химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

информации?

36 м. в. Волькенштейя 561

В качестве меры ценности может быть принята величина

7 = log2(P/P0), (17.29 У

где Рв и Р — вероятности достижения некоторой цели до и после получения информации. Формула (17.29) близка к предположению Харкевича.

Поскольку здесь фигурирует понятие «цели», очевидно, что это определение, в отличие от определения количества информации, не универсально —«цели» у разных рецептор пых систем

Помеха \

Передача наследственной

информации через зп готу и меточные деления

qpedmm

Яреофазаааж информации е _ диоееоценезе (естеетвеннш тдораиалоевй лрецесс) k

Преафазшние информации в индивидуальном развитии (реализация фенотипеа,

Жизненм/е оредства

Передача обратной

информации через фенотии (отпишет о содей)

t

Помеха

Рис. 17.11. Общая схема регулирующего механизма эволюции по Шмальгаузену

различны, и то, что ценно для одной системы, может не иметь никакой ценности для другой. Таким образом, ценность информации связана с ее рецепцией. Говоря об информации в § 9.1, мы рецепции не касались. Предполагалось лишь, что рецептор умеет отличить одну букву от другой. Рецепция информации есть неравновесный и необратимый процесс перехода рецептор-ной системы из неустойчивого в одно из возможных устойчивых состояний. Наличие «цели» означает наличие неустойчивости и выбор результирующего состояния. При этом в рецепторе возникает новая информация — происходит запоминание полученного сообщения. В зависимости от запаса уже имеющейся информации система характеризуется тем или иным уровнем рецепции. Для чтения стихов Пушкина нужно по меньшей мере знать русский язык.

На данном уровне рецепции ценностью обладает лишь неизбыточная, новая информация. Избыточной называется повторная информация, передача которой уменьшает вероятность разрушения информации шумом. Далее вместо того, чтобы пользоваться формулой (17.29), мы будем считать мерой ценности неизбыточность, т. е. незаменимость сообщения.

Допустим, что имеется текст, написанный по-русски. Зная лишь число букв в алфавите, мы находим количество информации, приходящееся на одну букву:

Л = log2 32 = 5 бит.

На следующем уровне рецепции нам известны вероятности появления букв ри Для вычисления /2 следует пользоваться формулой Шеннона (с. 303)

32

h = — 2 Pi bg2 Pi = 4,35 бит.

i^l

На втором уровне сообщение обладает избыточностью

Rz = 1 — h/h = 0,13.

На следующих уровнях рецепции учитываются двойные, тройные и т. д. корреляции букв. Избыточность

Я. = 1 __/.//,. (17.30)

Для русского языка информации и избыточности равны

11 1г ^9 • •.

5,00 4,35 3,51 3,01 ... бит

Rx Hz Ri •••

0 0,13 0,30 0,40 ...

На четвертом уровне 40% букв избыточно. Это значит, что для понимания текста достаточно 60% случайно распределенных букв сообщения. Возрастание избыточности означает возрастание неизбыточности, т. е. ценности, незаменимости, неизбыточности букв.

Шредингер назвал организм апериодическим кристаллом. Информационный смысл этих слов состоит в том, что апериодическая система содержит гораздо большее количество ценной информации, чем эквивалентная периодическая система, характеризуемая большой избыточностью.

Определяя ценность информации как степень неизбыточности, будем рассуждать следующим образом. Допустим, что сообщение содержит Ni «букв» и количество информации NJi. На /-м уровне рецепции полученная информация уменьшится до NJj. Заменим уменьшение информации с h до /, уменьшением числа букв в сообщении с Nt до Nh что эквивалентно пренебрежению избыточными буквами. Общую информацию считаем постоянной. Тогда

Nj/Ni = Itfh = 1 - /?;•

Соответственно возросшая относительная ценность информации

36* 563

равна IJli или (1 — Для русского языка

Vt V2 V3 V, ... 1,00 1,15 1,43 1,67 ...

На этой основе рассмотрим рецепцию генетической информации, содержащейся в ДНК. На первом уровне количество информации в цепи, содержащей п нуклеотидов, равно

Ii « log2 4" = 2п бит.

«Целью» является синтез белка. Количество информации в синтезированной белковой цепи равно

/2 = iog2 20n;3 = 1,44л бит.

Избыточность, определяемая вырождением кода, равна R2 => *= 1 — hfh — 0,28. На следующем уровне учтем нейтральность мутаций — возможность замены ряда аминокислотных остатков родственными им без изменения свойств белка. Число незаменимых остатков N < 20. Имеем

h = Iog2 Nn/* < h.

На четвертом уровне учтем возможность замены белка как целого, например протеазы. Если в системе фигурируют цепи, ДНК двух сортов, содержащие щ и п2 звеньев, синтезируются два белка с п{/3 и л2/3 звеньями. Пусть щ = 0,75п2, N = 8 для обоих белков. Тогда

li = 2rii + 2пг = 4,67^! бит, h = 1,44л, + 1,44я2 = 3,36«i бит, h — ^, + riz = 2,33«i бит, /4 = щ бит.

Избыточности равны 0,28, 0,50, 0,79, относительные ценности 1,00, 1,40, 2,00, 4,80.

Условные ценности кодонов ДНК можно определить по степени незаменимости кодируемых ими аминокислотных остатков. Бачинский установил значения фун

страница 214
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Скидка за клик в KNS, промокод "Галактика" - смартфоны Lenovo - поставка по всей России.
КНС Нева рекомендует мфу лазерный с wifi для дома - доставка по Санкт-Петербургу и онлайн кредит "не выходя из дома" во всех городах северо-запада России!
W 743 Буфет
концер звери апрель 2017екатеринбург

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.03.2017)