Некоторые идеи об информационных процессах в биологических структурах Текст научной статьи по специальности «Математика»

Некоторые идеи об информационных процессах в биологических структурах

Союз телекоммуникаций и информационных технологий состоялся, и сегодня мы видим результаты этого в виде все расширяющегося перечня новых сервисов и услуг с одной стороны, но и новых проблем и угроз - с другой. Рассмотрены идеи об информационных процессах в биологических структурах.

Аджемов АС,

Ректор МТУСИ, д.т.н., профессор

Возлагая ответственность за точность хронологии событий на [1], приведем данные, характеризующие развитие инфокоммуника-ций за последние пятьсот лет (табл. 1).

При этом все более и более расширялся диапазон частот, осваиваемый системами телекоммуникаций. Будь то системы проводного вещания: по металлическим проводам, коаксиальным кабелям, световодам; или радиовещания: радиорелейная связь, спутниковая связь, мобильный радиодоступ и т.д. (рис. 1).

Пятьсот лет назад (Информация, телекоммуникации

1448 Гуттенберг изобрел книгопечатание

1453 Гуттенберг напечатал Библию

1536 Первая еженедельная газета напечатана

в Италии

1544 Изобретена камера-обскура

1565 Придуман карандаш

1609 Напечатана первая постоянная газета

1663 Появился первый Европейский журнал

1710 Трехцветная печать

1714 Выдан первый патент за пишущую машинку

1770 Придуман ластик

1810 Первый электромеханический телеграф

создан в Германии

1820 Создан предвестник карманного

калькулятора

1827 Делаются первые попьлки в фотографии,

разработан первый микрофон 1830 Первый пятистрелочный телеграф

используется на железной дороге

1837 Морзе создал телеграф

1838 Создано первое 3й-изображение

1839 Разработана первая камера (Дагеротип)

1843 Факсимильный аппарат

1847 Точечный телеграф

1855 Телеграф с клавиатурой

1862 Пантелеграф Казелли

1863 Разработан первый электрический телефон

1865 Кабель связи через Антлантический

океан соединил Европу и США 1867 Разработана первая печатная машинка

1876 Эдисон изобрел фонограф, Белл

изобрел телефон

1884 Первые эксперименты с механическим

телевидением произведены Нипковым

1887 Первый фильм на пленке целлюлоза

1889 Автоматическая коммутационная

станция

1895 Александр Попов изобрел радио, братья Люмьер изобрели кинематограф

1896 Витаскоп - прототип современного проекционного аппарата. США

1897 Первая ЭЛТ изобретена Брауном, придумана запись на грампластинки

1898 Изобретен первый громкоговоритель

1900 Первые эксперименты с радиопередачей

1904 Создан первый автоответчик

1906 Изобретена первая электронная лампа

1907 На рынке появилась первая фотокопировальная машина

1911 Выдана первая лицензия на радио в

США

1914 Произведен первый международный

звонок

1919 Изобретено коротковолновое радио

1922 Первое 3D-кино

1926 Телевизионная трансляция проведена в

лабораторных условиях

1929 Первое стереофоническое кино. Первая

экспериментальная телевизионная станция в Лондоне. Придуман радиоприемник для автомобиля.

1933 Проведен первый оп^гт по передаче

стерео звука

1935 Разработан первый полностью электронное телевидение

1936 Изобретен коаксиальный кабель

1938 Радиотрансляция может быть записана и

отредактирована; первое вещание цветного телевидения

1940 Первая постоянная телевизионная вышка установлена в США; стерео запись и стерео воспроизведение

1941 Микроволны использованы для передачи

1947 Изобретены транзистор и голография

1948 Создан фотоаппарат Поляроид

1954 Цветное телевидение на регулярной

основе в США

1956 Первый дисковый накопитель разработан IBM; Первые эксперименты с видеотелефонами

1957 В СССР запустили спутник

1958 Перовая долгоиграющая пластинка; первая интегральная схема, первый фотокопир, разработка ARPANET

1960 Первый спутник связи, изобретен лазер

1962 Кабель для Цифровой, высокоскоростной телефонной сети

1963 В компании Philips разработали первое устройство стереофонической записи на кассету

