Biosisteme ca Design Orientat pe Obiecte: Relațiile Logice sunt Dovezi de Design
Autor: Dr. Teodor Dumitru
Album: fara album
Categorie: Educație

Biosisteme ca Design Orientat pe Obiecte
Relațiile Logice sunt Dovezi de Design

 

Dr. Teodor Dumitru
Doctor în Teologie, Master în Inginerie Software, Master în Electronică
Membru activ al Discovery Institute și Reasons-To-Believe

Rezumat:
Un sistem biologic, asemenea oricărui sistem, este alcătuit din componente și relațiile lor logice. Relațiile logice sunt interacțiuni fizice sau bazate pe mesaje. Relațiile de orice tip se desfășoară într-o ordine spațială și temporală; în acest sens, ele sunt „logice”. Toate aceste relații conectează componentele pentru a le face să funcționeze ca un sistem cu o anumită funcționalitate. Scopul principal al acestui articol este de a arăta că relațiile logice dintr-un sistem biologic sunt dovezi de design. Pentru a susține această idee, descriem un sistem biologic folosind diagrame de design orientat pe obiecte (OOD), în care sistemele sunt alcătuite din „clase” și relațiile lor logice, având o structură asemănătoare oricărui alt sistem. (O clasă descrie atributele și funcțiile unei componente.) Ordinea spațială și temporală a relațiilor logice se realizează prin coordonare. Coordonarea poate fi implicită – existentă doar în mintea unui inginer (așa cum se vede în designul motoarelor), sau explicită – ca în sistemele software, unde o entitate Coordinator poate fi proiectată și codificată. Am observat coordonare în sistemele biologice, ca în exemplul din acest studiu și în alte cazuri descrise în cartea mea pe acest subiect [DT1].

1. Introducere


Relații logice coordonate în sistemele biologice ca dovadă a designului

Entitățile biologice sunt descrise ca „sisteme” în diverse lucrări de cercetare și cărți. Există numeroase universități cu programe de studiu dedicate Sistemelor Biologice și multe centre de cercetare axate pe acest subiect. Un sistem este cel mai adesea considerat ca un grup de componente și relațiile lor logice (interne și externe), oferind o anumită funcționalitate. Relațiile logice sunt interacțiuni fizice sau bazate pe mesaje care au loc într-o ordine spațială și temporală, astfel încât suma acestora leagă un sistem pentru o anumită funcționalitate; relațiile sunt „logice” în acest sens. Sistemele biologice pot fi și ele descrise în acest mod, ca sisteme.

În mod similar, sistemele software pot fi descrise în termeni de „clase” de cod și relațiile lor logice. În Designul Orientat pe Obiecte (OOD), o clasă captează codul unui component, iar Diagramele de Secvență captează relațiile logice dintre aceste componente.

Având în vedere această similaritate între sistemele biologice și cele software, folosim OOD pentru a reprezenta sistemele biologice.
Scopul nostru este să arătăm că relațiile logice coordonate sunt o dovadă a unui design în sistemele biologice.

Prin prezentarea bio-sistemelor ca sisteme OOD, complet cu diagrame, arătăm clar conceptele inginerești existente în aceste descrieri. Ne concentrăm pe concepte precum Relații Logice și Coordonarea acestora, care indică un design. Coordonarea poate fi construită explicit în sistem, ca o entitate de Coordonare, sau putem doar observa cum proiectantul a coordonat componentele fizice pentru a lucra împreună. Aceste concepte sunt introduse în teza mea de Inginerie Software despre „Coordonarea Dialogului pentru OOD” [DT2].

Analiza noastră derivă din domeniul filozofic. Descrierea sistemelor ca și componente și relațiile lor logice” a făcut parte din conceptul de „Logos” în gândirea greacă clasică. Logos era o Gândire Exprimată care duce la construcția unor astfel de sisteme și le descrie. Apostolul Ioan folosește acest concept când afirmă că „toate lucrurile au fost făcute prin Logos”, declarând că acest concept este esențial. Teza mea de doctorat în Teologie, „Conceptul de LOGOS în Evanghelia lui Ioan și Corelațiile cu Știința” [DT3], dezvoltă acest subiect.

Ca notă practică, utilizăm Inteligența Artificială și un alt instrument de desen OOD pentru a genera eficient modele OOD ale sistemelor biologice. Am generat mai multe modele de sisteme biologice și putem construi mai multe; această bibliotecă oferă dovezi remarcabile ale designului unor astfel de sisteme. De asemenea, am dezvoltat mai multe proiecte OOD pentru Coordonarea Relațiilor dintre unele dintre aceste sisteme biologice. Am putea adăuga și mai multe straturi, deoarece o entitate biologică are straturi de sisteme interconectate.

În acest eseu, prezentăm un exemplu de bio-sistem, din mai multe incluse în cartea mea „Bio-sisteme prezentate ca Designuri Orientate pe Obiecte – Relații Logice: rezultat al unei Gândiri Exprimare” [DT2].

2. Sisteme biologice și relații logice

Entitățile biologice sunt considerate „sisteme” deoarece prezintă proprietăți ale unui sistem generic. Printre aceste proprietăți, următoarele indică o viziune de ansamblu asupra sistemelor:

Toate sistemele sunt alcătuite din componente și relațiile lor logice – interne și externe.

Prin „sistem” înțelegem o entitate construită ordonat și logic (sistematic) pentru un scop.

Prin „relații logice” înțelegem interacțiuni fizice sau bazate pe mesaje care au loc într-o manieră ordonată și coordonată în spațiu și timp. Relațiile sunt „logice” în acest sens. Relațiile logice dintre componentele unui sistem le interconectează pentru a atinge scopul sistemului sau funcționalitatea acestuia.

Relațiile trebuie să fie logice pentru a lega componentele într-un sistem util și stabil. Există și relații nelogice, cum ar fi atunci când vântul suflă frunzele. Termenul „logic” include ordinea temporală a diferitelor interacțiuni, ordinea spațială a relațiilor dintre diferitele componente, utilizarea conceptelor din știința logicii în interiorul componentelor și coordonatorilor /controlerelor. Aceasta logică este necesară pentru a ordona relațiile, ca mesaje secvențiale cu semnificație pentru a construi un dialog din multiple interacțiuni, mesaje de feedback pentru a menține parametrii sistemului în limitele predefinite, sau feedback din alte sisteme relaționate pentru a menține stabilitatea întregului supra-sistem. Termenul „logic” include, de asemenea, relații fizice, chimice, electrice, magnetice și geometrice ordonate care unesc componentele într-un sistem util; în aceste cazuri, interfețele complementare indică o pre-formare logică și ordonată a componentelor pentru a-și atinge scopul și scopul sistemului.

Relațiile ordonate și logice dintr-un sistem sunt o dovadă de design. Un sistem nu poate fi funcțional fără a avea toate componentele și toate relațiile logice de la început; de asemenea, nu poate avea relații logice externe cu sistemele relaționate care ajută sistemul studiat să fie funcțional. Niciun sistem nu este realizat fără relații logice, care construiesc structura și funcționarea unui sistem dincolo de componente.

Un exemplu al unui sistem simplu: o casă Lego și o mașină Lego realizate din cărămizi identice sunt diferite datorită relațiilor logice derivate din Gândirea Exprimată a unui designer, deoarece nu există nicio diferență între cărămizile identice. Orice observator logic detectează designul logic văzând diferențele dintre relațiile logice, chiar dacă nu există nicio diferență între cărămizi.

Sistemele biologice, precum cel prezentat mai jos, sunt, de asemenea, alcătuite din componente și relațiile lor logice.

