Les algorithmes du vivant. | Lê Nguyên Hoang | TEDxSaclay

ordine
può emergere senza autorità ciò che è
la natura del vivere a cosa serve
prendere
queste sono grandi domande
filosofico e ancora oggi
vedremo che queste domande di
risposte matematiche più misteriose
ancora una volta queste risposte furono scoperte
e indipendentemente da
matematici e per natura ma
prima che arriviamo , fermiamoci
morfogenesi morfogenesi è a
il fenomeno più affascinante di
vivono pensarci
nello spazio di pochi giorni o
pochi mesi ottiene una singola cella
moltiplicare e diventare più complesso fino al
prendi la fine di un corpo completo
che può essere sofisticato come il
corpo umano i suoi occhi il suo sistema
immune e la sua corteccia cerebrale
com’è possibile questo come è?
possibile che una singola cella
diventare un essere così sofisticato
quindi parlerò di fronte a a
tale domanda
l’ultima cosa che ti viene in mente
la mente sono questi gli algoritmi e quello
potrebbe essere perché per molti
di te c’è una specie di
grande muro tra il mondo vivente
e il mondo degli algoritmi
se è così, è un peccato perché
che spesso vedono il mondo di
algoritmi con i concetti di
biologia o al contrario vedere il mondo di
vivere con i concetti di
algoritmico è scoprire a
bellezza nascosta squisita quando osservo il
morfogenesi Vedo unità di
calcolo che riescono a comunicare
dirti che stai facendo la testa – il
armargli le gambe e il più pazzo che sia
che questo coordinamento è fatto senza
autorità centrale
questo per dire che a differenza di quello che io
appena illustrato nessuna lattina di cellule
diventare presidente e dettare agli altri
cosa deve fare
l’algoritmo della morfogenesi è a
algoritmo decentrato dice di più
semplicemente la morfogenesi è un po ‘
come internet ma in super mega bene
cazzo
nel 1952 alan turing il padre di
È più lontano di così
turing un postulato che le cellule
comunica tramite prodotti chimici e
che la chiave per la morfogenesi era il
trasmissione di produzione e
interazioni tra questi prodotti
la chimica ha mostrato che i casi
abbastanza semplicistico per la sua teoria
spiegare i lividi e le attività così
tipico dei vivi ma soprattutto del
hanno detto moderne simulazioni al computer
di morfogenesi digitale lo suggerisce
i casi più sofisticati di teoria
il turing sta bene e veramente
per spiegare le meraviglie del
morfogenesi biologica
vedi anche estendere l’orizzonte di
possibili designer di prodotti dal
futuro
oggi seguendo la matematica di
alla biologia della morfogenesi
e simulazioni numeriche
abbiamo una risposta inequivocabile al nostro
prima domanda filosofica
sì, l’ordine può emergere senza autorizzazione
la natura e riesce persino a tutto
momento in modo sconcertante e noi
abbiamo ancora molto da fare
impara da lei così dicendo che io
ti rendi conto che c’è un rischio
hai immaginato che la natura possa
trascendere le leggi della fisica
intuitivamente vogliamo dire che il
il sistema biologico è troppo
complesso seguire le regole puramente
meccanicistico negli anni ’40
il matematico john von neumann ha
messo in discussione questo postulato monomano intuitivo
essendo un teorico ha completamente
ignorato i vincoli fisico-chimici
per un matematico la fisica e il
la chimica è già molto
troppo complicato ci vuole
semplifica la monomania così immaginata a
universo estremamente semplicistico alternativo
che non è altro che un immenso
griglia ogni scatola forse dentro
uno dei 29 possibili stati qui
rappresentato dai colori quindi a
ogni momento secondo lo stato
presente dell’universo e delle leggi
fisico predeterminato un nuovo stato
la fisica dell’universo è calcolata dice
che l’universo di vollmann e
un automa cellulare un automa
cell è l’archetipo di a
universo puramente meccanicistico e uno
potrei credere che in un tale universo
il vivente non ha possibilità di apparire
eppure monomane ha descritto a
struttura all’interno del suo universo
che ora chiamiamo il
replicatore di 20 nodi uomo e di chi
l’evoluzione era caratteristica del
vivo ciò che è van l’uomo
Significa per semplificare la monomano
identificato con quattro proprietà di vita
variabilità ereditaria la capacità di
sempre più complesso e il
la selezione persino oman ha mostrato che il suo
indicatore meccanicistico puramente meccanico
possiede tutte le sue proprietà in effetti
applicatore d’ acqua 20 nodi questo uomo
non è tanto la struttura che quella
vedi qui è soprattutto la lunga band in
sotto e questa lunga striscia questo codice
la genetica è lunga è persino super
super super long ma svolgono un ruolo
cruciale seguendo la meccanica degli uomini
le leggi imposte dal suo universo il
replicatore di fronte a naumann usa il suo
codice genetico per fare un
macchina in grado di copiare incollare il codice
genetica il loro epilatore può essere così
replicare ancora meglio von Neumann
ha dimostrato che potremmo cambiare il codice
la genetica dei replicatori è comunque
sconvolto il processo di replica
compreso quando questi cambiamenti
sono stati aggiunti al codice genetico
il replicatore del joystick vernon è no
solo in grado di mutare
era anche e soprattutto capace di farlo
immagina di immaginare la complessità
ora questi replicatori proliferano in
attraverso l’universo di un uomo e poi subire
processi di selezione naturale
tutto su migliaia di miliardi
anche miliardi di miliardi di
generazione e si inizia a progettare
come l’incredibile raffinatezza del
vivo può emergere dalle regole ancora
puramente meccanicistico ma non lo era
che il più pazzo
la cosa più folle è che la replica del
direttore di 20 nessun uomo basato sul
stesso principio delle molecole dn7 del
vivente
tranne che ricorda che sei qui
gli anni ’40 e la struttura del DNA
non è stato scoperto da
pensiero puramente algoritmico
il buon ottomano teorico aveva scoperto
l’algoritmo nel cuore dei vivi e lui
aveva visto incredibilmente solo ricordare
di questa immagine abbiamo visto il codice
Genetica valvole replicatori oman
è super super bene di cosa si tratta?