Одновременно с этим происходило развитие в биологии и медицине. Причем, надо отметить, что науки все более и более отдалялись друг от друга, становились все более совершенными, но чрезвычайно сложными для понимания со стороны специалистов другого профиля. Сославшись снова на [1], приведем

Таблица 1

сми)

1964 Закон Мура

1966 Компания Xerox продала первую факсимильную машину

1967 Первый флоппи диск и первый беспроводной телефон

1969 Первый процессор Intel 4004; Запущена ARPANET

1970 Произведен прототип видеодиска; предложено использовать оптоволокно для средств связи

1971 ARPANET расширена

1972 Использован спутник для телевещания; цифровое телевидение в лаборатории

1973 Ethernet; Камера Super-8

1974 Тесты с технологией Dolby Surround

1975 Первый оптический видеодиск

1976 Появление Dolby stereo в кино

1979 Создана первая сеть для подвижной связи в Японии; Walkman

1980 Первая записывающая видеокамера

1981 Первый персональный компьютер IBM; Разработка первой портативной ЭBМ(Laptop)

1983 Продан первый CD

1984 Придуман CD-ROM

1985 Первое 3D-телевидение, которое не требует носить красные и зеленые очки; первый цветной фотокопир

1986 Первый лазерный принтер

1987 Предложен стандарт MPEG

1989 Стало возможным редактирование

цифрового фото

1991 Интернет стал доступен на коммерческой основе

1992 Цифровое АМ радио и MPEG-1,

WWW, SMS

1993 Видеотелефон, DVD

1994 Цифровое спутниковое телевидение

1995 Первый CD-ROM, который может полностью хранить фильм

1996 Разработан стандарт MPEG-4, продажа DVD

1997 DVD-проигрыватели становятся популярными

2002 DVD-записывающие устройства

появились на рынке

хронологию заметных достижений в биологии и медицине за прошедшие годы (табл. 2).

Однако последние годы, отмеченные всеохватным проникновением инфокоммуникаци-онных технологий, показывают, что назрела необходимость поиска "взаимопонимания" между учеными, работающими в области ин-фокоммуникаций и теми, кто является профессионалом в областях биологии и медицины. Ниже будут предложены некоторые пути сближения и поиска взаимных интересов. Но для начала сформируем общее представление о "круговороте информации".

Понятие информации хорошо понятное в обиходе, как сведения или сообщения о чем-либо или о ком-либо, при более тщательном анализе оказывается трудно определяемым. Это так же, как время, масса, температура. Мы научились оценивать эти понятия, измерять, научились использовать их в различных моделях, но всегда испытываем большие затруднения, когда пытаемся дать им точную формулировку. В этой связи будем полагать, что информация — это нечто объективно существующее, отражающее разнообразие различных материальных и нематериальных объектов и явлений.

В классической теории информации ее принято оценивать, исходя из вероятностных представлений, что достаточно полно описано в многочисленных источниках. Не вдаваясь в более подробное обсуждение данного вопроса, отметим, что появившаяся в пункте А информация (рис. 2), с помощью неких преобразователей трансформируется в сообщение а(|). Примером сообщений могут служить буквы, цифры, речевые сообщения, фотографии и т.д. Для передачи этих сообщений в пункт В их необходимо преобразовать в сигнал. В подавляющем большинстве случаев — это электромагнитный сигнал, поскольку среда передачи, используемая в созданных человеком системах связи, хорошо пропускает электромагнитные волны. В общем случае, как сообщения, так и сигналы могут иметь иное представление, иную физическую сущность, например, сигнала или сообщения могут быть химическими. На приеме (рис. 2) осуществляются обратные преобразования. При этом, что хорошо известно, сигналы или сообщения на приеме могут отличаться от того, что было передано в силу различных мешающих факторов.

