz yıldır yeterince incelenmemiş olan AlChemy adlı bu klasik modeli yeniden ele alıyoruz. Orijinal sonuçları yeniden üretiyoruz ve bugün mevcut olan daha büyük bilgi işlem kaynaklarını kullanarak bu sonuçların sağlamlığını inceliyoruz. Analizimiz, sistemin beklenmedik birkaç özelliğini ortaya koyuyor ve dinamik sağlamlık ile kırılganlığın şaşırtıcı bir karışımını gösteriyor. Özellikle, karmaşık, kararlı organizasyonların daha önce beklenenden daha sık ortaya çıktığını, bu organizasyonların önemsiz sabit noktalara çökmeye karşı dayanıklı olduğunu, ancak bu kararlı organizasyonların daha yüksek mertebeden varlıklara kolayca birleştirilemediğini buluyoruz. Ayrıca, modelde kullanılan rastgele üreteçlerin oynadığı rolü inceliyoruz, iki rastgele ifade üreteci tarafından üretilen nesnelerin ilk dağıtımını ve sonuçlar üzerindeki sonuçlarını karakterize ediyoruz. Son olarak, yazılmış ifadelere dayalı modelin bir uzantısının nasıl olduğunu gösteren yapıcı bir kanıt sunuyoruz.λhesaplama, herhangi bir olası kimyasal reaksiyon ağındaki keyfi durumlar arasındaki geçişleri simüle edebilir ve böylece AlChemy ile kimyasal reaksiyon ağları arasında somut bir bağlantı olduğunu gösterir . AlChemy’nin modern programlama dillerinde kendi kendini örgütlemeye ve yaşamın kökenine yönelik nicel yaklaşımlara olası uygulamalarının tartışılmasıyla sonuca varıyoruz.

Kaynak ve makalenin tamamını okumak için linke tıklayın: https://arxiv.org/html/2408.12137v17