dn7 molecole viventi
l’equivalente biologico del piccolo
struttura che vedi a sinistra e il
cellula che contiene DNA per gli umani
la dimensione di questa cella può essere contata
in micro m ecco la lunghezza del DNA
una volta che questo si srotolò
il DNA umano è di circa 2 m
per i loro educatori di vino naumann il
codice genetico delle nostre cellule e super
super bene questa è la soluzione
algoritmico che ha trovato la natura
per consentire la variabilità ereditaria
e la complessificazione che avrà
poi ha permesso l’emergere di strutture
sofisticato come il corpo umano
i suoi occhi il suo sistema immunitario e il suo
corteccia cerebrale la corteccia cerebrale
più precisamente del numero dei suoi
componenti
che mi affascina
vis-à-vis il cervello umano è suo
facoltà di imparare
e questo ci porta al terzo e
ultima domanda che cosa ci vuole
oggi questa domanda
questa domanda affascina tutti i tipi di
ricercatori che gli scienziati informatici dovrebbero
rendere il loro algoritmo intelligente
il filosofo vorrà garantire l’affidabilità
di scienza e studenti vorrebbero
convalidare gli esami senza andare a lezione
e lì non posso fare a meno di citare
uno dei miei grandi eroi il gigante rei
solomonoff cito nella mia scienza
interesse più sul modo
di chi è stato scoperto
il contenuto delle scoperte l’uovo d’oro
non era così eccitante come la legge
ponti den den il contenuto di
le scoperte sono buone ma fatte
fare scoperte
è molto più pazzo e il genio di
solomonoff doveva scoprire il motore
scoperte combinando
algoritmico con uno strano
la filosofia ha chiamato il contratto di locazione alla bella signora
quindi sfortunatamente non vado
avere il tempo di spiegare tutto questo
in dettaglio
eppure come una tormenta devi
che dico che non è invidiato a chi
Mi manca ma per oggi me ne vado
essere soddisfatto del teorema di completezza
di solomonoff questo teorema dice che se lui
è una regolarità in un set di dati
quindi l’algoritmo bayesiano di
solomonoff troverà questa regolarità a
di sicuro e questo con sorprendentemente poco
dati
quindi anche 9 anni torna al
conclusione che l’apprendimento in modo ottimale o
fatto scoperte
è applicare queste equazioni
pelvico tranne che naturalmente tu vai
dimmi che chiaramente in pratica noi
non applica le equazioni di bazine di
solomonoff bene se sin da piccolo
quindici anni di apprendimento automatico
e la neuroscienza ha tremendamente
progredito e scoperto di nuovo e
ancora quella versione semplificata di
l’algoritmo bayesiano del solomonoff
in realtà sembra essere costantemente
applicato dal nostro cervello a tal punto
nel 2012 il neuroscienziato
stanislas dehaene fu costretto
insegnare un corso al college di
La Francia sull’argomento ha chiamato il suo
corso
gli statistici del cervello la rivoluzione
bayesiano nella scienza cognitiva e lui
aveva così tanto da dire su
soggetto che si sentiva persino costretto
per diffondere il suo corso
non in due giorni, non in due
mesi ma oltre due meravigliosi anni
ottimizzare le capacità di apprendimento
della nostra natura cerebrale sembra avere
scoprì poco le equazioni bayesiane
solo al mondo
quello che trovo affascinante in tutto
caso che abbiamo visto oggi ma anche
in molti altri casi che ho
non c’è tempo per presentarci è che non lo facciamo
sa che stiamo assistendo a una convergenza
tra opere ultra umane
teorico sulla natura degli algoritmi
e le loro prestazioni e soluzioni
chi ha trovato la vita da proliferare
e sopravvivere a cosa ricordare cosa
il pensiero algoritmico ha enormemente
portato allo studio del violino
ma anche ciò che inversa molto
i nostri problemi algoritmici hanno senza
il dubbio è già stato risolto dai vivi
ma soprattutto c’è qualcosa
assolutamente meraviglioso a cui penso
contempla il vivere con le lenti
dell’algoritmo come il detto
Richard Feynman
Posso apprezzare la bellezza di un fiore
allo stesso tempo vedo molto più di
il fiore posso immaginare le cellule
interno
le interazioni complesse che hanno anche
la loro bellezza proprio come la struttura
interno e processi che posso solo
ti invito a contemplare anche te
splendore degli algoritmi dei vivi
grazie
[Applausi]