Сохранен 60
https://2ch.hk/sci/res/212213.html
24 декабря 2023 г. Архивач восстановлен после серьёзной аварии. К сожалению, значительная часть сохранённых изображений и видео была потеряна. Подробности случившегося. Мы призываем всех неравнодушных помочь нам с восстановлением утраченного контента!

Эволюция в матлабе

 Аноним Втр 26 Авг 2014 10:56:47  #1 №212213 
1409036207003.jpg

Суп /сци!
Помоги с написанием программы для условной имитации эволюции, например, бактерий.
Пишу от нечего делать программку, которая кое-как имитирует гены, мутации, естественный отбор, вот это всё.

Решил остановиться на уровне одной типа-клетки(какая-нибудь водоросль пусть это будет). Соответственно хочу закодить днк в виде текстового файла, где основания - биты, а аминокслоты, соответственно буквы латиницы, вместо 3х 2хбитных символов, они кодируются 1м привычным нам байтом. Мутации можно сделать побитно, можно посимвольно.

Дальше нужна ваша, помощь, анончики. Подскажите как синтезируются белки по трехсимвольным "буквам" реального днк (или 1символьным в моём опусе).
1)Откуда берутся стройматериалы (аминокислты, правильно?) для синтеза белка - они плавают внутри клетки или синтезируются внутри из более простого сырья?
2) Откуда берутся нуклеотиды при копировании днк (пикрелейтед)? Мы начали процесс "расстёгивания" днк, получаем две комплиментарные копии, ужно их дополнить соотв. комплектом - откуда они берутся? В программе двойной днк не будет показано, но материальное обеспечение всё равно нужно для копирования.
3) Энергия - везде пишут, что для копирования нужна энергия, для синтеза нужна энергия. Откуда её брать и как учитывать? Как общую температуру клетки? Брать просто как поступающую извне (от солнышка лол) или дополнить пожиранием и разложением какого-то вещества?

Аноним Втр 26 Авг 2014 11:04:40  #2 №212215 

>>212213
Ну ты загнул. Начни хотя бы просто с игры "Жизнь". Кстати, я не знаю, как в Матлабе с выводом в реальном времени.

Аноним Втр 26 Авг 2014 11:07:45  #3 №212216 
1409036865581.jpg

>>212215
"Жизнь" это клёво, но не то, что нужно.
С выводом хуёво, можно сделать пикрелейтед через каждые , например, 100 итераций чего-либо. Не реальное время, но картинка будет меняться раз в N секунд - от 1 до определяется сложностью кода.

Аноним Втр 26 Авг 2014 11:19:39  #4 №212220 
1409037579727.jpg

>>212216
На картинке мой прошлый опус: 3 зоны климата - норм, экстримальный и холодный - см оттенки фона. 2 изначальных генома - красные и зелёные. Геномы случайные, зелёные обладают "листьями" - символы Т, которые дают им больше энергии (чем желтее, тем больше энергии у бактерии) их числа энергоэффективности в среднем больше, но более сложным геномом и плодятся медленнее. Красные плодятся быстрее, но у них есть бесполезный "радиатор", который нужен только при высоких температурах, чтобы бактерия не перегревалась и не дохла.
На новой картинке видно, что красные плодятся быстрее и многие стали энергоэффективнее некоторых зелёных не за счёт Т-листьев, а за счёт других неотображённых признаков.

Аноним Втр 26 Авг 2014 11:31:43  #5 №212221 
1409038303860.jpg

Третий шот - Красные отрастили себе Т-листья и r-радиаторы(ими они предохраняют себя от перегрева и отдают част энергии соседям) и заняли экстемальную зону в левой части рисунка (зеленоватый фон), там падает больше энергии каждый "день", но больше и отнимается каждую "ночь" - выживают только эффективные мэнеджеры. Синия зона ещё более сложная, там никто не размножается.
Цифра 5 слева на картинке - это "эффект немезиды" - сезонное похолодание по всей карте, наступает периодически для удаления лузеров. Красненькие неудачники в правом верху стали очень тёмными, им холодно и они скоро вымрут, потому что жизнь коротка, а размножение требует энергии. У некоторых зелёных запасено больше энергии, они желтее.

Аноним Втр 26 Авг 2014 11:43:39  #6 №212222 
1409039019755.jpg

Последний фоторепортаж:
Зеленые отрастили по дополнительному Т-листу и даже оккупировали "экстремальный биом" своими супер-лидерами с индексом 27. У красных максимальный индекс 23(других не увидел), в среднем они менее эфективно поглощают свет.
Но "неожиданный поворот" (для меня тоже - рандом) красные вырастили s-sucker - приспособу для выкачивания энергии у соседей. Вверху-слева несколько s-паразитов имеют довольно ысокую температуру при маленьком коэфициенте светопоглощения - сосут у соседей, так сказать.

На этом наш маленький репортаж из жизни матлабовских бактерий окончен,отвечайте на мои ответы!

ПС: какое же ГОВНИЩЕ Гимп, нет дистрибутива фотошопа - как же я страдаю с этой поделкой безмозглых мудаков..

Аноним Втр 26 Авг 2014 12:54:25  #7 №212232 

>>212222
> какое же ГОВНИЩЕ Гимп, нет дистрибутива фотошопа - как же я страдаю с этой поделкой безмозглых мудаков..
Чего это он говнище? Просто разобраться и привыкнуть к нему надо, а так он совершенно не глючит.

Аноним Втр 26 Авг 2014 13:04:14  #8 №212235 

>>212232
Я не про устойчивость, я про функционал. Тяжело было что ли всё спиздить у фотошопа, а не только часть? Копипаста на слои - гиморрой малопонятный, свойств слоя не нашёл. Перед сохранением приходится весь файл лепить в один слой - логику сохранения я так и не постиг.
Я уже не говорю об отсутствии масштабирования с сохранением пропорций(работает только после внесения изменений,т.е. пропорция будет нарушена) и отсутствии "волш.палочки" с непрерывным режимом выделения. Ну и отсутствие пипетки по альту. Сразу видно, что тот, кто писал программу, мало фотошопил.
Версия 2.6, может она старая, но это ужасно..


