Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Хим связь

2011-11-06 10:14:02 (читать в оригинале)

У микробов, как понятно, собственный «язык общения», - обмен хим сигналами. Для многих технических задач этот метод коммуникаций возможно окажется очень комфортным – но чтоб освоить этот язык, ученым требуется обрисовать его на языке арифметики.





Знаменитый южноамериканский математик и инженер Клод Шеннон, основоположник теории связи и теории инфы, еще в 1940-х смог рассмотреть делему. Он произнес, что основная задачка хоть какой коммуникации – проигрывание в одной точке места сообщения, сделанного в другой. Шеннон обусловил также и количество инфы, которое должно быть передано из начальной точки в конечную через гулкий канал для того, чтоб сообщение можно было вернуть.


Его математические работы стали одним из краеугольных камешков современной информационной революции – и всех ее детищ, от телевидения до мобильной связи и Веба. Но просто увидеть, что все элементы этой информатизации базируются на передаче электрических волн. А меж тем долгие млрд лет до того львиная толика информационного обмена на Земле осуществлялась принципно другим методом – средством отправки и получения хим сигналов. Мы и сами продолжаем их использовать, часто того не осознавая (читайте: «Тайная власть феромонов»).


Но только не так давно группа американских ученых под управлением Равираджи Адве (Raviraj Arve) серьезно заинтриговал вопрос о том, как эффективен может быть схожий «химический» метод передачи инфы. Они выстроили такую схему.


Возьмем передатчик, испускающий некое количество схожих сигнальных молекул. Тот либо другой интервал испускания соответствует определенному сигналу. Передатчик находится в водянистой среде, и молекулы, лишенные направленности движения, распространяются по ней случайным образом, подчиняясь законам броуновского движения, в итоге чего какая-то часть из их поступает на приемник, способный при всем этом регистрировать момент «прибытия» каждой молекулы.


Основная неувязка этой схемы явна – случайность перемещения физического носителя сигнала. Испускаются молекулы с одним интервалом, но в процессе хаотического движения эти данные просто стираются к моменту поступления молекул на приемник. И вообщем, они могут приходить даже не в том порядке, в каком были испущены. На 1-ый взор, таким методом вообщем никакой инфы передать нельзя. Но более кропотливая проработка вопроса показала оборотное.


Ученые проявили, что неопределенность прибытия сигнальных молекул, которую делает броуновское движение, подчиняется математическому обсчету и полностью может быть предсказана. Главным моментом в этом подходе стала трактовка этой неопределенности, как шума в обыкновенном канале связи. И, как показал еще Шеннон, сигнал при неком этом передать можно, если уровень шума не заносит в сообщение критичное количество искажений. А означает, и хим связь оказывается полностью надежной.


Все это может иметь куда более далековато идущие последствия, ежели обычный «биологический» либо «медицинский» энтузиазм. Хотя и осознание того, как клеточки обмениваются сообщениями, очень принципиально, сейчас и инженеры, и схемотехники интенсивно приглядываются к схожим решениям. В неких критериях – и для неких критерий – способность коммуникаций в разупорядоченной, хаотической среде возможно окажется очень принципиальной, и здесь хим связь становится намного более действенной, чем обычная. Так что в дальнейшем, может быть, мы услышим от друга: «От тебя пришла молекула в непонятной шифровке...»


По публикации physics arXiv blog