Subiectul Biologiei Sistemelor are o istorie considerabilă, ca în „A Brief History of Systems Biology” [Tre].

În „Systems Biology: an Overview” [Jar], Mario Jardon notează:

„O înțelegere a sistemelor biologice poate demonstra cum părțile sunt asamblate împreună și cum interacționează între ele și cu mediul înconjurător.”

Relațiile logice și coordonate ale sistemelor biologice sunt, de asemenea, o dovadă a designului, ca și în cazul oricărui sistem.

Scopul principal al acestui articol este de a demonstra că în sistemele biologice relațiile logice coordonate sunt o dovadă a designului. Ajungem la această concluzie arătând că relațiile logice au o ordine logică, în spațiu și timp, fiecare având un sens sau un scop propriu, iar totalitatea lor leagă componentele într-un sistem util. Aceste relații logice nu pot fi executate într-o manieră dezordonată sau aleatorie, trebuie să fie toate prezente la momentul construcției și la rulare de la început până la sfârșit, deoarece trebuie să funcționeze împreună pentru a atinge scopul sistemului. Mai mult, componentele au interfețe pentru a utiliza aceste relații logice într-un mod specific. Pentru sistemele bazate pe informații, în interiorul componentelor există analiză logică și luare de decizii despre cum să răspundă la cereri; pentru sistemele fizice, componentele sunt pre-stabilite pentru a se potrivi și a se relaționa logic cu alte componente. Sistemele biologice prezintă ambele cazuri.

Există o teorie importantă privind designul sistemelor biologice numită Teoria Designului Inteligent, propusă de Discovery Institute [Dis]. Ideile principale sunt: (1) complexitatea ireductibilă a sistemelor biologice, ceea ce înseamnă că nicio parte nu poate lipsi dintr-un sistem fără a-l face inutil [Beh], (2) probabilitatea calculată de a produce aleatoriu un sistem biologic este infinitesimal de mică [Dem], și (3) informația masivă din ADN este produsă inteligent, nu aleatoriu [Mey].

Studiul nostru aduce acestei teorii concepte suplimentare de interacțiuni logice și coordonarea relațiilor, indicând că acestea sunt dovezi de design. Mai multe detalii despre fiecare dintre aceste concepte sunt prezentate în Capitolul 3.

Distincția dintre abordarea noastră de a utiliza OOD pentru biosisteme și modul în care alții au utilizat OOD anterior este, de asemenea, concentrarea noastră asupra relațiilor logice și coordonarea relațiilor, ca dovezi de design.

O notă despre adaptare: pe baza conceptelor de inginerie precum relațiile logice coordonate, considerăm că un sistem trebuie mai întâi să fie bine stabilit și abia apoi ar putea avea capabilități adăugate pentru adaptare. În plus, pentru a avea abilități de adaptare, un sistem are nevoie de un strat suplimentar de relații logice pentru Adaptare, configurat pentru a sprijini procesul de adaptare. Acest strat suplimentar înseamnă mai mult design, pe lângă sistemul de bază cu funcționalitatea sa precisă.

Referitor la Evoluție, în „Evidențe din Genetică” [NCSE] ni se spune „genomurile tuturor organismelor conțin dovezi copleșitoare pentru evoluție. Toate speciile vii împărtășesc același mecanism de bază al eredității, folosind ADN-ul… pentru a codifica genele care sunt transmise de la părinte la urmaș și care sunt transcrise și traduse în proteine pe parcursul vieții fiecărui organism.”

Comentăm că aceasta nu reprezintă un argument pentru Evoluție împotriva Designului. În teoria Designului, același mecanism de bază poate deriva dintr-un design comun. Mai multe modele Toyota, precum Corolla și Camry, pot împărtăși un mecanism similar, datorită unui design comun. Acesta nu este un argument pentru evoluție împotriva designului, ci doar o alegere de teorie.

În același articol se susține în continuare că „Folosind secvențe de ADN, biologii cuantifică similaritățile și diferențele genetice dintre specii, pentru a determina care specii sunt mai apropiate între ele… Modelul înrudirii genetice dintre toate speciile indică un arbore ramificat care implică o divergență dintr-un strămoș comun.”

Din nou, nu vedem aici un argument împotriva designului, deoarece o Teorie a Designului ar conduce la aceeași detectare a „similarităților și diferențelor genetice dintre specii”.

Desigur, ambele teorii pot folosi argumentele de mai sus, dar Teoria Designului Inteligent [Dis] are argumente suplimentare, așa cum am menționat, iar în acest studiu adăugăm argumentul că relațiile logice și coordonarea acestora nu pot apărea aleatoriu. Detalii urmează în cele ce urmează:

Conform abordării evoluționiste, selecția naturală, pur întâmplător, ar produce astfel de relații logice multiple, coordonate temporal și spațial, care intra-conectează un sistem pentru o utilitate clară și îl extra-conectează și de sistemele înconjurătoare, într-un strat superior. Noi indicăm că această coordonare temporală și spațială a relațiilor, împreună cu capacitatea tuturor componentelor de a răspunde cererilor cu o logică internă specifică (informațională sau fizică), arată că un proces de selecție întâmplătoare nu poate ordona aceste relații logice și nici nu poate forma interfețele componentelor pentru a produce un sistem cu funcționalitatea sa. Orice conglomerat intermediar fără toate componentele și relațiile lor logice nu ar fi un sistem funcțional. În plus, logica internă a componentelor pentru a răspunde interacțiunilor trebuie să se potrivească perfect cu relațiile logice pentru ca sistemul să funcționeze; în mod similar, interacțiunile fizice trebuie să se potrivească unei organizări logice predefinite pentru ca sistemul să îndeplinească ceea ce este specificat. Mai mult, sistemul trebuie să fie construit gata să aibă relații logice cu alte sisteme, pentru un scop superior. La momentul dezvoltării embrionare, toate aceste componente cu relațiile lor logice fac parte dintr-un plan intern bine stabilit – nu este implicată nicio întâmplare și nici nu sunt necesari miliarde de ani. Corpul se construiește în mod ordonat, conform planului, până când fiecare sistem intern este pus la locul său și funcțional.

Astfel, vedem dovezi logice ample ale unui design intenționat în sistemele biologice, nu o evoluție aleatorie, treptată, pentru care etapele intermediare ar însemna că sistemul nu poate funcționa. Vom vedea în exemplul nostru că nicio entitate nu poate lipsi, nici vreo relație logică, iar logica lor spațio-temporală poate fi doar proiectată.

Prin considerarea acestor relații logice coordonate ca dovezi de design, propunem un model în plus la teoria Designului Inteligent, cu o explicație specifică a acestei structuri spațio-temporale a sistemelor.

 

3. Sisteme Orientate pe Obiecte și Relații Logice

Sistemele biologice, alcătuite din componente și relațiile lor logice, pot beneficia de descrieri din ingineria sistemelor software. Un model util este Designul Orientat pe Obiecte (OOD), care descrie sistemele prin componentele și relațiile lor logice.

Pornind de la un text descriptiv al unui sistem biologic, putem genera diagrame OOD pentru a vizualiza organizarea sa logică. Susținem că relațiile logice sunt proiectate logic, deoarece o componentă (sau mai multe) nu poate genera designul întregului sistem, neavând un plan complet.

OOD încapsulează cod în Clase ce descriu entități, cu atribute și funcții. Clasele au relații logice între ele și cu utilizatorul prin mesaje (funcții) descrise în Diagrame de Secvență. La rulare, o clasă este instanțiată în unul sau mai multe obiecte. De exemplu, clasa Câine este instanțiată în mai multe obiecte Câine pe ecran. O funcție precum „împinge” ar putea fi scrisă pentru ca un obiect Câine să îl împingă pe altul.