Тут про бактерии ваще-то..

Аноним Втр 26 Авг 2014 13:17:34  #9 №212237 

>>212232
>так он совершенно не глючит
Лал. Сразу видно человека, в гимпе никогда не работавшего.

Аноним Втр 26 Авг 2014 13:19:49  #10 №212238 

Тоже моделирую эволюцию. Ты самого главного не описал: как именно будут работать организмы. Есть ли искусственный отбор по каким-то критериям?

Аноним Втр 26 Авг 2014 13:45:23  #11 №212242 

>>212213
Ты делаешь прикольные вещи. Попробую помочь, чем могу.

>>Подскажите как синтезируются белки по трехсимвольным "буквам" реального днк (или 1символьным в моём опусе).
Три буквы днк превращаются в три буквы м-рнк. Потом к рнк подходит т-рнк, у которой с одной стороны три буквы, комплиментарных трём буквам м-рнк, а с другой прикреплена аминокислота. Аминокислота прицепляется к растущему белку, после чего к м-рнк подходит другая т-рнк с другим набором букв.


>>1)Откуда берутся стройматериалы (аминокислты, правильно?) для синтеза белка - они плавают внутри клетки или синтезируются внутри из более простого сырья?
Клетка расщепляет белки на кирпичики с особых органоидах — лизосомах (у одноклеточных лизосома — это как у нас желудок). Кирпичики (аминокислоты) потом выходят в цитоплазму и болтаются там, ожидая, пока специальный фермент присоединит его к т-рнк, чтобы тот, в свою очередь, прикрепил его к какой-нибудь растущей пептидной цепи.

>>2) Откуда берутся нуклеотиды при копировании днк (пикрелейтед)? Мы начали процесс "расстёгивания" днк, получаем две комплиментарные копии, ужно их дополнить соотв. комплектом - откуда они берутся? В программе двойной днк не будет показано, но материальное обеспечение всё равно нужно для копирования.
Синтезируются в клетке из простых молекул (глицин, аспарат, глутамин и проч) и плавает в цитоплазме или кариоплазме (в ядре), пока их не подхватят какие-нибудь ферменты, синтезирующие ДНК.

>>3) Энергия - везде пишут, что для копирования нужна энергия, для синтеза нужна энергия. Откуда её брать и как учитывать? Как общую температуру клетки? Брать просто как поступающую извне (от солнышка лол) или дополнить пожиранием и разложением какого-то вещества?
Основной энергоноситель клетки — молекула АТФ. АТФ можно получить, либо переработав в специальном органоиде свет, либо расщепив молекулы пищи (или часть собственных молекул).

Все необходимые тебе знания можно найти в учебнике биологии для 11 класса. Качай любой и читай, если что-то непонятное — спрашивай. Это материал ЕГЭ.

>>212232
>>Просто разобраться и привыкнуть к нему надо, а так он совершенно не глючит.

Обычно именно так звучит речь человека, который крайне смутно представляет себе, что такое юзабилити и удобный пользовательский интерфес.

Аноним Втр 26 Авг 2014 14:01:47  #12 №212246 
1409047307845.jpg

На картинке последний(или один из последних) выживший красный - неистовый сосун. Точный набор признаков посмотреть нельзя, но первые три - сосать и отдавать излишки обратно, хорошая комбинация.

>>212238
>Есть ли искусственный отбор по каким-то критериям?
Отбор по умению быстро заселять соседние клеточки своими потомками. Чтобы это сделать нужно быть а)ярче остальных претендентов (т.е. накопить больше энергии) б) Накопить энергии больше, чем порог возможности родить (он больше энергии необходимой на рождение и они оба зависят от некоторых параметров бактерии) в) быть живым - каждая бактерия живет 10+D дней, D зависит от строения тоже.

Алгоритм дня такой:
1)если энергия бактерии в ячейке <0, то бактерия дохнет.

2)если ячейка пуста, то в неё отплодится соседняя бактерия с наибольшей энергией (если её хватит на размножение). Мутация каждый шаг, иначе ждать заебёшься

3)если ячейка с бактерией то а) дать энергии пропорционально коэфициенту впитывания(двойная и тройная порция в экстремальных условиях) б) раздать и отнять бонусы типа паразитизма и радиатора(без него можно перегреться и сдохнуть) в) отнять энергию (в разных частях карты от 1 до 50 единиц)


Вот как-то так. Т.е. нужно собирать максимум энергии за счёт своих причиндал, которые зависят от генома. Причиндалы дают бонусы и всегда требуют энергию на содержание. Энергия на размножение тоже зависит от сложности бактерии.

В идеале победит состоящий из только лстьев и радиаторов и не содержащий много лишнего - сможет размножаться каждый ход, например. А вот паразитизм, как он сделан, не оче годен потому что гадишь своим потомкам в первую очередь. Зато можно одной "сосалкой" обеспечить себя за счёт горячих соседей и сэкономить на сложности.

Аноним Втр 26 Авг 2014 14:29:05  #13 №212248 
1409048945909.jpg

>>212242
Спасибо за инфу. Надо теперь это всё упростить до игровой(в хорошем смысле) программы. Т.е. питательные вещества я складываю в некий пул и аминокислоты тоже, и атф, и оттуда уже беру их. Ок.
Значит за одну итерацию обмена веществ я беру свой геном - 'abcdfuck' и отправляю его на трансляцию, что потребует аминокислоты ABCСDFKU и 8 штук энергии, на выходе мы получим белок ABCDFUCK, который даст нам некое свойство FUCK(по моему словарю полезных белков) если он будет катализатором или просто пойдёт в пул для будущих проектов. А что делать с ненужными буквами АВСD? Они будут болтаться на нужной комбинации или их правильнее отделить? Должны ли рецепты белков быть разделены пробелами? (не мусорным днк, а именно ' ')
Олсо для размножения мне нужно а) потратить некое количество энергии и простых соединений из пула на синтез ДНК опр. длинны и отдать в дочернюю клетку половину пула ништяков. Правильно?

