Genetische Programmierung: Möglichkeiten, Beispiele

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Genetische Programmierung: Möglichkeiten, Beispiele
Genetische Programmierung: Möglichkeiten, Beispiele
Anonim

Beim Weltjugendfestival in Sotschi im Oktober 2017 verblüffte der russische Präsident Wladimir Putin die Anwesenden mit seiner Aussage und seiner Nähe zur Schaffung einer Person mit bestimmten Eigenschaften. Genetische Programmierung und genetische Algorithmen als Werkzeug der Biotechnologie betreten den existenziellen Weg der Entwicklung. Die Zukunft ist bereits da, und dafür gibt es viele Beispiele. Die Welt wird noch zu unseren Lebzeiten in die Ära der humangenetischen Programmierung eintreten. Eingebettete Gene für Gesundheit und Genialität, der Sieg über Erbkrankheiten und die allgemeine Aufwertung eines Menschen sind nicht mehr die Illusionen der Science-Fiction. Dies sind praktische genetische Programmiertechnologien.

genetische Programmierung
genetische Programmierung

Barrieren durchbrochen

Früher war es ein Dogma, dass es unmöglich sei, Erbinformationen auf DNA umzuschreiben. Aber jetzt hat sich alles geändert. Nobelpreis 2006erh alten von den Molekularbiologen E. Fire und K. Mellow für die Entdeckung eines Mechanismus, mit dem Sie die Funktion jedes Gens im menschlichen Genom einsch alten können - RNA-Interferenz. Dies sind Mechanismen zur Veränderung eines bereits bestehenden Gensets. Aber die Natur selbst hat uns einen weiteren Einflussmechanismus auf unser Genset gegeben. Dies sind Viren - einzigartige Organismen, die in der Lage sind, die Informationen der Wirtszelle umzuschreiben. Sie sind es, die durch reverse Transkription etwas Neues in die in der Zelle vorhandene DNA einbringen können. Und die bereits veränderte DNA vermehrt sich zusammen mit den Wirtszellen. Virale Biotechnologien sind eine der Möglichkeiten, die humangenetische Programmierung nach vorgegebenen Merkmalen zu entwickeln.

Der erste Schritt ist bereits getan

Ein Beispiel für genetische Programmierung ist heute Doping für Sportler, über das die ganze Welt des Profisports zu sprechen begonnen hat. Das Gengift Repoxigen ist ein DNA-Komplex, der für ein von den Nieren produziertes Protein, Erythropoietin, kodiert. Das Präparat umfasst auch ein System zum Liefern von Informationen an Zellen basierend auf einem Vektorvirus. Dieses Protein ist für die Stimulierung der Bildung roter Blutkörperchen verantwortlich. Die Verbindung ist direkt – mehr rote Blutkörperchen, mehr Sauerstoff im Gewebe, bessere Ergebnisse. Bisher ist diese pharmakologische Entdeckung nur ein Produkt geschlossener Labors, aber der Tag ist sehr nahe, an dem genetische Programmierung und Modifikation zu einem kommerziellen Produkt werden.

Humangenetische Programmierung
Humangenetische Programmierung

Menschliche Technologien und ihre Aufgaben

Menschliche Technologien sind viele Möglichkeiten, deren Zweck die Veränderung der menschlichen Genetik war. Das Instrument ihrer Aktion sind quasi-chemische Manipulationen mit DNA-Molekülen. Heutzutage sind menschliche Technologien genetische Programmierung einer Person gemäß gegebenen Merkmalen, die Technologie der RNA-Interferenz und DNA-Rekombination, Klonen, Transgenose, Nano-Medizin-Technologien, Informationsmedien und Computernetzwerk-Cluster. Die Aufgaben menschlicher Technologien bei der Lösung vieler Probleme:

  • Die Menschheit von Genkrankheiten befreien.
  • Lebensverlängerung und selektive Selektion von Embryonen.
  • Verbesserung des menschlichen Genoms mit dem Übergang zum Homo tecnologicus’a (Posthumanität).
  • Erschaffung "perfekter" und "medizinisch behandelter" Babys.
  • Psychogenomik, die nach den Genen sucht, die für die Bildung der Persönlichkeit, ihrer Identität, Psyche und ihres Verh altens verantwortlich sind.
  • Arzneimittel herstellen, die exakte Kopien der individuellen Substanzen des Körpers sind.

Und dies ist keine vollständige Liste von Problemen, zu deren Lösung humane Biotechnologien beitragen werden, wodurch neue Möglichkeiten für die humangenetische Programmierung eröffnet werden.

genetische Programmierung einer Person nach vorgegebenen Merkmalen
genetische Programmierung einer Person nach vorgegebenen Merkmalen

Das Zeit alter der Post-Information

In eine solche Entwicklungsphase wird die Menschheit in naher Zukunft eintreten. Die Biotechnologie wird in unser Leben eintreten und alltäglich werden. Unsere Kinder werden in Geschichtsbüchern über Erbkrankheiten lesen, die Geburtenrate wird unter Kontrolle gebracht und die Evolution wird von Menschen kontrolliert. Der Mensch als sich selbst reproduzierendes biologisches System wird selbst zum Programm. Ein System mit der Fähigkeit zu reparierenFehler, Verfügbarkeit von Serviceordnern und Verbesserungsmöglichkeiten. Das Genprogramm „Tod“wird durch „Unsterblichkeit“ersetzt, wir bauen Programme für Gesundheit, Intelligenz und sexuelle Attraktivität in das Genom ein. Und am Ende werden Neuroimplantate und humangenetische Programmierung die Grenzen zwischen Mensch und Maschine verwischen.

