Двое заходят в лифт. Один из них достаёт пачку сигарет...
Другой делает замечание:
- В лифте курить нельзя!
Первый лишь пожимает плечами:
- Я вам и не предлагал.
Так вот, эволюциия происходиит по схожему алгоритму. Например, две человекообразные обезьяны заходят в неизвестные джунгли. Одна из них достаёт плоды с неизвестного дерева, а другая - делает замечание:
- В нашем стаде кушать это нельзя!
Дальше как в анекдоте первая обезьяна пожимает плечами:
- Я вам и не предлагала.
А потом оказывается, что плоды эти содержат большое количество витамина С, а он отличный антиоксидант, благодаря которому первая обезьяна активировала "ген долголетия".
Вся херня этой ситуации заключается в том, что кто его знал что в этом плоде есть. Но такова эволюция. Таков метод обучения на ошибках. Собсно и нейросеть учится на своих ошибках. То есть эволюция - метод полезный. Хотя и гоминоидам понадобилось несколько десятков млн лет, чтобы увеличить продолжительность жизни с 50 лет тогда до 68-78 сейчас у людей.
О чем это я? О том что сегодня есть метод надежного прогнозирования структуры кристаллов или белка - USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtrallography) - это эволюционный алгоритм , разработанный для поиска 0D, 1D, 2D или 3D структур. Разработал его наш человек. Он окончил ту же кафедру, что и я, - Артём Оганов.
Артем Оганов - один из пионеров использования методов компьютерного моделирования и искусственного интеллекта в химии и кристаллографии. Он создал алгоритм, способный предсказать структуру кристалла или белка по его химической формуле и, даже, просто задав список химических элементов из которых будет состоять. Данный метод получил название USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xrystallography). По сути это дает возможность по заданным свойствам создавать желаемую структуру и само вещество. На основе алгоритма он, кстати, пбредсказал кристаллическую структуру силиката магния, образующегося на глубине 2,5 тыс. км под землей. И это подтвердилось - позднее найден такой минерал.
Короче, с помощью программы "USPEX" можно предсказать вещества, даже довольно странные, противоречащие стандартной химической интуиции, а затем экспериментаторы вполне успешно их синтезируют. Такие вещества действительно стабильны, предсказания оказываются очень точными. А самое иинтересное в том, что можно предсказывать вещества, которые обладают определенным необычными свойствами, и потом эти вещества синтезируются - их свойства подтверждаются.
На самом деле, предсказание структуры - это об предпочтимых наиболее выгодных изменениях в пространстве и в частности поверхности его. Суперкомпьютер перебирает не всю цепочку измененеий, а определив, что путь не туда, переходит к другому пути с учетом ошибок первого. То есть, вспоминая наших обезьян - с учетом кто из них выжил при первой эпидемии гриппа, например.
В целом принцип работы эволюционных алгоритмов, таких как USPEX, можно описать блок-схемой, которая учитывает структурные возмущения, инициируемые в лучших (в смысле энергетической выгодности) структурах, найденных в предыдущем поколении. Такие возмущения называются операторами вариации (наследственность, мутации решетки/атомов, вращение и т. д. ).
Можно сказать, что этим алгоритмом можно получить за ночь работы суперкомпьютера из обезьяны человека. Модель, разумеется.
Алгоритм, который положл в основу эволюционного метода кристаллограф Артём Оганов с американским товарищем (на самом деле) - Уравнение Шрёдингера, а это линейное дифференциальное уравнение в частных производных, описывающее изменение в пространстве. Это уравнение позволяет найти волновую функцию как функцию координат и времени, определить плотность вероятности нахождения частицы в любой точке пространства в любой момент времени и тем самым полностью описать квантовое состояние частицы, движущейся в силовом поле.
Если Вы вдруг поняли, что подзабыли о чем уравнение Шредингера или вообще не знаете, что это за херня такая, то говоря формально - Шредингер придумал уравнение волновой функции, которое помогает определить вероятность нахождения кванта в какой-либо точке пространства, а в шутку будет сказано о том же так:
Встречаются Карл Маркс, и некто Пупкин. Маркс спрашивает Пупкина:
- Вы знаете, как построить коммунизм?
- Нет, зато я точно знаю, что кот Шрёдингера выжил.
Как известно, Кот Шредингера - это парадокс, который давно используется в качестве демонстрации понятия квантовой суперпозиции, когда квантовый объект может находиться в двух кардинально противоположных состояниях одновременно.
Так вот суперпозиции свойственны и политическим путям развития. Который из них приведет к условному "коммунизму" - а хрен его знает. Но!.. Но приминив метод с принципом работы эволюционных алгоритмов, таких как USPEX, можно описать блок-схемой, которая учитывает структурные возмущения, инициируемые в обществе тем или иным политическим деятелем, найденных в предыдущем поколении, можно из России путинской или Америки лберальной за ночь построить что - нибудь приличное. Модель, конечно.