И ещё, как получать энергию - на синтез АТФ нужно некое кол-во простых веществ и свет, например, или молекула белка, которая распадётся на аминокислоты и энергию? Где брать ресурсы? (3 штуки пусть будут, простые вещества(хз скока, удобно 10 - как цифры), аминокислоты(26), атф)

Только без тонкостей, это программа-игрушка, а не ололо научная работа :3

Но мне нужно ещё составить алгоритм кодирования признаков.
Хочу сделать белки по словарю - получилось слово "HARD" - будет белок для конструкции, получилось "PHOTO" - будет фоторецептор. А лишние буквы можно использовать как параметры работы. В идеале благодаря мутациям рандомная билеберда генома должна стать списком слов из словаря.

Шклоа была давно, учебник читать лень, спрошу у анона!

Аноним Втр 26 Авг 2014 14:48:56  #14 №212249 

>>212246
И что ты хочешь увидеть там в конечном счете? Мне кажется, что если ты заранее можешь предсказать, какой организм наиболее выгоден, это не очень интересно. Очевидно, что процесс будет сходиться к нему.
У тебя, насколько я понял, образуется что-то вроде равновесия Нэша с паразитическими способностями. Но из-за того, что паразиты паразитируют на потомках, он не реализуется в полной мере.

Ты уже знаком с другими подобными работами?

Аноним Втр 26 Авг 2014 15:04:31  #15 №212251 

>>212249
Паразитизм сделан криво, нужно сосать по диагоналям, что-то мне подумалось. Вот эти параметры все тоже бы в геном.

>Мне кажется, что если ты заранее можешь предсказать, какой организм наиболее выгоден, это не очень интересно. Очевидно, что процесс будет сходиться к нему.
Да, поэтому я хочу более сложную систему. Интересно наблюдать как из полного рандома получается что-то приличное.
Можно пойти чисто техническим путём - сделать генераторы чисел с параметрами и оптимизировать параметры, но мне интересно в антураже микробов. Есть попытки сделать эволюцию на логике ПЛИС( я с ними работаю кстати) - оче прикольно, но делать сложно и нет непредсказуемости, чисто оптимизация рандомных связей.

>Ты уже знаком с другими подобными работами?
PlagueInc со стима и Докинз с флибусты и генепул хз откуда лол. В общем, не знаком.
Хочу сделать свою покемонляндию, типа гене-пула, только по-настоящему. Но это надо кодить на сях, а не на матлабе, так что я пока просто играюсь.

Аноним Втр 26 Авг 2014 15:24:34  #16 №212252 

>>212251
Посмотри здесь, список пионеров этой области: http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_life#Notable_simulators
Искусственной жизнью давно уже занимаются, там много наработок. Почитай, будет полезно.

Аноним Втр 26 Авг 2014 15:24:39  #17 №212253 

ОП, не проёбывайся. Я вечером почитаю твой тред и высру парочку своих гениальных идей.

Аноним Втр 26 Авг 2014 15:54:58  #18 №212255 

>>212253
Тред в закладках, не проебу. Но вечером меня тут не будет, я тут в рабочее время, так что оставляй свои гениальные идеи.
Олсо гениальных идей у меня самого много, нужны гениальные идеи как это всё формализовать, учитывая ограничения в матлабе и моё неумение кодить.

>>212252 ок спасибо

Интересует как сделать геном умеренно устойчивым к мутациям и способным порождать новые комбинации символов.
Что делать с кусками, которые исполняются, но не несут профита или формируют ненужные белки? Упрощать комбинации для белков? (я хочу делать слова из букв латиницы, если кто забыл). Пока что я хочу делать 3-4-5 буквенные слова-"белки" из букв-"аминокислот". Но как эволюционно обеспечить _постепенное_ появление слова "PHOTO"? В предыдущей версии проги я делал всё более специализированные приспособы в зависимости от длины их кода, т.е. "PHOT" будет делать то же, что и "PHOTO" , но хуже.. Однако сдаётся мне это нелогично.

Аноним Втр 26 Авг 2014 15:58:23  #19 №212256 

>>212255
>учитывая ограничения в матлабе и моё неумение кодить.
А почему именно в матлабе?

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:02:26  #20 №212258 

>>212248
>>Хочу сделать белки по словарю - получилось слово "HARD" - будет белок для конструкции, получилось "PHOTO" - будет фоторецептор. А лишние буквы можно использовать как параметры работы. В идеале благодаря мутациям рандомная билеберда генома должна стать списком слов из словаря.

Но тогда бессмысленно моделировать переписывание на мрнк и далее на белок! Эволюция и природа устроила всю эту ебатню с многоступенчатым кодированием именно и только потому, что изменение буквы в белке может создать нечто принципиально новое и невиданное. Какой смысл всё это делать, если твой словарь белков будет состоять всего из десятка экземпляров, каждый из которых еще и нельзя модифицировать? Ты собираешься забивать гвозди микроскопом.

Либо создай более совершенную модель, когда будет рассчитываться поведение белков заданной первичной структуры (охуенно интересный и многообещающий, но тернистый путь), либо не заморачивайся и сразу пиши в генах номера своих магазинных белков (получится безрадостная китайская игрушка, зато просто).

Мне очень интересна твоя тема, я люблю симуляторы эволюции, и у меня есть пара идей насчет того, как её можно реализовать. Вот моя почта: [email protected].

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:05:24  #21 №212259 

>>Олсо для размножения мне нужно а) потратить некое количество энергии и простых соединений из пула на синтез ДНК опр. длинны и отдать в дочернюю клетку половину пула ништяков. Правильно?
Сделай часть энергии, отдаваемой потомку, генетически регулируемой величиной. Будешь наблюдать еще и разные стратегии размножения.

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:12:42  #22 №212260 

>>И ещё, как получать энергию - на синтез АТФ нужно некое кол-во простых веществ и свет, например, или молекула белка, которая распадётся на аминокислоты и энергию? Где брать ресурсы?
Верно, АТФ либо "заряжаются" за счет расщепления всяких веществ, либо "заряжаются" светом.