Parallelwelt

Und während Bioingenieure auf dem Gebiet biologischer Modifikationen arbeiten, arbeiten Mathematiker und Programmierer auf dem Gebiet der genetischen Programmierung künstlicher Systeme. Und waren in den 80-90er Jahren des letzten Jahrhunderts die Begriffe „evolutionäres Computing“und „genetischer Algorithmus“noch neu, so werden heute die Worte „künstliche Intelligenz“und „digitaler Darwinismus“nicht nur von Fachleuten verwendet. Der Stanford-Professor John Koza, der Begründer der genetischen Programmierung, wie sie auf künstliche Systeme angewendet wird, stellte der wissenschaftlichen Gemeinschaft die Theorie der "Maschinenevolution" vor. Genetische Algorithmen funktionieren – darauf kommt es an. Wie? Die Antwort wird lang und für Laien nicht ganz klar sein. Lassen Sie es uns anhand eines Beispiels erklären.

Genetische Programmierung Genetische Algorithmen
Genetische Programmierung Genetische Algorithmen

Intelligente Autos

Im Jahr 2002 arbeitete der Pavillon "Life of Robots" im britischen Zentrum "Magna". In diesem Pavillon kämpften zwölf Roboter, die auf der Grundlage genetischer Algorithmen und digitaler Evolution geschaffen wurden und arbeiteten, ums Überleben. Die Hälfte von ihnen produzierte mit Hilfe von Sonnenkollektoren selbst Energie für ihre Existenz. Sie wurden Heliophagen genannt. Die zweite Hälfte sind Raubtiere, sie waren nicht mit einer solchen Fähigkeit ausgestattet und wurden nur durch das Fangen eines Heliophagen angeklagt. Diese Roboter, die überlebt habenluden ihre Programme in ihre Nachkommen-Roboter herunter. Die Show dauerte nicht lange - sie wurde geschlossen, als einer der Roboter schlauer wurde und beschloss, aus dem Pavillon zu fliehen. Dann begann der Krieg zwischen Mensch und Maschine nicht nur, weil der Flüchtling auf dem Parkplatz von einem Auto angefahren wurde.

Unheimliche Hintergründe

Intelligente künstliche Systeme, die mit wenig oder gar keinem menschlichen Eingriff funktionieren, bergen viele Überraschungen. Manchmal verstörend und beängstigend. An der Universität von Sussex wurde die Maschine beauftragt, mithilfe der Evolutionsmethode und Genalgorithmen einen Oszillator zu züchten. Die Aufgabe wurde abgeschlossen - das hergestellte Gerät gab ein periodisches Signal aus. Aber wie sich herausstellte, hat er es nicht selbst produziert, sondern die Signale von in der Nähe befindlichen elektronischen Geräten eingefangen und als seine eigenen ausgegeben. Wird die nächste Stufe der digitalen Evolution ein Gerät sein, das nicht Elektrogeräte, sondern uns nutzt?

humangenetische Programmierfähigkeiten
humangenetische Programmierfähigkeiten

Sie könnten klüger sein

In der Firma von John Koza konnte Genetic Programming, basierend auf dem einzigen (bisher) selbstgebauten Computer, bestehend aus tausend Pentiums mit Eigenschaften von 350 Megahertz, 15 Erfindungen wiederholen, und 6 von ihnen erhielten nach 2000 Patente, und man übertrifft sogar die Eigenschaften eines menschlichen Gegenübers.

Diese Erfindungen gehören zur künstlichen Intelligenz, die auf Basis genetischer Algorithmen und digitaler Evolution arbeitet. Wie schnell werden Maschinenpatente erteilt? Die Ergebnisse der elektronischen Evolution sind bereits in Boeing 777-Triebwerken und vorhandenmodernste Antibiotika. Expertenprognosen besagen, dass die genetische Programmierung in den nächsten 5-10 Jahren mehr Produkte hervorbringen wird, als bereits hergestellt und verkauft werden.

Beispiele für genetische Programmierung
Beispiele für genetische Programmierung

"Matrix"-Zukunft

Der aktuelle Entwicklungsstand der Genprogrammierung steckt noch in den Kinderschuhen. Die autonome Kultivierung von Robotern erfordert die neueste Technologie, die noch nicht verfügbar ist. Aber der Indikator des Anlagekompasses zielt auf die Finanzierung von Computer-, Telekommunikations- und biologischen Technologien ab. Es ist in dieser Reihenfolge. Wir finanzieren die Erschaffung der digitalen Welt selbst. Digitale Technologien entwickeln sich rasant weiter. Noch vor 40 Jahren existierte das Mobiltelefon in der Fantasie von Science-Fiction-Autoren, und heute hat fast jedes Gerät eine 8-Megapixel-Kamera. Aber kann der Benutzer dieses Telefons erklären, wie es funktioniert?

Wir sollten keine Kühe werden

Die digitale Welt löst die biologische ab. Analoge von Genen in unserer Kultur (Meme), die aus auferlegten Ideen, Melodien, Bildern und anderen mentalen Viren stammen, werden Gegenstand der Evolution. Die gesamte bisherige Geschichte wurde der Schaffung des akzeptabelsten Trägers der erwähnten Meme untergeordnet. Zuerst war da ein Mann. Dann kamen Radio und Fernsehen hinzu. Und schließlich das Internet mit Programmen, die sich selbst reproduzieren und Fehler beheben können. Unsere niedlichen Kühe gehen nicht davon aus, dass sie von uns geschaffen wurden, um die Maschine zu bedienen, um Milch von ihnen zu erh alten. Und was auch immer die Kuh darüber denkt, dueine freie Wildkuh gesehen?

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