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利用组装空间量化通向生命的路径

人工智能 2019-08-13 v2 生物物理

摘要

我们提出了路径组装的概念,以探索构建某一对象所需的外在信息量。为了以不可知的方式量化该信息,我们给出了一种方法,通过将对象解构为其不可约部分,然后评估沿任意路径重建该对象所需的最少步骤数,来确定此类对象内部所含的路径组装信息量。该方法的数学形式化使用了组装空间。通过寻找在该空间内组装对象所经路径中的最少步骤数,我们可根据 I_PA=log(|N|)/(|N_PA|) 比较由此路径组装指数(PA)所知获得多少信息(I);其中,对于 PA=x 的终端产物,N 为可由相同不可约部分在 x 步内创建的对象的集合(不论其 PA 为何),NPA 为其中 PA=x 的对象的子集。将此形式化应用于在一维、二维和三维空间中形成的对象,使我们能够识别世界或更广宇宙中具有高组装数的对象。我们提出,PA 高于某一阈值的对象十分重要,因为可唯一确定它们必由生物或技术过程产生,而非仅通过无偏随机过程发生组装。我们认为,为理解生命是什么而量化生命做什么,需要此方法以帮助识别所需的新物理与化学定律。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.04649,
  title  = {Quantifying the pathways to life using assembly spaces},
  author = {Stuart M. Marshall and Douglas Moore and Alastair R. G. Murray and Sara I. Walker and Leroy Cronin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04649},
  year   = {2019}
}

备注

manuscript with 10 figures and supplementary data