>>Значит за одну итерацию обмена веществ я беру свой геном - 'abcdfuck' и отправляю его на трансляцию, что потребует аминокислоты ABCСDFKU и 8 штук энергии, на выходе мы получим белок ABCDFUCK, который даст нам некое свойство FUCK(по моему словарю полезных белков) если он будет катализатором или просто пойдёт в пул для будущих проектов. А что делать с ненужными буквами АВСD? Они будут болтаться на нужной комбинации или их правильнее отделить? Должны ли рецепты белков быть разделены пробелами? (не мусорным днк, а именно ' ')

В природе белки в ДНК разделены специальными пробельными последовательностями. Получаются такие отдельные файлы. Но там есть множество восхитительных хитрожопых вещей, позволяющих их одного файла в ДНК сгенерить дофига разных белков — это нужно, когда, например, организм не может позволить себе длинную ДНК.

Выбрасывать последовательности, не входящие в твой словарь белков хреновая идея, потому что теряется смысл затеи.

>>

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:25:59  #23 №212263 

>>212256
в матлабе потому что он мне полезен для работы и его подизучить нелишне, плюс несказанное удобство отладки и визуализации прямо из коробочки, в программирование на сях практически не умею

>>212258
>Какой смысл всё это делать, если твой словарь белков будет состоять всего из десятка экземпляров, каждый из которых еще и нельзя модифицировать?
Ок, это я сам понимаю. Но во-первых можно уменьшить кол-во аминокислот и отойти от азбуки (хотя мне бы не хотелось), во-вторых можно модифицировать, если принять за параметры работы белка соседние "буквы", например. Но опять же, это не решает ступенчатости и необходимости просчитывать эффекты недостроенных белков.

Насчёт непредсказуемости - тут как повезёт. В мой прошлой программе, которая на пиках, радиатор, который сбрасывает излишки тепла в окружающую среду может быть оружием для перегрева соседей (но не будет вредить потомкам, они сами с радиатором), очень энергичная бактерия порождат 4й детей, снабжает их энергией для быстрого размножения и сама дохнет от перегрева (от них) - получается эффектное расходящееся кольцо перегретых бактерий, которые сжигают всё вокруг себя, включая своих родителей, но тут же отпачковываются на их место. При смене пропорций ресурсов получаются интересные эффекты даже на простых взаимодействиях. В этом смысле паразит становится спасителем перегретых бактерий, а взаимное отсасывание спасает от перегрева, т.к. кпд паразита<100%.

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:45:29  #24 №212265 

>>212263
>в матлабе потому что он мне полезен для работы и его подизучить нелишне, плюс несказанное удобство отладки и визуализации прямо из коробочки, в программирование на сях практически не умею
Это очень грустно т.к. я могу почти во всё, но не в матлаб

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:49:36  #25 №212266 

>В природе белки в ДНК разделены специальными пробельными последовательностями. Получаются такие отдельные файлы. Но там есть множество восхитительных хитрожопых вещей, позволяющих их одного файла в ДНК сгенерить дофига разных белков — это нужно, когда, например, организм не может позволить себе длинную ДНК.

Я хотел взять за основу текст. Большая буква - начало синтеза, пробел - конец кода белка, точка - конец синтеза. Можно делать геномы с мусором по краям и троллить переставляя точки, например.

>Выбрасывать последовательности, не входящие в твой словарь белков хреновая идея, потому что теряется смысл затеи.
Не теряется, выбрасывать не из генома, а из синтеза, просто чтобы не засирать пул нерабочими белками. Нерабочие куски ждут когда их накроет мутацией, вдруг что сложится полезное. По логике нужно делать цепочки осмысленных слов типа "Шёл пароход ПОБЕДА Пассажиры остались без ОБЕДА" и т.д но это не получится.

Кстати, куда деваются ненужные куски мусора из бактерии? Она срёт или лопается? лол

Аноним Втр 26 Авг 2014 16:53:03  #26 №212267 

>>212265
один раз привыкаешь, что массивы нумеруются с 1 (блять это уродство!) и там нет ничего сложного.. По крайней мере если ты не будешь писать на нем линукс, всё-таки это не язык программирования, это инструмент для анализа массивов. Я за несколько дней разобрался, там отличный хелп, кстати, на уровне хелоуврда - легко писать. Рикамендую хотя бы как визуализатор файлов.

Аноним Втр 26 Авг 2014 17:21:21  #27 №212273 

>>212267
Ок, поставлю себе scilab
прыщеблядь-кун

Аноним Втр 26 Авг 2014 17:34:08  #28 №212274 
1409060048911.png

Я валю до завтра, ответьте пока ещё один вопрос:
аминокислоты сами выполняют функции или они являются только сырьём?
Можно ли "белок" представить в виде программы из "букв"-подпрограмм типа: E-съесть-белок-выдать-энергию-дальше-или-в-пул-выдать-аминокислоты-дальше-или-в-пул A-родить-АТФ(если в пуле есть простые компоненты 1 и 2 и полученный уровень энергии>ёмкость АТФ ). Сочетание ЕА теперь приносит пользу - жрёт и усваивает белки. Можно добавить в начале и в середине T что может означать сенсор температуры и D - свалить всё в пул. Получится TETDA: Если температура низкая - схватить белок и сожрать, если температура низкая сбросить энергию в нагрев, а амины в пул иначе преобразовать энергию в АТФ.

Аноним Втр 26 Авг 2014 17:44:06  #29 №212276 

>>212274
В твоей программе можно все. В жизни все несколько сложнее, лал.

Аноним Втр 26 Авг 2014 18:09:02  #30 №212282 
1409062142308.jpg

>>212276
>можно все
>жизни все несколько сложнее
Ну так он спрашивает, как это сложнее реализовать. Тем более, если можно все, то какой-то способ наверняка есть.

Аноним Втр 26 Авг 2014 18:18:15  #31 №212285 

>>212282
Способ чего? Расчитывать 3Д структуру белков из их линейной последовательности аминокислот? Предсказывать взаимодействие белков, используя эту 3Д структуру? Это можно, даже программы специальные есть. Только там один белок расчитывается месяцами на кластере, да и то зачастую выходит хрень полная, лал.

