macroevolution: (Default)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2011-04-14 11:30 am

Немного арифметики

 Какой длины должен быть текст, состоящий из букв русского алфавита, чтобы возможных текстов такой длины было больше, чем элементарных частиц во вселенной?
(под "текстом" имеется в виду любая произвольная последовательность букв).

Букв 33; элементарных частиц во вселенной, если не ошибаюсь, где-то около 10^80. 
33 в степени 53 уже превышает это число.
Таким образом, достаточно всего лишь 53 букв: это меньше, чем стандартная строка в вордовском документе.
Написали неполную строчку текста - и уже каким-то непонятным образом соприкоснулись с вселенскими масштабами.
Строчка - вселенная, страничка - уже мультиверс.
Я вот накатал двухтомник на полтора миллиона знаков. Сколько двухтомников такого размера существует в Вавилонской библиотеке Борхеса?  Примерно 10 в степени 2250000 (число из двух с четвертью миллионов цифр). Вселенная отдыхает :)

 

[identity profile] macroevolution.livejournal.com 2011-04-14 09:21 am (UTC)(link)
ПРОДОЛЖЕНИЕ
Так долго получается в случае одноразового отбора случайной вариации. Теперь рассмотрим нарастающий отбор - насколько он будет эффективнее? Очень и очень намного! Гораздо эффективнее, чем мы возможно себе представляем в первый момент, хотя это почти очевидно, если мы подумаем над этим чуть более. Мы снова используем нашу компьютерную обезьяну, но внесём критическое изменение в программу. Она, как и раньше, снова начинает, выбирая случайную последовательность из 28 букв:

WDLMNLT DTJBKWIRZREZLMQCO P

Однако теперь она "размножает" эту случайную фразу. Она реплицирует её неоднократно, но с некоторой вероятностью случайной ошибки - "мутации" при копировании. Компьютер исследует мутировавшую бессмысленную фразу, "потомка" первоначальной, и выбирает ту, которая более всего (хотя бы чуть-чуть) походит на нашу искомую фразу, "METHINKS IT IS LIKE A WEASEL". В данном случае, в следующем поколении победила такая фраза:

WDLTMNLT DTJBSWIRZREZLMQCO P

Улучшение неочевидное! Но процедура повторилась, и снова мутировавший "потомок" "вывелся" от последней фразы, и отобран новый "победитель". И так поколение за поколением. После 10 поколений, фраза, выбранная на роль "производителя" была такой:

MDLDMNLS ITJISWHRZREZ MECS P

А вот что было после 20 поколений:

MELDINLS IT ISWPRKE Z WECSEL

А вот здесь глаз уже не может не заметить некоторого подобия искомой фразе. В 30-м поколении в подобии можно уже не сомневаться:

METHINGS IT ISWLIKE B WECSEL

На 40-м поколении - мы в одной букве от цели:

METHINKS IT IS LIKE I WEASEL

И вот цель наконец достигнута в 43-м поколении.
Второй прогон компьютер начал с фразы:

Y YVMQKZPFJXWVHGLAWFVCHQXYOPY

Результаты прогона были таковы (снова приводится только каждое десятое поколение):

Y YVMQKSPFTXWSHLIKEFV HQYSPY
YETHINKSPITXISHLIKEFA WQYSEY
METHINKS IT ISSLIKE A WEFSEY
METHINKS IT ISBLIKE A WEASES
METHINKS IT ISJLIKE A WEASEO
METHINKS IT IS LIKE A WEASEP

И конечная цель достигнута в поколении 64. Третий прогон компьютер начал с фразы:

GEWRGZRPBCTPGQMCKHFDBGW ZCCF

И достиг "METHINKS IT IS LIKE A WEASEL" в 41-м поколении селективного "размножения".
Точное время, затраченное компьютером на достижение цели, значения не имеет. Но если вы настаиваете, то он закончил весь первый прогон за время, пока я завтракал - то есть, примерно полчаса. (Энтузиасты-компьютерщики могут счесть, что это неправдоподобно долго. Но дело в том, что программа была написана на БЕЙСИКЕ - это язык программирования для младенцев. Когда я переписал её на Паскаль, то она стала выполняться за 11 секунд). Компьютеры в этих делах несколько быстрее обезьян, но разница действительно не имеет значения. Значение имеет разница между временем нарастающей селекции, и временем, потребным тому же самому компьютеру, работающему с той же скоростью, на достижение целевой фразы, если мы заставим его использовать другую процедуру - процедуру одноразового отбора: это примерно миллион миллионов миллионов миллионов миллионов лет. Это в миллион миллионов миллионов раз больше времени существования Вселенной. Фактически разумнее говорить, что в сравнении с временем, потребным, неважно кому - хоть обезьяне, хоть компьютерному генератору случайных символов, для генерации нашей целевой фразы, возраст вселенной - столь ничтожная величина, что на практике утонет в погрешностях данного рода вычислений. В то же время, компьютерному генератору случайных символов, но работающему по алгоритму нарастающего выбора, для выполнения той же самой задачи потребуется совершенно обозримое время - от 11 секунд до длительности спокойного завтрака.
ext_605364: geg MOPO4 (Default)

[identity profile] gegmopo4.livejournal.com 2011-04-17 05:08 pm (UTC)(link)
Докинз очень неряшливо пишет. И математическая подготовка у него не очень. Так и здесь он взял очень плохой пример для демонстрации эволюция, выбрав в качестве критерия отбора близость к заранее известной цели. Понятно, что это льёт воду на мельницу креационистов.

Вот если бы он построил таблицу вероятности появления буквы в зависимости от соседей (построенную на анализе ПСС Шекспира, можно упростить и огрубить), зафиксировал бы начальную и конечную букву, и начал бы случайно менять по букве в соответствии с таблицей, то через определённое количество итераций (скорее намного большее, но не чрезмерно) мог бы получить эту фразу или похожую. Или другую фразу из Шекспира. И это было бы ближе к настоящему природному отбору.

[identity profile] evgggen.livejournal.com 2011-07-02 07:14 am (UTC)(link)
Скорость эволюции резко возрастает из-за того, что это не случайный, а направленный процесс. Направляет его - Всемирная Воля к Власти-Усилению. В каждый момент тело-организм выбирает самый оптимальный путь движения-развития, поэтому и речи нет о механическом переборе вариантов. Так что пример с печатающими обезьянами неуместен.
http://www.proza.ru/2010/10/28/890
Вывод: люди произошли от обезьян, но по воле Бога - Воли к Власти.