După cum am menționat, orice sistem este alcătuit din componente și relațiile lor logice (interne și externe). Așadar, OOD este o metodă care poate fi folosită pentru a descrie sisteme.

Biosistemele sunt similare, deci OOD poate fi aplicat și acestora.

Pentru descrieri OOD, Limbajul Unificat de Modelare (UML) oferă mai multe tipuri de diagrame, precum: Diagramă de Secvență, Diagramă Bloc, Diagramă de Clase, Diagramă de Activitate și Diagramă Mașină de Stări. Generăm unele dintre aceste diagrame pentru un exemplu de biosistem pentru a demonstra că este proiectat, analizând relațiile sale logice.

Relații Logice

Reiterăm faptul că sistemele sunt alcătuite din componente și relațiile lor logice – interne și externe.

  • Relațiile logice interne leagă componentele între ele, în timp ce relațiile externe oferă funcționalitate pentru alte sisteme.

  • Mai multe sisteme conectate prin relații logice externe formează un supra-sistem, care la rândul lui are relații logice externe pentru o supra-funcționalitate. Modelul se aplică și în jos, la componente, ele însele alcătuite din sub-sisteme + propriile lor sub-relații logice.

În natură, până la cel mai de jos nivel, nucleele atomilor sunt formate din quarci și relațiile lor logice; și mai jos, quarcii sunt alcătuiți din „componente” = „unde” de energie, care sunt interconectate prin relații logice. Aceste „unde” de energie + relațiile lor logice se sincronizează în anumite locuri ca o masă concentrată, pe care o numim particulă (de tip quarc), deoarece începem să o „simțim”.

Sintagma „relații logice” pătrunde toate straturile naturii și ale sistemelor create de om; toate sistemele sunt create prin ele și niciun sistem nu este creat fără ele.


Un grup de relații logice poate fi alcătuit din una sau mai multe interacțiuni mono- sau multidirecționale (fizice, chimice, geometrice etc.) sau dintr-un schimb de mesaje, într-o secvență logică.

Exemple:

  • În sisteme fizice, cum ar fi un motor cu cilindri și pistoane, relațiile logice sunt proiectate extern pe hârtie de către proiectant și, dacă nu sunt cunoscute, pot fi deduse prin reverse engineering.

  • În sisteme informaționale, relațiile logice prin mesaje fac parte din codul sistemului, nu sunt doar pe hârtie.

  • În sisteme biologice, observăm ambele scenarii:

    • Interacțiuni fizice, de ex. care leagă aminoacizii pentru a forma proteine utile, demonstrând un design extern logic și util.

    • Mesaje care circulă pe diverse căi de semnalizare, în interiorul și în afara celulei.

În cazuri particulare, o relație logică se poate reduce la un mesaj simplu de tip comandă-control.

Elemente esențiale pentru realizarea scopului unui sistem:

  • Secvența temporală a relațiilor

  • Ordinea spațială a relațiilor între componente specifice

  • Logica decizională a fiecărei componente privind răspunsul la cereri

Toate aceste elemente trebuie să funcționeze în coordonare pentru atingerea scopului sistemului și toate sunt integrate de la începutul construcției sistemului.

În OOD, relațiile logice pot fi:

  • Statice între clase,

  • Dinamice ca diagrame de secvență,

  • Dinamice ca tranziții într-o mașină de stări (pași în timp).

Ne concentrăm în special pe Diagramele de Secvență, ca relații logice, din cauza complexității temporale și spațiale, combinate cu logica componentelor pentru a lua decizii cerere-răspuns.

Coordonarea Relațiilor Logice

Când un sistem OOD are mai multe componente și relații, putem folosi o entitate de Coordonare a Relațiilor pentru a organiza multitudinea de relații, așa cum am prezentat în teza mea de inginerie software „Coordonarea Dialogurilor în OOD” [DT2]. Comparând biosistemele cu sistemele OOD, putem căuta și acolo coordonarea relațiilor.

Prezentăm o astfel de coordonare într-un exemplu de biosistem, unde o rețea de semnalizare acționează ca un coordonator.

În sisteme cu mai multe obiecte, diagramele de secvență sunt greu de definit complet, ceea ce poate duce la erori deja din proiectare. Pentru a rezolva această problemă, am propus un Coordonator de Relații (sau Coordonator de Dialoguri) în teza mea. Această entitate primește toate mesajele și le coordonează, apoi le trimite obiectelor destinatare.

Coordonarea poate fi:

  • Centralizată: o clasă unică de coordonare instanțiată într-un singur obiect.

  • Distribuită: aceeași clasă este instanțiată în mai multe obiecte de coordonare, fiecare atașat unui obiect al sistemului. Obiectele de coordonare își sincronizează stările pentru a funcționa ca un singur Coordinator.

Am folosit conceptul și în teza mea de doctorat în teologie: „Conceptul de LOGOS în Evanghelia lui Ioan și Corelații cu Știința” [DT3]. „Logos” este un concept fundamental în filozofie care implică descrierea unui sistem prin componentele și relațiile logice dintre ele. Capitolul 5 explică în detaliu această idee.

Coordonatorul poate îndeplini și alte roluri:

  • Adaptarea sistemului la condiții externe, prin reordonarea relațiilor interne

  • Corectarea erorilor, prin reluarea relațiilor și informarea entităților externe implicate

OOD este prezentat ca:

  • Model static: ierarhie de clase și diagrame arhitecturale

  • Model dinamic: mașini de stări (în clase) și diagrame de secvență ca relații logice

Diagramele Mașinii de Stări – reprezintă ordinea în care funcțiile unei clase pot fi executate, în funcție de o variabilă numită „stare”.

Coordonarea în straturi (Layered Coordination): în sisteme complexe, fiecare subsistem are propriul Coordonator. Coordonatorul de nivel maxim se conectează la interfața cu utilizatorul.

Coordonator de Construcție: pentru inițializarea sistemului sau reorganizarea lui, propun un Coordonator de Inițializare care instanțiază toate obiectele și le conectează.

Memoria Coordonatorului: acesta poate avea o memorie proprie, cu informații pentru luarea deciziilor și învățare din experiențele trecute.

Aplicabilitate în alte sisteme

Conceptul de „Coordonare a Relațiilor” este generic și poate fi folosit și în alte tipuri de sisteme, nu doar software. De aceea, ar trebui să căutăm coordonare și în biosisteme.

În sistemele fizice, precum motoarele, coordonarea relațiilor este în mintea proiectantului și pe planuri – nu este parte fizică a sistemului. În lipsa planului, coordonarea poate fi dedusă mental prin inginerie inversă. La fel poate fi cazul unor biosisteme.

Concluzie:
Relațiile logice coordonate într-un sistem sunt dovezi de design. Scopul clar al acestei lucrări este de a susține această afirmație.

 

 

Exemplu: Automat de Vânzare

Un exemplu comun de OOD este cel al unui automat de vânzare, pentru a înțelege mai ușor conceptele. În următoarea imagine, dreptunghiurile sunt clase, iar liniile orizontale compun Diagrama de Secvență – sau „relațiile logice”, cum le numim generic.

Elemente esențiale pentru scopul sistemului:

  • Secvența temporală a interacțiunilor

  • Ordinea spațială între anumite clase

  • Logica decizională a fiecărei clase privind răspunsul la cereri

Toate acestea trebuie să funcționeze coordonat pentru scopul sistemului, și sunt integrate de la început pentru a îndeplini funcția dorită.