Аноним Втр 26 Авг 2014 19:41:49  #32 №212294 

>>212273
Хуета. Откуда вы тут такие нищеброды взялись? Весь цивилизованный научный мир кодит на Матлабе -- это уже де-факто ЯП в инженерии и науке, а вы в жопу какими-то октавами дрюкаетесь. Плебеи.

А если б вы 2013й Матлаб увидели -- кончили бы радугой. И, да, для энтрилевельщиков он кажется только инструментом для массивов, что далеко от правды.

Матлабобог.

Аноним Срд 27 Авг 2014 09:34:07  #33 №212327 

>>212294
Ну у меня 2013, пидорский риббон-интерфейс огорчаэ.
В нашем случае - для массивов, так-то там инструментарий дохуя большой - и симулинки всякие, и перекодирование в вхдл, и формочки ввода-вывода и прочее. Вот только стоит это всё оче дохуя, хорошо спизженное есть..

Ну, и где мои ответы? Жду советов мудрых (ах я неисправимый идеалист..), с учётом того, что это не научная работа, а практически игрушка.

sageАноним Срд 27 Авг 2014 09:47:50  #34 №212329 

>>212294
>Весь цивилизованный научный мир
>Проприетарная параша
>цивилизованный
>проприетарная
лол

Аноним Срд 27 Авг 2014 10:30:46  #35 №212338 
1409121046177.gif

>>212213
Пришел пояснять по-хардкору.
Для начала начнем с основ геналгов. У тебя есть организм, у которого есть геном. Геном транслируется в фенотип. Если у тебя есть группа организмов, то для каждого фенотипа можно произвести симуляцию для того чтобы посчитать фитнесс. А уже на основе фитнесса можно производить скрещевания/мутации и т.п. и генерировать новую популяцию. Ну это в идеале, понятно что ты хочешь сделать непрерывную симуляцию. Но я хочу обратить внимание на именно трансляцию генома в фенотип - данная операция, часто опускающаяся в большинстве простых геналгов для тебя будет достаточно существенной.
Далее, брось затею симулировать клетку приближенно к реальности, эта задача куда эпичнее Artifical Life, особенно с учётом того что там просто уйма NP-hard и NP-complete задач (один фолдинг белка чего стоит).

Вообщем у меня есть для тебя более годное предложение, не такое эпическое как симуляция эукариотических клеток, которую можно реализовать более просто и схематично, но которая будет не менее интересной в результате. Как завещали Стругацкие, можно начать с чего попроще и пойти методом дальнейших трансформаций. Суть: симулировать жизнь первоначальных протоклеток (с минимумом подробностей это описано в этом видео http://youtu.be/U6QYDdgP9eg)
1. Никаких белков, только РНК, только хардкор
2. Необходимые вещества в различных концентрациях содержаться в общей среде
3. Среда имеет разную температуру
4. Мелкие вещества проникают внутрь клеточной оболочки, большие молекулы - нет
5. При охлаждении клетки начинается реакция полимеризации РНК
6. При достижении определенного порога отношения объема к площади клеточной стенки клетка делится
7. Клетки находящиеся близко могут сливаться в одну
8. ???
9. Whatever you want

По сути тебе нужно будет симулировать осмотическое давление и конвекцию, и то довольно схематически чтобы уже с чего-то начать. После этого можно будет добавлять другие особенности типа клетки с большим объемом быстрее всплывают, определенные последовательности РНК обладают какой-либо энзимной активностью и т.д.

Дальше позволю себе откомментить оригинальное сообщение:
>Соответственно хочу закодить днк в виде текстового файла
Посмотри на формат FASTA. Там и ДНК и белки. Думаю MatLab умеет читать FASTA, а так для этого есть трио - BioPython, BioJava и BioPerl.
> Подскажите как синтезируются белки по трехсимвольным "буквам" реального днк (или 1символьным в моём опусе).
This: https://ru.wikipedia.org/wiki/Генетический_код или пикриельтед.
>1)Откуда берутся стройматериалы (аминокислты, правильно?) для синтеза белка - они плавают внутри клетки или синтезируются внутри из более простого сырья?
Клетка может разбирать свои (или чужие) белки на запчасти в лизосомах, помимо этого аминокислоты совершенно спокойно могут поступать извне.
Более того некоторые аминокислоты учавствующие в синтезе коротких пептидов могут вообще не иметь своего кода в ДНК. Там всё достаточно сложно.
>Откуда берутся нуклеотиды при копировании днк (пикрелейтед)?
Обычно синтезируются, но могут и использоваться готовые если есть. Вообще если в клетке по какой-то причине есть нужные вещества уже синтезированными - она будет использовать их в том числе (химии похуй какое вещество брать - готовое или только что синтезированное).
>Энергия - везде пишут, что для копирования нужна энергия, для синтеза нужна энергия.
Энергия обычно берётся из реакции гидролиза АТФ + H₂O -> АДФ + Pᵢ, запас АТФ как раз показывает энергетический запас клетки. При поступлении энергии извне, при помощи реакций фосфорилирования АДФ переходит в АТФ в процессе клеточного дыхания (которое происходит в митохондриях).
треднечитал-кун

Аноним Срд 27 Авг 2014 10:42:31  #36 №212340 

>>212327
> спизженное
>>212329
> крикливый красноглазый петух, мамина корзиночка
Вся суть воннаби науканов в этой стране.

Алсо
>цивилизованный
>проприетарная
А ты вчера родился, маня? Проснись, ты серешь.

sageАноним Срд 27 Авг 2014 11:03:23  #37 №212347 

>>212340
>А ты вчера родился, маня?
Астрофизики ссут тебе в лицо.

