четверг, 17 июля 2014 г.

Ученые нашли сходство между эволюцией геномов и компьютерных программ.


Сергей Маслов, работающий в области вычислительной биологии в Brookhaven National Laboratory (США), выяснил, что термин «выживание самых приспособленных» из теории естественного отбора можно применить не только к биологическим системам, но и к компьютерным программам. Вместе со своим аспирантом он сравнивал «выживание» компонентов в двух сложных комплексных системах – бактериальных геномах и операционных системах Linux. Их целью было выяснить, почему одни компоненты встречаются часто, а другие редко, и сколько компонентов в каждой системе настолько важны, что их нельзя исключить.

Бактерии обладают довольно большим количеством генов, которыми они могут обмениваться с другими бактериями путем горизонтального переноса ДНК. В то же время, пользователи Linux могут изменять пакеты программ и бесплатно их скачивать. Таким образом, внутри обеих систем существует свободный обмен информацией.

Используя данные массового секвенирования бактериальных геномов (которые находятся в свободном доступе в DOE Systems Biology Knowledgebase), Маслов определил частоту использования ключевых единиц в метаболических процессах 500 видов бактерий и обнаружил, что она распределена по тому же закону, что и частота установки 200000 пакетов Linux на 2 млн пользовательских компьютеров.

В обеих системах компонент считается наиболее часто используемым, если он оставляет как можно больше «потомства». Таким образом, чем больше других компонентов ссылаются на этот компонент, тем более он необходим для функционирования всей системы. Это кажется довольно очевидным, но удивительно насколько этот закон оказался универсален. Более того, Маслов выяснил, что число ключевых компонентов легко вычислить – в обоих случаях оно оказалось пропорционально квадратному корню из общего числа взаимосвязанных компонентов системы.

По словам Маслова, открытая им закономерность подходит для любой системы, которая подчиняется принципу открытого доступа и состоит из независимо устанавливаемых компонентов. В этом смысле, она описывает операционную систему Linux, но не подходит для операционной системы Windows, которая использует только программы, защищенные авторским правом.


Комментариев нет:

Отправить комментарий