Nauka,sprawy nauki, Biuletyn Komitetu Badań Naukowych, Ministerstwo Nauki i Informatyzacji, . antropologia . archeologia . astrofizyka . astronomia . bibliotekoznawstwo . biotechnologia . chemia . dyskusja redakcyjna . edukacja . ekologia . etyka . festiwale . festiwale . filozofia . fizyka . geologia . humanistyka . informatyka . informatyzacja . innowacje . j.zykoznawstwo . klimatologia . kosmologia . kryminalistyka . medycyna . nanotechnologia . nauka i gospodarka . ochrona zabytków . o nauce . o nauce inni . patenty . politologia . popularyzacja . recenzje filmowe . technika . technologia . wynalazki . zoologia . zootechnika

Resources sites:

Claim compensation advice page.

Personal injury advice services page.

Affiliate marketing specialist.

Car credit and car finance specialist

Breast enlargement and breast augmentation page Car finance resources.

Jedzenie na telefon Categoo Top Quality Sites
Strona głównaBiuletyn Komitetu Badań Naukowych
poniedziałek, 04 październik 2004
Artykuł w dziale informatyzacja
Wydanie: 2002 /9 - Rio+10
Strona główna -> Dział

Oblicza informatyki

 Andrzej Klimek 2003-10-17

Informatyka jako samodzielna dyscyplina naukowa o własnych pojęciach podstawowych wnosiła i wnosi do nauki wartości o znacznie większym ciężarze gatunkowym niż jedynie wprowadzenie komputerów i metod komputerowych. Wyjaśnianie podobieństw i różnic między informatyką techniczną i biologiczną staje się pasjonującym i znaczącym zadaniem cywilizacyjnym. Jego rozwiązanie pozwoli być może zbliżyć się do granic poznania.

Po raz pierwszy informatyka zaczęła badać prawa rządzące przetwarzaniem informacji. Wszędzie tam, gdzie kończy się materia nieożywiona, a zaczyna ożywiona pojawiają się jako symptomy życia zakodowane zapisy informatyczne zawarte w łańcuchach DNA i systemy wykorzystywania tych zapisów. Są to molekularne systemy informatyki w organizmach żywych, stanowiące nie tylko olbrzymi obszar dla badań praw rządzących kodowaniem i przetwarzaniem danych, ale również często niedościgłe wzory dla tworzonych przez nas technicznych systemów informatyki.

Ludzie zaczęli budować systemy informatyczne około 60 lat temu, dzięki czemu powstała informatyka techniczna. Stworzone przez nią systemy są powszechnie stosowane. Systemy informatyki biologicznej ewoluują od setek milionów lat. To właśnie dzięki nim rozwijają się i samoodtwarzają na naszej planecie organizmy żywe.

Mamy więc do czynienia ze stworzonym przez ludzi systemem informatyki technicznej i tworzonym przez wieki w przyrodzie systemem informatyki biologicznej. Są to właściwie takie same systemy informatyczne. Szukanie podobieństw i różnic między nimi jest pasjonującym i niesłychanie ważnym zadaniem cywilizacyjnym, warunkującym wręcz nasz cywilizacyjny poziom.


Technika i biologia

Zarówno w informatyce technicznej jak i biologicznej wykorzystuje się te same zasady i podobnie realizuje zadania. Najpierw powstaje algorytm (czyli zestaw operacji, które trzeba wykonać, aby uzyskać założony efekt), potem program, następnie urządzenie do jego realizacji, wreszcie następuje realizacja. Ta zasada jest wspólna.
Są jednak w tych systemach istotne różnice.
• Język programowania w informatyce technicznej jest dwuwartościowy (0 lub 1), informatyka biologiczna opiera się na czterowartościowej logice (symbole terminalne A, G, C, T).
• W informatyce technicznej do zapisywania symboli terminalnych używamy makroukładów (jakkolwiek miniaturowe byłyby), a w informatyce biologicznej symbole terminalne języka reprezentowane są przez atomy i molekuły.
Różnice te wynikają z różnych celów pisania programów przez nas i przez naturę.

Ludzie piszą programy w celu rozwiązywania problemów o charakterze matematycznym, natura zaś pisała swoje programy, by budować obiekty biologiczne. Biologiczna technologia budowania obiektów różni się od technologii w naszym znaczeniu tego słowa. My budujemy obiekt składając w taki czy inny sposób uprzednio wytworzone elementy składowe, części, detale. Informatyka biologiczna realizuje swe cele wykorzystując nanotechnologię (poziom atomów i molekuł - nanoinformatyka).