Аноним Срд 27 Авг 2014 11:27:17  #38 №212359 

>>212340
Хватит обсуждать матлаб итт, горячие финские петушки..
>>212338
Спасибо за развёрнутый пост, но я не настолько научно подхожу к вопросу. Мне интересен процесс эволюции в целом, а не симуляция каких-то определённых механизмов репликации, даже сильно упрощённых. Т.е. я скорее сделаю некий более абстрактный механизм, чем близкий к реальности. В частности мне интересно посмотреть на постепенность(и желательно непредсказуемость) эволюцинного изменения, поэтому я и делаю всякие геномы с какой-никакой трансляцией, а не просто леплю признаки с экономической моделью.

>Посмотри на формат FASTA. Там и ДНК и белки. Думаю MatLab умеет читать FASTA, а так для этого есть трио - BioPython, BioJava и BioPerl.
"Дяденька, я не настоящий сварщик" лол

Аноним Срд 27 Авг 2014 11:34:28  #39 №212362 

>>212359
>Т.е. я скорее сделаю некий более абстрактный механизм
Тогда можешь более подробно пояснить что ты хочешь получить от ДНК, белков и АТФ? И более детально описать процесс эволюции который ты хочешь симулировать? Или сослаться на пост выше если ты его уже написал т.к. читать тред совсем впадлу. Алсо почему ты тогда остановился на белках, ДНК и клетках, почему бы не изобрел абстрактных жабопетухов с сенсорами, десятком нейронов и жгутиками как делает большинство (например здесь: http://youtu.be/tCPzYM7B338)
>"Дяденька, я не настоящий сварщик" лол
А ты всё равно посмотри, формат примитивный но зато не придётся изобретать велосипед. Алсо нашел тебе вот что http://www.mathworks.com/help/bioinfo/ref/fastaread.html

Аноним Срд 27 Авг 2014 12:54:39  #40 №212381 

>>212362
Жабопетухов с листьями я уже делал выше по треду, там фоторепортаж с моей колонией двух стартовых геномов жабопетухов.

Собственно вопрос был изначально как формализовать и упростить процессы, отвечающие за работу с геномом, в частности как происходит работа с энергией в клетке/бактерии. Я, получается, спускаюсь ниже уровня многоклеточных организмов чисто формально, чтобы избавиться от списка заранее заданных "жгутиков" и "гребешков", а сделать что-то самогенерирующееся, чтобы.

С таким же успехом можно заменить всё на уровень выше: вместо бактерий организмы, вместо белков органы и т.д.

Кстати, при делении бактерии на 2:
0
8
оо
00
как происходит рост размера бактерии? Досинтезируются белки для внешней оболочки и она увеличивается?
как

Аноним Срд 27 Авг 2014 13:32:16  #41 №212384 

>>212381
>Собственно вопрос был изначально как формализовать и упростить процессы, отвечающие за работу с геномом, в частности как происходит работа с энергией в клетке/бактерии.
Ну если тебе нужна упрощенная модель, то обозначенное выше накопление вследствии клеточного дыхания и расход АТФ вполне пойдет как приближение.
>Я, получается, спускаюсь ниже уровня многоклеточных организмов чисто формально, чтобы избавиться от списка заранее заданных "жгутиков" и "гребешков", а сделать что-то самогенерирующееся, чтобы.
Это охуенная идея конечно, но я не вижу как реализовывать "переходной" этап между генотипом и фенотипом. Вот синтезировался белок из мРКН - ты получил только первичную структуру белка, белок же начинает исполнять свою функцию только после того как он приобретёт третичную или четвертичную структуру т.к. формируется активный центр, более того из-за особенностей фолдинга у тебя можно заменить дохуя аминокислот в белке на похожие а в некоторых местах и не похожие и белок не потеряет свою функциональность, с другой стороны изменение хоть одной аминокислоты на другую может полностью "сломать" белок. И это без учёта того что мутациям в ДНК совершенно похуй на кодны и кодирование белка, так что вполне возможно очередная мутация может всрать стоп-кодон посреди рабочего белка и клетка сдохнет.
Посмотри на поделия типа Framsticks, вполне возможно такой компромисс тебя может устроить :3
>Досинтезируются белки для внешней оболочки и она увеличивается?
Внешнаяя оболочка состоит из фосфолипидов а не из белков и они синтезируются внутри клетки.

Аноним Срд 27 Авг 2014 14:19:46  #42 №212392 

>>212384
>Это охуенная идея конечно, но я не вижу как реализовывать "переходной" этап между генотипом и фенотипом.
Вот я и хочу сделать генотип отдельно, фенотип отдельно. Поэтому и простая бактерия - там, я так понимаю, пара лишних молекул белков в пуле уже меняет что-то в свойствах клетки.

>Вот синтезировался белок из мРКН - ты получил только первичную структуру белка, белок же начинает исполнять свою функцию только после того как он приобретёт третичную или четвертичную структуру т.к. формируется активный центр,
Не очень понял, но, думаю, это можно упростить. Будет просто фабрика белков, т.е. только изначальная последовательностей из аминокислот, последовательность будет задавать функции и свойства белка. Это же не научная работа, мне свойства реального белка мало чем помогут тут.

>более того из-за особенностей фолдинга у тебя можно заменить дохуя аминокислот в белке на похожие а в некоторых местах и не похожие и белок не потеряет свою функциональность
это легко сделать же - что мешает закодить свойства кислот в том числе и похожими.

>с другой стороны изменение хоть одной аминокислоты на другую может полностью "сломать" белок.
а то, будет белок у которого функционал сводится к 0, бдет потреблять энегию на создание и болтаться в пуле зря, непонятно что творить, обязан вымереть тот геном, который это допускает

>И это без учёта того что мутациям в ДНК совершенно похуй на кодны и кодирование белка, так что вполне возможно очередная мутация может всрать стоп-кодон посреди рабочего белка и клетка сдохнет.
Вот-вот, поэтому геном отдельно, белки отдельно - сломался код аминокислоты - получи вместо белка какашку без полезного функционала.. В предыдущей версии программы так и было - изменение одного бита в геноме обрушивает всю бонусную последовательность "аминокислот" (или ухудшает, смотря где сломать)

Я, наверно, всех потроллил терминами из биологии, в первую очередь это эволюция небиологическая всё-таки(я программирование на матлабе изучаю лол), понятия из бактериальной жизни - просто как основа за что зацепиться.