În cazul automatului, clasa VendingMachine este un Coordonator pentru celelalte clase, asigurând relații logice coordonate între componente. La momentul proiectării, designerul a coordonat mental toate clasele și relațiile logice pentru a atinge scopul sistemului.

Figura 1 ilustrează Diagrama de Secvență – ca Relații Logice.

Figura 1 Diagrama Secvenței, ca relații logice, între clasele principale. Clasa Automatului de Vânzare acționează ca un Coordonator al relațiilor logice între celelalte clase


Acest sistem relativ simplu arată o diagramă destul de complexă. Pentru sistemele cu mai multe clase decât acesta, numărul interacțiunilor crește exponențial și, în astfel de cazuri, straturi suplimentare de coordonare ar putea ajuta. Vom vedea o astfel de diagramă pentru un biosistem și vom sublinia faptul că nu se poate construi singur, chiar și cu timp nelimitat. În plus, timpul adaugă entropie (dezordine) într-un sistem închis, așa cum se menționează în a doua lege a termodinamicii.
Am menționat că această Clasă a Automatului de Vânzare este un Coordonator pentru relațiile logice ale celorlalte Clase.

Diagrama din figura 2 este o Mașină de Stări a Coordonatorului, ilustrând logica sa internă și progresia în timp de la stare la stare, cu tranziții declanșate de evenimente specifice.


 

Mașina de Stări a Coordonatorului, în interiorul Clasei Automatului de Vânzare

Figura 2: Mașina de stare a coordonatorului, în interiorul mașinii de vending
Stările coordonatorului și interacțiunile lor logice ca tranziții la evenimente.

Această logică pas-cu-pas este planificată în proiect. Ea coordonează relațiile logice ale celorlalte clase.
Afirmăm că și coordonarea relațiilor logice este o dovadă a designului – la fel cum sunt și relațiile logice în sine. Spunem acest lucru deoarece procesele de coordonare, precum coordonarea scenariului „sunny-day” (progres corect), coordonarea feedback-ului, coordonarea erorilor și supra-coordonarea tipurilor de coordonare de mai sus, sunt fiecare și toate împreună ordonate intenționat la momentul designului pentru a atinge scopul planificat. Un designer, prin exprimarea gândirii sale, a pus împreună secvența de coordonare. În sistemele software, coordonatorul poate fi explicit, ca o clasă în sine. În sistemele cu relații logice fizico-chimice (precum un motor cu pistoane, cilindri), coordonarea (adică modul în care piesele se raportează) provine din mintea designerului care planifică ordonarea temporală a relațiilor logice.


În final, relațiile logice coordonate între componentele unui sistem indică un design intenționat și logic.

4. Designul Orientat pe Obiecte al sistemelor biologice și relațiile logice


Folosim Designul Orientat pe Obiecte (OOD) pentru a reprezenta un sistem biologic; folosind acest OOD biologic, prezentăm conceptul nostru de relații logice coordonate din OOD general, pentru a arăta că este o dovadă a designului pentru sistemul biologic.

Mai multe studii descriu bio-sisteme ca OOD, dar în cazul nostru adăugăm o analiză a relațiilor logice coordonate ca dovadă a designului. Câteva exemple de studii:

1. „Modelarea sistemelor biometrice orientate pe obiecte” de Mikael Hakman [Hak], unde autorul scrie:
Un raționament pentru modelarea sistemelor biometrice orientate pe obiecte… pentru a face lucrul cu modele biometrice complexe… mai ușor și comunicabil.

2. „Analiza procesului de control al chimiotaxei bacteriene cu SysML” de James Johannsen [Joh], unde SysML (un instrument pentru OOD) este folosit pentru a descrie mecanismul de transport în bacterii.

Coordonarea relațiilor în bio-sisteme
Am observat diverse cazuri de coordonatori în sistemele biologice, sau variante ca regulatori sau manageri. Câteva exemple includ:

3. „Getting It Together: Tethers, Handshakes, and Multitaskers in the Cell” [Cop], unde citim despre coordonare: „Funcționarea unei celule necesită coordonare. Cum știu moleculele care se mișcă în interiorul întunecat al unei celule cum și când să se conecteze? “ De asemenea, în acest articol există un capitol „O nouă clasă de coordonatori ai activității”.

4. „Modele temporale ale deplasării unghiulare a endozomelor” [Jin] afirmă că „Înțelegerea coordonării temporale a activității proteinelor motorii necesită o tehnică avansată de imagistică.”

5. „Reglarea co-transcripțională a genelor” [Shi] discută despre coordonare: „Un nivel extraordinar de coordonare între transcripție și procesarea ARN-ului a apărut.”


Scopul cercetării noastre este să stabilim că un sistem natural, așa cum este cel prezentat, cu coordonarea relațiilor poate fi doar proiectat, nu aleatoriu, fiind rezultatul unei gândiri exprimate. Aceasta deoarece componentele nu au un plan despre cerințele sistemului ca funcționalitate (scop), nu au informații despre celelalte componente și nu pot stabili relații logice și coordonarea lor pentru a construi un sistem cu un scop precis. În cazul dezvoltării embrionare, există un plan și nu este nevoie de miliarde de ani.

Un scop filozofic de nivel superior este de a sublinia că în gândirea clasică greacă, gândirea exprimată a unui sistem cu componente proiectate + relații logice a fost etichetată „Logos”. În gândirea lor, conceptul unificator al Logosului este predominant și pătrunde toate straturile naturii. Apostolul Ioan extinde acest concept și declară că „toate lucrurile sunt generate prin Logos”, afirmație care a devenit piatra de temelie în gândirea creștină. Mai mult, filozofii din cultura vestică au făcut din conceptul de Logos conceptul de nivel superior în analiza lor. Există mai multe detalii în capitolul următor și chiar mai multe în teza mea de doctorat în teologie [DT3]. Corelăm relațiile logice OOD ale bio-sistemelor cu conceptul de Logos pentru a sublinia universalitatea observației că relațiile logice, ca parte a Logosului, sunt rezultatul unei gândiri exprimate, deci sunt dovezi de design.

Ajungem la concluzia că în sistemele biologice, relațiile logice coordonate sunt dovezi de design, arătând că relațiile logice au o ordine logică, în spațiu și timp, fiecare având un sens sau un scop propriu, iar suma lor totală leagă componentele într-un sistem util. Aceste relații logice nu pot fi executate ilogic; trebuie să fie construite toate împreună la momentul construcției, apoi la rulare trebuie să funcționeze împreună pentru a atinge scopul sistemului. După cum am menționat, pentru dezvoltarea embrionară există un plan precis, fără implicarea întâmplării. Mai mult, componentele au interfețe pentru a utiliza aceste relații logice într-un mod specific și componentele pot acționa ca decidenți despre cum să răspundă la o cerere de acțiune. Cererile-răspunsuri pot fi sub formă de mesaje (chimice, electrice) sau ca legături fizico-chimice. Aceste decizii pentru răspunsuri sunt corelate cu relațiile logice posibile, astfel încât întregul sistem este construit într-un mod coordonat între componente și relațiile logice.

Prin prezentarea sistemelor biologice ca sisteme Orientate pe Obiecte, complete cu diagrame, arătăm clar conceptele inginerești care există în aceste descrieri. Ne concentrăm pe concepte precum relațiile logice și coordonarea acestora, care indică un design. Coordonarea poate fi construită explicit în sistem, ca o entitate de Coordonare, sau putem observa cum designerul a coordonat componentele fizice să funcționeze împreună. Aceste concepte sunt introduse în teza mea de Inginerie Software cu titlul „Coordonarea Dialogului pentru OOD” [DT2].