Naśladowanie przyrody

Szukając ekologicznie czystych sposobów otrzymywania materiałów próbujemy naśladować przyrodę. Odchodzimy więc od technologii „z góry w dół”, zastępując ją układaniem atomów w odpowiednich konfiguracjach. Można to uzyskać dzięki programowi układającemu mieszaninę molekuł w zaplanowanym porządku.

Do rozwiązania pozostał jednak ważny problem: biologia buduje obiekty nanotechnologiczne i zdolne do samopowielenia. Dlatego każda informacja jest zapisana w DNA podwójnie. Dzięki temu z jednego łańcucha powstają dwa i następuje replikacja całego zapisu. Każde rzucone w ziemię ziarno pszenicy zawiera 10 Mb informacji. Jest to program pozwalający odtworzyć całą roślinę, z której ziarno to pochodzi i wytworzyć nowe ziarno.

Informatyka biologiczna wciąż jeszcze pozostaje dla informatyki technicznej niedościgłym wzorcem, ale można już zauważyć stopniowe zbliżanie się do siebie obu tych systemów. Technologie molekularne już dziś częściowo służą do miniaturyzacji urządzeń, ale czeka nas jeszcze zejście w tej dziedzinie do poziomu atomów. Głównym celem jest uzyskanie samoreplikacji programów i obiektów. Pierwsze udane próby zostały już zresztą uczynione.


Możliwa rewolucja

A może uda się przeskoczyć naturę i zejść do jeszcze niższego poziomu zastępując litery kodu nie molekułami, lecz spinami atomów? Uzyskalibyśmy wtedy całościowy układ systemów informatycznych: techniczny (symbole 1 i 0), biologiczny (symbole: nukleotydy), nanotechniczny (symbole: molekuły) i kwantowy (spiny). Byłby to prawdziwy przewrót naukowy. Przejście z poziomu makroelementów na poziom molekularny i atomowy (czego pierwsze efekty już obserwujemy) zmieni całkowicie otaczający nas świat techniki, a informatyce pozwoli zbliżyć naukę jako całość do tego, co można by nazwać granicą poznania.

Dzięki informatyce powstały komputery, które można dziś spotkać wszędzie, a umiejętności posługiwania się nimi są obecnie podstawowym atrybutem człowieka. Prof. dr inż. Stefan Węgrzyn z Instytutu Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN w Gliwicach dostrzega jednak w tym masowym zainteresowaniu komputerami niebezpieczeństwa dla… informatyki.


Upadek informatyki?

Samo słowo „informatyka” stało się modne. Organizowane są masowo kursy „informatyki”, bez podstaw informatyki. Kursy uczą obsługi komputera, głównie PC. To pomylenie pojęć stanowi zagrożenie dla rozwoju informatyki. Mając na myśli informatykę, zbyt często odwracamy uwagę od tego, co powinno być głównym przedmiotem zainteresowania i znacznie więcej mówi się o instrukcjach obsługi komputerów niż o informatyce jako dyscyplinie naukowej. Duże nasycenie sprzętem staje się wtedy niewspółmierne ze stosunkowo niewielką wiedzą o informatyce jako nauce, która zaczyna dziś odgrywać bardzo ważną rolę w rozwoju prawie całego obszaru badań naukowych i determinuje współczesny rozwój cywilizacyjny.

Technologiczne podstawy i rozwiązania systemów powstają w laboratoriach i w placówkach badawczych, w których prowadzone są badania doświadczalne. Gdy wyposażenie w komputery stało się powszechne, takie laboratoria i badania zaczęły zanikać. Miało je zastąpić komputerowe modelowanie i symulowanie. Tymczasem, jeśli ktoś coś symuluje w komputerze, to modeluje on nie rzeczywisty proces czy obiekt, ale swoje wyobrażenie o nim.

Zanikanie laboratoriów doświadczalnych na rzecz wyłącznie komputerów przeznaczonych do symulacji stanowi zagrożenie dla postępu technologicznego. Takie niewłaściwe zastosowanie komputerów może skutecznie oddzielić nas od rzeczywistości, która dla rozwoju technologii i dla badań stanowi główne źródło poznania.



 

Code&Design Michał Pawluczuk - M.Pawluczuk@opi.org.pl aplikacje internetowe by japawlik.com   Copyright© Ośrodek Przetwarzania Informacji