Аноним Срд 27 Авг 2014 14:48:30  #43 №212401 

>>212392
>Будет просто фабрика белков, т.е. только изначальная последовательностей из аминокислот, последовательность будет задавать функции и свойства белка
Ну ок, заебись. Как ты мапить белок на функцию будешь мне это больше всего интересно?
>Я, наверно, всех потроллил терминами из биологии, в первую очередь это эволюция небиологическая всё-таки(я программирование на матлабе изучаю лол), понятия из бактериальной жизни - просто как основа за что зацепиться.
В принципе да, т.к. я не понимаю зачем тебе промежуточная стадия между генотипом и функцией фенотипа в виде "белка"? Почему бы просто отдельные части геноме не интерпретировать как какую-либо функцию?

Аноним Срд 27 Авг 2014 15:09:53  #44 №212404 

>>212401
>Ну ок, заебись. Как ты мапить белок на функцию будешь мне это больше всего интересно?
Думаю буду делать конвейер из аминокислот, который будет брать что-то из пула, смотреть состояние, например ультрофиолета или температуры, соединять с чем-то из пула, жрать энергию из АТФ, ещё что-нибудь делать - вот и функция белка. Или просто тупо будет катализатором для запуска или ускорения других функций.
Пока только тестирую, пишу первые конвейеры.

>Почему бы просто отдельные части геноме не интерпретировать как какую-либо функцию?
Потому что по факту влияет всё на всё же. А если я захочу вирусы сделать или ещё какие выкрутасы с хаканьем днк?

Аноним Срд 27 Авг 2014 15:14:36  #45 №212407 

>>212404
Ну а суть-то, суть-то в чем? Я так понимаю что у тебя всё равно будет фиксированный набор функциональных блоков на которые эти "белки" смогут влиять? Или не так?
Можешь изложить пример как белки, транслированные из ДНК, будут воспроизводить клетку? Как они её будут перемещать?
>Потому что по факту влияет всё на всё же. А если я захочу вирусы сделать или ещё какие выкрутасы с хаканьем днк?
Так делай. Ну будут "вирусы" совать свою ДНК в "клетку", точно так же из ДНК будет интерпретироваться по части функционала фенотипа. Зачем белки-то?

Аноним Срд 27 Авг 2014 18:06:07  #46 №212447 

>>212407 чтобы просчитать химические свойства полученного битого белка наверное. не ОП

Аноним Срд 27 Авг 2014 19:15:54  #47 №212454 

>>212447
Ниет. ОП выше сказал как раз что он так не планирует делать.

Аноним 28/08/14 Чтв 10:15:03  #48 №212490 
Оп на связи
>>212407>>212447>>212454
Так, сейчас я примерно объясню что я надумал делать.

Белки будут последовательностью аминокислот, которые будут как бэ подпрограммами. Вряд ли это выглядит грамотно с точки зрения биологии, но меня пока устраивает. Смысл в том, что поломка в геноме приведёт к замене аминокислоты на дргую, это может сработать как просто сбой в программе, а может добавить функционал - например будет срабатывать при опр условии или конечный продукт будет другим.

Пока что у меня есть пул еды - 5 видов и пул амнокислот - пока 5 видов(плюс символ разделения белков). Ещё есть пул энергии - это типа АТФ, чтобы его пополнить нужно взять по еду1, еду2 и использовать энергию от ультрфиолета или расщепления еды5 (еда5 у мня в роли печенек, 1-4 в виде стройматериала). Кроме того в клетке есть уровень у.ф. как источник энергии, наличие 5 неких катализаторов, по умолчанию они все есть пока что.

Пример: аминокислоты имеют такие функции:
A - взять из пула стройматериалы для АТФ (взять 2 порции при наличии катализатора 1)
B - взять из пула по 1 штуке каждой еды, включая еду5 - энергетик.
C - построить АТФ на каждую пару взятой еды1и2 пропорционально уровню уф.
D - остановить всё нахуй при наличии гормона катализатора 2 (а он включен)
E - при наличии пары еды12 и еды 5 делать АТФ, при этом из одной еды5 получается 3 АТФ

Получается 2 функции по доставке еды из пула A,B, две функции по созданию АТФ C,E(кторые не могут сами брать из пула стройматериалы) и один условный break D, но он щас работает просто как тролль и балласт.

Запускаем "эволюцию" по кол-ву созданных АТФ без учёта других параметров, еды вдоволь, ультрафиолета на 2 генерации АТФ за раз.

Изначальный геном:
aedb ba ecde bade aedae.

Ультрафиолет 2 единицы

После мутаций и отбора по максимуму АТФ белки выглядят так:
<AACC>....
<AC>....
<AACC>..
<ACAC>..
<AACBE>.
Всё работает на фотосинтезе - берём двойную порцию стройматериала с помощью А (с катализатором) и получем 2 АТФ с комбинации АС. В последнем белке В добавляет еду5 при уже имеющихся стройматериалах, накопленных второй А.
Обратите внимание - в последнем "белке" сочетание оптимально.

Ультрафиолет 1 единица

<CABE>....
<BE>....
<BBBE>..
<BAEE>..
<BACBE>.
Фотосинтез идёт хуже в 2 раза, жрём еду с помощью сочетания B и E. А получает дополнительные стройматериалы для АТФ, т.к. катализатор включён и она работает эффективнее B, который берет по 1 штуке каждой еды.
Тут в верхнем белке С явно бесполезная, но хоть не мешает.

Т.е. вот оптимизация по одному из параметров, результат зависит от внешних условий - эволюция, бляха муха :3

Аноним 28/08/14 Чтв 10:27:16  #49 №212491 
>>212490
<ABBBAEEE>
<AC>....
<BAAEABEC>
..........
А вот белки (и соотв геном) в том случае, если можно мутировать разделительный символ.
Почему на все точки забиты сочетанием ABE? Потому что на синтез белка уходит энергия(АТФ), которая учитывается в итоге.
Аноним 28/08/14 Чтв 10:29:07  #50 №212492 
>>212491
НЕ все - быстрофикс.