Relațiile logice din sistemele biologice pot fi formate din una sau mai multe interacțiuni mono- sau multi-direcționale (fizice, chimice, geometrice etc.) sau pot consta într-un schimb de mesaje, într-o secvență logică.

După cum am menționat, există o teorie importantă despre designul sistemelor biologice numită Design Inteligent (Discovery). Ideile noastre despre coordonarea relațiilor logice, care nu pot fi construite aleatoriu, adaugă detalii celor trei idei principale ale Designului Inteligent:

Complexitatea ireductibilă a sistemelor biologice, însemnând că nicio parte nu poate lipsi dintr-un sistem fără ca acesta să devină inutil [Beh]. Noi specificăm că această complexitate este ireductibilă din cauza coordonării relațiilor logice.

Probabilitatea calculată de a produce aleatoriu un sistem biologic este infimă [Dem]. Noi promovăm observația că probabilitatea este, de fapt, nulă, din cauza coordonării relațiilor logice, care nu pot fi construite parțial în timp ce sistemul trebuie să funcționeze.

• Cantitatea masivă de informație din ADN este produsă inteligent, nu aleatoriu [Mey]. Informația (bazată pe „literele” chimice A, G, C, T) formează „cuvinte” (care reprezintă aminoacizi), prin relații logice coordonate între litere; apoi „cuvintele” formează „fraze” (care reprezintă peptide și, mai departe, proteine) prin alte relații logice coordonate. Literele sunt puse precis în ordine fără nici o lege chimică, pentru a descrie aminoacizii și proteinele. De asemenea, în ADN-ul care nu este folosit pentru proteine, codul funcționează ca un „sistem de operare” într-un calculator, care coordonează relațiile logice dintre diferite părți și activități ale ADN-ului și celulelor (gene etc.)

Pentru cercetări viitoare, ne propunem să observăm mai multe cazuri (avem deja zece) și, de asemenea, să deducem în sistemele biologice existența Coordonării Relațiilor. O astfel de deducție ar putea duce la descoperirea unor coordonatori centrali și/sau a unei coordonări distribuite în interiorul unui sistem biologic.

5. „Logos”: Proiectarea „Componențelor și Relațiilor Logice”

Un obiectiv filosofic de nivel înalt al acestei lucrări, menționat în Introducere, este sublinierea conceptului grec de Logos și corelarea acestuia cu știința contemporană.

Analiza noastră provine din domeniul filosofic. Descrierea sistemelor ca și „componente și relațiile lor logice” pe care o utilizăm face parte din conceptul de Logos în gândirea greacă clasică. Logos era o Gândire Exprimată care duce la construirea unor astfel de sisteme și le descrie.

În gândirea greacă, conceptul unificator de Logos este predominant și pătrunde toate straturile naturii și existenței. Apostolul Ioan folosește acest concept atunci când afirmă că „toate lucrurile au fost făcute prin Logos”, declarând că acest concept este esențial. Această afirmație a devenit piatra de temelie a gândirii creștine. Teza mea de doctorat în teologie „Conceptul de LOGOS în Evanghelia lui Ioan și corelațiile cu știința” [DT3] explică mai multe despre acest subiect.

În această lucrare, corelăm relațiile logice OOD ale bio-sistemelor cu conceptul de Logos pentru a sublinia universalitatea observației că relațiile logice, ca parte a Logos-ului, sunt rezultatul unei Gândiri Exprimate, astfel că sunt dovezi de design.

Observațiile că sistemele naturale sunt alcătuite din componente & relațiile lor logice au fost o gândire filosofică majoră în vremurile grecești antice. Logos, gândirea exprimată care a reunit și a descris astfel de sisteme, era un concept major subliniat atunci. De asemenea, noi subliniem Logos pentru a conecta observația că relațiile logice sunt dovezi de design cu un fundal filosofic substanțial. Studiile despre Logos au continuat în filosofie și teologie timp de milenii.

Prin conceptul de Logos, vedem cât de remarcabil se converg domeniile filosofiei, teologiei și științei ca același adevăr. Adevărul despre realitate este unul, indiferent de punctele noastre de vedere. Când plecăm dincolo, adevărul despre realitate rămâne același.

Gânditorii greci despre Logos

Din sursele grecești, ne concentrăm asupra celor mai importante semnificații ale Logos:

  • Logos ca gândirea exprimată a unui designer care duce la crearea unui sistem.

  • Logos ca descriptor al unui sistem care conține designul componentelor & relațiile lor logice. Îl numim Logos al sistemului.

Un Logos specific în gândirea unui designer și Logos-ul unui sistem care corespunde acestuia sunt similare în esență. În același mod, toate Logoi (plural) în gândirea Designerului Universului și logoi ale sistemelor naturale care le corespund sunt similare în esență. Gândirea exprimată a Designerului Universului a fost considerată de gânditorii greci ca fiind Logos-ul Universului, cuprinzând toate celelalte Logoi, așa cum menționăm mai departe despre Stoici.

Un sistem se raportează cu alte sisteme (utilizatori) prin relații logice externe (funcționalități) pentru a forma un supra-sistem. Astfel, avem straturi de sisteme, fiecare cu propriul său Logos, în natură și în sistemele create de om. La nivelul suprem se află Divinitatea, pentru filosofii greci care promovau Unitatea existenței. În gândirea creștină, Divinitatea este un Logos sistemic, unde Tatăl, Fiul și Duhul Sfânt se raportează prin dialog (adică dia-logos / prin logos).

Logos reprezenta mai mult un dialog decât un monolog, astfel că relațiile logice erau considerate bidirecționale sau multidirecționale.

Un sistem cu un „monolog”, în care o componentă conduce celelalte fără răspunsuri, corespunde unui subtip de logos. Concepte precum „prezentare”, „rațiune”, „măsură”, „contabilitate”, „calcul”, „măsurare”, „raport”, „control” și altele asemenea sunt subtipuri de Logos cu o relație „monolog” (în cazul în care nu se așteaptă un răspuns). Expeditorul informează receptorul, receptorul execută sau este pasiv și nu are răspuns.

Conceptul de Logos cu relații ca dialog, nu doar monolog, era utilizat înainte de Apostolul Ioan în școlile grecești.

Enumerăm câteva afirmații despre Logos:

Descrierea sistemului de către Platon

Platon a descris sistemele ca fiind alcătuite din Forme (designurile componentelor) & relațiile lor logice.

Conceptul de mai sus a fost etichetat drept „Logos” al unui sistem. Logos corespundea Gândirii Exprimate a unui designer. Formele sunt ca și clasele OOD.

Pentru Platon, Formele (Gr: morphe) se raportează logic între ele în „comunități” sau „colecții”, printr-un fel de Logos. În „Sophist”, Platon afirmă:

„Sau vom aduna toate lucrurile împreună, crezând că sunt capabile să se combine (logois) între ele?” (Sophist, 251d) [Pla1].

Stoicii (primul este Zenon)

Stoicii defineau logos-ul ca un principiu rațional și spiritual activ care pătrunde întreaga realitate. Ei numeau logos-ul providență, natură, Dumnezeu și sufletul universului, care este compus din multe logoi seminali ce sunt conținute în logos-ul universal. [Brit]

Chrysippus, Stoic

„... logos-ul corect care pătrunde toate lucrurile.”

Cleantes, Stoic

„Tu (Teos) călăuzești logos-ul universal care se mișcă prin toată creația, amestecându-se cu marele soare și micile stele~_."&~„Tu ai unit toate lucrurile... într-unul, astfel încât Logos-ul etern al tuturor a devenit Unul.”

Filon, evreu helenistic (explică Geneza prin Logos)

„Căci Logos-ul Dumnezeului viu, fiind legătura tuturor lucrurilor, ... ține toate lucrurile împreună și leagă toate părțile și le împiedică să fie desfăcute sau separate.” (Fug. 112) [Phi1].

Logos care leagă și ține toate lucrurile împreună este plin în sine însuși, nemaifiind nevoie de nimic din afară.” (Her. 188) [Phi1].

„Dumnezeu... prin Bunătatea Sa a creat toate lucrurile; și prin Autoritatea Sa a guvernat tot ce a creat; a treia componentă care se afla între cele două și care avea efectul de a le aduna împreună era Logos-ul, căci datorită Logos-ului, Dumnezeu era atât un stăpân cât și bun.” (Cher. 1.27-28) [Phi1].

Deoarece Logos descrie Formele & relațiile lor, Filon subliniază că Formele sunt ca Tipuri (soi) în Geneza [Bib], unde Dumnezeu creează animalele după tipurile lor. Designurile (tipurile) vin din mintea Designerului.

Logos în Noul Testament

Apostolul Ioan, în Evanghelia sa, se adresează unei audiențe elenizate, bine familiarizate cu vasta filozofie despre Logos. Existau Academii și Licee pentru tineri și adulți, cu nivele avansate de studiu. Ioan scrie afirmații excepționale despre Logos în capitolul 1 al Evangheliei sale [Bib]:

  • Ioan 1:1„La început (Gr. arche) era Logosul și Logosul era pros / către Dumnezeu și Dumnezeu era Logosul.”
    Ioan folosește sensul cunoscut al Logosului ca Gândire Exprimată, fără a-l redefini. El afirmă că în arche (mai degrabă ca esență, structură) exista această entitate cunoscută numită Logos, așa cum mulți gânditori greci considerau. Diferența față de alți filozofi, pentru care în arche era noema (mintea), psyche (sufletul) sau atomii [Dro], constă în faptul că Ioan identifică Logosul ca fiind deopotrivă cu Dumnezeu. Aici, Logosul nu este doar un concept, ci și o Persoană. În mod similar, personalitatea și conștiința sunt parte integrantă a Logosului sistemelor bio-umane.

  • Ioan 1:3„Toate lucrurile au fost făcute prin Logos.”
    Ne aliniem acestei afirmații, spunând că toate sistemele sunt făcute din componente și relațiile lor logice.

  • Ioan 1:4„În El / Logos era viața, și viața era lumina oamenilor.”
    Viața derivă din Logos, iar noi vedem sistemele biologice ca fiind construite prin relații logice coordonate. De asemenea, mintea și conștiința oamenilor, adică „lumina oamenilor”, derivă din Logos. Nu putem separa studiul sistemelor biologice, precum omul, de conștiința lor — aceasta face parte din sistem. Nu poate fi explicată în termeni fizici, fiind o entitate logică, direcționată de voință și orientată spre scop.

  • Ioan 1:14„Logosul s-a făcut trup.”
    Logosul se apropie de oameni pentru a comunica cu noi. Păstrând morphe / forma lui Dumnezeu, El ia forma noastră (morphe – Filipeni 2) [Bib] și devine reprezentantul nostru în fața Justiției Divine, comunică cu Divinitatea în numele nostru și plătește datoria noastră. Apoi, ne include în relația coordonată și logică a familiei Sale.

Menționăm, de asemenea, că apologeții creștini și-au bazat explicația despre Divinitate și Întrupare pe conceptul de Logos. Ei au extins conceptul abstract la o Persoană și l-au conectat cu umanitatea. Acest lucru se potrivește ideii conform căreia, pentru sistemele bio-umane, conștiința este parte integrantă a sistemului.

Putem accentua din nou astăzi, la fel ca Ioan și primii apologeți creștini, că Divinitatea este ca un Logos sistemic, compus din trei Persoane cu relații logice între ele, acționând într-o coordonare a voințelor. Este important să putem explica acest lucru, ca primii creștini, fie că vorbim cu atei, politeiști sau monoteiști stricți.

Filozofii europeni au fost împărțiți în idealiști și materialiști.

Idealiștii au considerat că Ideile (care generează Formele, conform lui Platon) și Logosul (format din aceste Forme și Relațiile lor) sunt entități reale într-un domeniu de nivel superior, independent de sistemele fizice, și existente anterior acestora.

Materialiștii resping această viziune, considerând că doar obiectele tangibile, senzoriale sunt reale – la fel cum într-o casă sau o mașină Lego, doar cărămizile identice ar fi reale. Ei nu acceptă că relațiile logice sunt parte a sistemului și sunt entități reale, derivate din relațiile logice corespunzătoare din mintea designerului. La fel ca în cazul Lego, în OOD, diagramele de secvență care arată mesajele dintre componente, adică relațiile logice, sunt parte reală a sistemului.

Am prezentat într-un mod concis corelația dintre biologie, teologie și filozofie prin conceptul de Logos. În mod specific, am studiat conceptul de Logos și l-am corelat cu conceptul de relații logice coordonate în sistemele biologice, pentru a indica faptul că aceste sisteme sunt rezultatul unei Gândiri Exprimată a unui Designer al sistemelor biologice.

6. Traducerea mRNA ca Design Orientat pe Obiecte (OOD) cu Relații Logice

Pentru acest studiu, am creat un Design Orientat pe Obiecte (OOD) care reprezintă un sistem biologic; subliniem conceptul nostru de relații logice coordonate din OOD-ul general și indicăm că acestea sunt dovezi de design.

Am folosit o descriere a procesului de Traducere a ARN-ului de la NIH [AJL] pentru a crea un Design al Sistemului (cu ajutorul Inteligenței Artificiale). L-am transformat în diagrame folosind un alt instrument OOD.

Procesul de Traducere a mRNA convertește informațiile genetice din mRNA în proteine prin utilizarea componentelor sistemului, cum ar fi ribozomii, moleculele de tRNA, aminoacizii și diverse enzime. Acest proces se realizează cu ajutorul adaptatorilor (tRNA) și sintetazelor. Sistemul este coordonat de o rețea de componente moleculare care lucrează împreună folosind relațiile lor logice coordonate.

Componentele Sistemului

1.1 mRNA (ARN mesager): Poartă codul genetic de la ADN la ribozom pentru traducerea acestuia în proteină.

1.2 tRNA (ARN de transfer): Poartă aminoacizi la ribozom și ajută la decodificarea secvenței mRNA într-un lanț polipeptidic. Notarea 1…* înseamnă că pot exista mai multe instanțe (obiecte) ale clasei. Fiecare instanță se ocupă cu un aminoacid diferit.

1.3 Aminoacil-tRNA Sintetaze: Enzime care catalizează atașarea aminoacizilor la tRNA-urile corespunzătoare.

1.4 Ribozomi: Facilitează traducerea mRNA în polipeptide prin catalizarea formării legăturilor peptidice între aminoacizi.

1.5 Aminoacizi: Blocurile de construcție ale proteinelor, adăugate la lanțul polipeptidic în creștere.

Figura 3 Diagrama de Clase a Traducerii ARN

Clase esențiale și relațiile lor logice

Așa cum se întâmplă în OOD, o clasă descrie o entitate cu atributele și funcțiile sale. De exemplu, clasa mRNA are un atribut de tip String, care reprezintă șirul de ARN format din „litere” chimice A, C, G, U, și are funcții precum startTranslation() și endTranslation(). Notarea 1…* înseamnă că o clasă de sub ea poate fi instanțiată ca unul sau mai multe obiecte. La rulare, cu mai multe obiecte, numărul relațiilor logice este mult mai multiplicat pentru a relaționa multiple obiecte.