Правда ещё ограничение по длине генома влияет - щас буду смотреть.

Бля надо меньше кофе пить, заебало семёнить
Аноним 28/08/14 Чтв 11:42:13  #51 №212501 
>>212490
Сделай еще чтобы бактерии друг друга жрать могли
Аноним 28/08/14 Чтв 11:48:42  #52 №212503 
>>212490
Это очень круто, няша, но я всё еще не могу понять почему бы просто не интерпретировать ДНК? Зачем "синтезировать" белки? Просто сделай чтобы на интерпретацию каждой команды тратилась частичка энергии (или какого-то другого ресурса). Зачем лишняя сущность?
Аноним 28/08/14 Чтв 12:08:00  #53 №212505 
>>212503
Во-первых это прикольно - смотреть как бактерия сама ищёт способы решения проблем, не рандомно использует готовые, а создаёт.
Во-вторых я могу неограниченно усложнять иерархии белков, которые модифицируют белки - будет как ирл многоступенчатое производство, плюс белки будут конкурировать за стройматериалы.
В-третьих на создание белков тратятся и энергия и стройматериалы, например белок ABCDE при отсутствии аминокислоты С будет выглядеть как ABDE, т.е. имеет место ценность аминокислот (которые к тому же можно синтезировать).
В-четвёртых, если простоинтерпретировать ДНК, то фенотип будет = генотипу, а это неправильно. При модификации и склеивании белков я могу учитывать некие параметры среды типа УФ или температуры или божей благодати - будет отличие фенотипов при одном генотипе.

Кстати, вопросы:
1) Какого рода сенсоры могут быть созданы внутри "бактерии"? Свет, температура.. Как можно относительно реалистично сделать сбор информации о бактерии?
2) Можно ли говорить о градиентах растворенных веществ или лучше вести счёт на штуки молекул?
Аноним 28/08/14 Чтв 12:15:30  #54 №212506 
>>212505
>Во-вторых я могу неограниченно усложнять иерархии белков, которые модифицируют белки
А вот это makes sense, самомодифицирующийся код - это то что нужно.
>Какого рода сенсоры могут быть созданы внутри "бактерии"?
Все эти сенсоры обычно работают по принципу - изменились условия внешней среды -> изменилась концентрация какого-либо вещества -> при пороговой концентрации сработал какой-нибудь фактор который запустил или наоборот ингибировал синтез какого-либо белка.
Кстати говоря ДНК кодирует не только белки, помимо этого (а вообще говоря там более 90% ДНК не кодирует белки) всякие отрезки которые отвечают за экспрессию генов - на них биндятся разные факторы.
>2) Можно ли говорить о градиентах растворенных веществ или лучше вести счёт на штуки молекул?
Так было бы грамотнее, ИМХО.
Аноним 28/08/14 Чтв 13:36:26  #55 №212518 
>>212506
>Так было бы грамотнее
это я про градиенты конечно же, слоуфикс
sageсажицы школопитекам Аноним 28/08/14 Чтв 16:57:02  #56 №212536 
Лал, очередное школие изобретает велосипед. Откройте уже для себя генетические алгоритмы, https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC в матлабе есть тулбокс для этого.
Аноним 30/08/14 Суб 00:40:15  #57 №212744 
>>212213
Ты милашка, ОП. Но зачем для условной имитации тебе именно биологический набор молекул?
Ты зря зацикливаешься на буковках, тут гораздо важнее (квантово)-химические свойства нуклеотидов и аминокислот которые позволяют строить из них катализаторы. Это очень сложно и вряд-ли у тебя получится воссоздать нечто подобное.
Зато можно сделать вот такое: http://www.youtube.com/watch?v=VrTM6wYl4Us как видишь тут всё гораздо проще (почти тривиально) и работает.
Аноним 31/08/14 Вск 09:13:47  #58 №212922 
>>212536
>Откройте уже для себя генетические алгоритмы
Лол, одиннадцатиклассник (который за школьника себя уже не считает наверное) забыл вытереть сперму с глаз и даже и не заметил что разговор здесь как раз о геналгах и идёт.
Аноним 02/09/14 Втр 14:01:18  #59 №213171 
ОП на связи.
Сразу хочу сказать, что все умники вроде >>212536 могут смело отправляться на хрен из моего треда - мы тут играем в эволюцию, а не пишем диплом.

Я сейчас типа в отпуске, пока ничего но программирую, но обдумываю как бы адекватно сделать синтез аминокислот внутри бактерии. И ещё хочу узнать насчёт хромосом, поэтому вопросы к умным анонам:

Сейчас синтез белков по генам отделён от копирования генов и работы остальных белков. Хочу узнать вот что:
1) Что будет если в запасе у клетки нет нужных аминокислот, например в "днк" написано сделать ABCD, а есть только A,B и D. Будет белок ABD или всё развалится к хуям или даже не начнётся склейка аминокислот?
2) Я правильно понимаю, что хромосома - это обособленная программа? Сколько раз запускается на синтез белков каждая хромосома? Это зависит от содержания каких-то веществ внутри клетки или просто случайно?
3) Что будет если при копировании "днк" недостаёт стройматиалов? Процесс остановится или прервётся?

>>212744
Прикольное видео, но тут как-то упущено строительство элементов клетки, мне инетресна именно "экономическая" модель с питательными веществами и источниками энергии.
Аноним 02/09/14 Втр 14:17:51  #60 №213172 
Вот этот благородный дон >>212338 дал ссылку на видео http://youtu.be/U6QYDdgP9eg в котором на 8й минуте показано чего я хочу добиться в итоге - начиная с РАНДОМНОГО генома прийи к чему-то осмысленному, в идеале к многоклеточным хуйнюшкам.
Для этого я хочу сначала сделать искусственный мир со своей химией и физикой, а потом запустить в нём синтез жизни с нуля.

Ещё вопрос:
4) Используются ли нуклеотиды (я не перепутал? то, из чего собирается днк и рнк) в строительстве белков и прочего? можно ли их включить в список питательных веществ для клетки?
comments powered by Disqus

Отзывы и предложения