Desigur, aceasta este o viziune mult simplificată, deoarece studiile ARN arată un sistem mult mai complex. Dar chiar și simplificată, așa cum o prezentăm, relațiile logice coordonate între clase au coordonare logică, temporală, spațială, care nu poate apărea aleatoriu pentru a forma un sistem util.

Diagrama Secvenței pentru Fluxul Procesului

2.1 Transcripția (Transferul Informației): ADN-ul este transcris în mRNA, care poartă instrucțiunile genetice pentru sinteza proteinei.
2.2 Încărcarea tRNA: Sintetazele tRNA atașează aminoacizi la tRNA-urile respective.
2.3 Inițierea Traducerii:
• Ribozomul se leagă de mRNA.
• tRNA care poartă aminoacidul inițiator se leagă de codonul de start.
2.4 Elongația sau Sinteza Proteinelor:
• Ribozomul citește secvența mRNA codon cu codon:

  1. Legarea tRNA: Un tRNA se leagă de codonul mRNA.

  2. Formarea legăturii peptidice: Aminoacidul atașat la lanțul polipeptidic în creștere este transferat la aminoacidul de la locul de intrare al ribozomului, formând o legătură peptidică.

  3. Translocarea: Ribozomul se mișcă de-a lungul mRNA-ului, deplasând tRNA-urile de la locul de intrare la locurile din mijloc. tRNA-ul din locul de ieșire iese.
    • Acest ciclu se repetă, adăugând câte un aminoacid de fiecare dată la proteina în creștere.
    2.5 Terminarea
    • Când se întâlnește un codon de stop, traducerea se oprește.
    • Ribozomul eliberează lanțul polipeptidic complet.

Clasele și relațiile lor logice sunt ilustrare în Figura 4.

Diagrama Secvenței OOD ca parte a Relațiilor Logice

 

Figura 4 Diagrama Secvenței Traducerii ARN

Clasele și relația lor logică, coordonată temporal și spațial pentru scopul de a produce proteine

Diagrama Secvenței reprezintă cea mai importantă parte a relațiilor logice, pe lângă relațiile logice ale claselor. Aceasta arată coordonarea temporală secvențială, coordonarea spațială între componentele sistemului și implică luarea deciziilor logice ale componentelor pentru fiecare cerere-răspuns. Împreună, coordonarea temporală, spațială și a deciziilor logice sunt supra-coordonate pentru a acționa împreună pentru scopul specificat al funcționalității de a produce proteine. Sistemul, cu această funcționalitate, are relațiile sale logice externe cu sistemele conexe din celulă, către supra-scopul său. Aceste relații logice totale, interne și externe, cu coordonare logică, temporală și spațială nu pot fi stabilite sau menținute aleatoriu, chiar și pe o perioadă lungă de timp. Sistemul nu ar fi un sistem funcțional cu mai puține componente sau relații, toate trebuie să fie la locul lor de la inițiere pentru a produce proteine. Timpul adaugă de fapt entropie (dezordine) într-un sistem închis, conform celei de-a doua legi a termodinamicii. Concluzionăm că relațiile logice totale și coordonarea lor sunt rezultatul unei Gândiri Exprimată.

 

Coordonarea Traducerii ARN

Sistemul de Traducere ARN este coordonat din afara lui.
Iată câțiva pași ai coordonării sistemului de Traducere ARN:

  1. Căile de semnalizare activează factorii de inițiere a traducerii:
    o Căile de semnalizare activează factorii de inițiere a traducerii și kinazele implicate în fosforilarea proteinelor care reglează traducerea.

  2. Fosforilarea și Modulația:
    o Evenimentele de fosforilare reglează funcția factorilor de inițiere, activându-i sau inhibându-i.

  3. Proteinele legătoare de ARN interacționează cu mRNA:
    o Proteinele legătoare de ARN (RBPs) interacționează cu mRNA-ul. Ele promovează traducerea sau o reprimă.

  4. Asamblarea ribozomului și recrutarea mRNA:
    o Factorii de traducere se leagă de mRNA și recrutează ribozomul pentru a forma complexul de traducere.

  5. Începutul Traducerii:
    o Ribozomul scanează mRNA-ul pentru codonul de start și începe procesul de traducere.

  6. Feedback și Reglementare:
    o Există bucle de feedback unde căile de semnalizare ajustează rata de traducere pe baza condițiilor externe (de exemplu, disponibilitatea nutrienților), iar kinazele ajustează eficiența traducerii.

 

Figura 5 ilustrează Diagrama Secvenței pentru Coordonarea Traducerii ARN.

 

Figura 5 Diagrama Secvenței pentru Coordonarea Traducerii ARN
Căile de semnalizare, fosforilarea, proteinele de legare sunt entități de coordonare

În Figura 5, există activități de coordonare din afara sistemului de traducere ARN, cum ar fi inițierea, reglementarea, promovarea, recrutarea, buclele de feedback. Această coordonare a relațiilor logice ale traducerii ARN este, de asemenea, o dovadă a designului, pe lângă relațiile logice din traducerea ARN din Figura 4. Așa cum se vede în Figura 5, care ilustrează procesul de coordonare a traducerii ARN, relațiile logice din Figura 5 trebuie să fie ele însele coordonate: secvența precisă în timp și precizia spațială între componentele specificate, împreună cu procesul decizional logic al componentelor despre cum să răspundă cererilor, toate pentru scopul de a coordona traducerea ARN din Figura 4 și, în final, de a produce proteinele necesare în cantitățile necesare. Dincolo de toate relațiile logice prezentate, în timp, spațiu și logica cerere-răspuns, există o coordonare sistemică totală a Coordonatorilor și a sistemului de Transcripție care le face să lucreze împreună logic pentru a furniza funcționalitatea. Ar trebui să adăugăm că Transcripția lucrează împreună cu Traducerea de la ADN la ARN? Am realizat și un OOD pentru acea supra-coordonare, între Transcripție și Traducere, de asemenea pentru transcripție și coordonarea acesteia. Concluzia noastră, pe care încercăm să o transmitem prin această cercetare, este că sistemul de Traducere ARN nu ar fi putut să își creeze sau să inventeze propria coordonare, și coordonarea externă cu atâtea decizii și acțiuni, inclusiv feedback corectiv și coordonare pentru corectarea erorilor. Deasupra acestei coordonări, există încă o altă coordonare care o coordonează. Am generat deja în OOD un astfel de sistem, care nu este inclus.

Dincolo de exemplul OOD prezentat și alte exemple din carte, menționăm că trebuie să existe alte straturi de coordonare a relațiilor care ordonează subsistemele în totalitate, pentru scopul de a forma o celulă vie și, mai departe, un organism viu. Există multiple straturi de Sisteme într-un corp, fiecare cu propria sa coordonare a relațiilor și, de asemenea, cu coordonare a relațiilor între straturile verticale.

În acest mod de a prezenta sistemele biologice ca OOD care include coordonarea relațiilor, putem face predicții și să gândim dinainte despre direcția cercetării, observând pe diagrame relațiile logice externe necesare și urmărindu-le mai departe la straturile superioare ca supra-sisteme. Capacitatea predictivă a unei teorii indică validitatea sa. Prin prezicerea unor noi rezultate pentru cercetarea biologică, arătăm mai departe că tiparul de design al coordonării relațiilor este testabil științific pe măsură ce continuă în straturile superioare, după ce l-am detectat în stratul prezentat. Cu această abordare predictivă, am realizat un alt design OOD pentru coordonarea între transcripția ARN și traducerea ARN, unul pentru coordonarea între mitoză (care include transcripția și traducerea) și meioză (reproducerea sexuală), și un design cu trei straturi de coordonare pentru generarea codului glicanic (limbajul zaharurilor). În toate aceste cazuri și altele pe care le avem, relațiile logice coordonate sunt dovezi de design.

7. Concluzie: Relațiile Logice sunt Dovezi de Design

În Designul Orientat pe Obiecte, un sistem este alcătuit din obiecte ȘI din Diagrame de Secvență. Un sistem NU este alcătuit doar din obiecte, ci și din relații logice (în principal Diagrame de Secvență), care definesc modul în care obiectele interacționează. În software, relațiile logice sunt apeluri de funcții ca mesaje, așa cum au fost concepute. În sisteme mecanice sau chimice, precum o bicicletă, un motor, un ceas, proteinele alcătuite din aminoacizi, relațiile logice mecanice sau chimice sunt derivate din relațiile logice din mintea designerului, prin Gândirea sa Exprimată; acest lucru este explicat în proiecte sau detectat prin inginerie inversă. Este important ca noi să detectăm cu mintea noastră aceste relații logice în orice sistem, inclusiv în biosisteme.

Multiple relații logice trebuie să fie coordonate pentru stabilitate și pentru a atinge scopul sistemului.
Detectarea relațiilor logice coordonate în biosisteme este o dovadă a designului unui sistem inteligent. Toate diagramele de mai sus indică relații logice coordonate, care demonstrează un design logic al sistemului.

Scopul acestui studiu a fost să arate că sistemele biologice, ca în exemplul prezentat, cu componente și relații logice coordonate, pot apărea doar printr-un design logic coordonat. Asta pentru că ordonarea temporală, spațială și logică a relațiilor logice arată o Gândire Exprimată către un scop. Dacă există multe relații logice, acestea trebuie să aibă o entitate explicită de coordonare, într-un mod centralizat sau distribuit. O astfel de coordonare explicită a relațiilor poate exista și în sistemele biologice, ca în exemplul nostru și altele pe care le avem. O coordonare explicită a relațiilor este o dovadă suplimentară de design, pe lângă relațiile logice în sine.

Am abordat conceptul de adaptare, deoarece este adesea folosit generic, dincolo de limitele sale. Adaptarea poate apărea doar după ce un sistem funcțional, ca în exemplul nostru, este pus în aplicare și sistemele conexe acestuia sunt active, de asemenea. Pentru ca adaptarea să funcționeze, sistemul trebuie să aibă relații logice și mai complexe, dincolo de relațiile esențiale ale sistemului, așadar, deoarece se bazează pe relații supra-logice, adaptarea este, de asemenea, o caracteristică proiectată.
Considerăm că am atins scopul. Toate sistemele sunt realizate prin relații logice coordonate și acestea sunt dovezi ale Gândirii Exprimată. Niciun sistem nu este realizat fără relații logice. Interacțiunile logice nu pot apărea aleatoriu, toate trebuie să fie corect puse la punct de la început. Același lucru este valabil și pentru sistemele biologice, cum ar fi cel pe care l-am studiat.
Sugestionăm că căutarea coordonării relațiilor în biosistem ar trebui să fie un scop major de cercetare. Diagramele OOD pot fi un instrument util pentru a detecta coordonarea relațiilor. Ca metodă, instrumentele AI și OOD sunt foarte utile și furnizează rezultate rapide, arătând rapid și clar componentele și relațiile logice dintr-un sistem biologic.

Încheiem călătoria noastră așa cum am început:

Un sistem este alcătuit din designurile componentelor & relațiile lor logice coordonate. Relațiile logice sunt dovezi de design și acest lucru se aplică și în sistemele biologice.

Conceptul de sisteme ca designuri ale componentelor & relațiile lor logice coordonate a fost etichetat „logos” al unui sistem de gânditorii greci dinainte de Hristos. Logos corespundea Gândirii Exprimate a unui designer de sisteme pentru greci și, de asemenea, pentru mulți teologi și filozofi ulteriori.

Dorim ca cititorul să fie interesat de conceptul arhetipal de Logos, „prin care toate lucrurile sunt făcute”, așa cum a observat Apostolul Ioan și mulți gânditori. După această analiză, menționăm că Logos este piatra de temelie pentru înțelegerea tuturor sistemelor, inclusiv a biosistemelor.

8. Bibliografie

 

[AJL]  Alberts B, Johnson A, Lewis J. Molecular Biology of the Cell. From RNA

           to Protein. 2002. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26829/

[Beh]   Michael Behe. Darwin’s Black Box -the Biochemical Challenge to Evolution. FREE PRESS New York. 1996.

[Bib]    Bible. n. d. https://www.biblegateway.com

[Brit]    Britannica. n. d. https://www.britannica.com/topic/logos

[Cop]    David  Coppedge. Getting It Together: Tethers, Handshakes, and Multitaskers in the Cell. 2024. https://evolutionnews.org/2024/02/getting-it-together-tethers-handshakes-and-multitaskers-in-the-cell/

[Dem]   William Dembski. The Design Inference: Eliminating Chance through Small Probabilities. Cambridge University Press. 1998.

[Dis]       Discovery Institute. n. d. https://www.discovery.org/id/

[DT1]      Teodor Dumitru. Bio-systems presented as Object Oriented Designs - Logical Relations: result of     Expressed Thinking, 2024.  https://teostory.wordpress.com/biosystems-in-object-oriented-design-proof-of-design/

[DT2]      Teodor Dumitru. Dialog Coordination for Object Oriented Design. MS Software Eng. Thesis. 2000. https://teostory.wordpress.com/dialogcoordination/

[DT3]     Teodor Dumitru. THE ‘LOGOS’ CONCEPT and CORRELATIONS WITH CONTEMPORARY SCIENCE. PhD Theol. thesis. 2023. https://teostory.wordpress.com/logos/

Above three Teodor Dumitru writings as books: https://www.amazon.com/author/teodor

[Dro]      Adam Drozdek. Greek Philosophers as Theologians. New York: Ashgate Publishing. 2018.

[Hak]      Mikael  Hakman. Object-oriented biomedical system modeling. 1999. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169260798000972?utm_source=chatgpt.com

[Jar]       Mario Jardon. SYSTEMS BIOLOGY: AN OVERVIEW. 2005

https://www.scq.ubc.ca/systems-biology-an-overview/

[Jin ]      Siwoo Jin & all. Temporal Patterns of Angular Displacement of Endosomes. 2024. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202306849  

[Joh]      James Johannsen. Bacterial chemotaxis control process analysis with SysML. 2024. https://incose.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sys.21752

[Mey]     Stephen Meyer. Signature in the Cell: DNA and the Evidence for Intelligent Design. HarperOne. 2009.

[NCSE]    National Center for Science Education. 2020.

https://ncse.ngo/evolution-fact-and-theory

[Phi1]     Philo of Alexandria. n. d. https://sblhs2.com/2018/03/01/philo-of-alexandria/.

[Phi2]       Philo. The Works of Philo. Peabody: Hendrickson Publishers. 2021.

[Pla1]       Plato, Sophist. n. d. http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.01.0172%3Atext%3DSoph.%3Asection%3D251d

[Pla2]     Plato. Plato Complete Works. Indianapolis: Hacket Publishing. 1997.

 [Shi]      Morgan Shine. CO-transcriptional gene regulation. 2024.

https://www.nature.com/articles/s41580-024-00706-2

[Tre]      Anthony Trewavas. A Brief History of Systems Biology. 2006. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1626627/#sec8

 

 

 

 

 

 

 

Preluat de la adresa: https://www.resursecrestine.ro/studii/303914/biosisteme-ca-design-orientat-pe-obiecte-relatiile-logice-sunt-dovezi-de-design