Рассматривая биологические структуры, можно отметить, что в них так же осуществляется информационный обмен. Конечно, физическая, материальная основа этого обмена существенно отличается от того, что происходит в знакомых нам телекоммуникациях, однако можно предположить, что здесь так же должны

Лучи _____А—

Переменный ток

Видимые

Радиоволны

Инфра-

красные

Ультра-фиоле- п

т Рентгеновские

101 102 103 104 105 106 107108 109 10101011 101210131014101510161017101810191020

^ | | Частота, Гц

Проводное Радиосвязь Радиорелейная Огпжесксія

вещание связь связь

Проводная (кабельная) Спутниковая

связь

связь

Рис. 1 . Шкала частот электромагнитных волн

Таблица 2

Пятьсот лет назад (Биология и медицина)

1495 Первое описание сифилиса 1907 Павлов: условный рефлекс

1564 Изобретение презерватива 1909 Исследованы случаи тифа

1590 Изобретение микроскопа 1915 Обнаружено, что гены находятся в

1628 Наблюдение за кровообращением хромосомах

1658 Наблюдение за кровообращением под 1916 Первый случай применения пластической

микроскопом хирургии

1683 Обнаружение и наблюдение бактерий 1921 Инсулин применен для лечения диабета

1733 Измерено кровяное давление лошади 1931 Изобретен электронный микроскоп

1771 Превращение Со2 в О2 обнаружено у 1933 Синтезирован витамин С

растений 1935 Лоренц описал импринтинг птиц

1796 Противооспенная вакцина 1937 Хранилище крови для переливания

1810 Развитие гомеопатии 1940 Гормональная терапия

1816 Изобретен стетоскоп 1941 Массовое производство пенициллина

1817 Выделение хлорофилла 1944 ДНК - источник генетической

1818 Первое успешное переливание крови информации

1836 первое выделение фермента животного 1951 Искусственно синтезированы холестерин

происхождения и кортизон

1846 первое употребление обезболивающего 1953 Описана структура молекулы ДНК.

средства Двойная спираль

1854 профилактика против холеры 1954 Первая успешная трансплантация почки

1858 Рудольф Вирхов: всякая клетка из клетки 1955 Выделена ДНК - полимераза

1859 Публикация "Происхождение видов" 1956 Синтез ДНК в пробирке

Чарльза Дарвина 1957 Первая ультразвуковая диагностика

1860 Семмелвейс показал важность гигиены беременной женщины

1865 Опубликованы законы Менделя 1960 Искусственно синтезирован хлорофилл

1868 Поставлен первый диагноз 1961 Оральная полиомиелитная вакцина

множественный склероз 1964 Первая операция коронарного

1869 В ядре клетки обнаружена нуклеиновая шунтирования

кислота 1967 Первая операция по пересадке сердца

1874 Описана молекулярная трехмерная 1969 Первое оплодотворение в пробирке

структура 1972 Витамин В12 искусственно синтезирован

1879 Открыта хромосома 1973 Первая рекомбинантная ДНК

1882 Открыта бацилла туберкулеза 1977 Первое секвенирование биополимеров

1892 Открыты белые кровяные тельца 1979 Эрадикация натуральной оспы

1895 Открыты Х-лучи; Психоанализ Фрейда 1982 Магнитно-резонансная томография

1897 Обнаружены случаи заражения 1983 ВИЧ обнаружен

малярией 1984 ДНК фингерпринт

1898 Открыт первый вирус 1988 Проект генома человека

1899 Аспирин 1995 Генератический код бактерии

1901 Открыты группы крови секвенирован

1903 Разработан электрокардиограф 1996 Доли. Овечка

1906 Открыты витамины 2000 Черновая версия ДНК-

последовательности генома человека

Пункт А

действовать общие принципы передачи информации из одного пункта в другой. Прежде чем перейти к обсуждению этих вопросов вспомним о простейшем виде электрической связи, а именно, о передаче телеграфных сообщений.

Один из первых видов электрической связи предусматривал возможность передачи текстовых сообщений, использующих буквы русского и латинского алфавитов, цифры и различные знаки препинания. Всего 78 знаков N = 78). Применяя для электрической передачи код по основанию два (в = 2), не сложно определить количество символов в кодовой комбинации (п), необходимых для однозначного кодирования каждого сообщения (знака).

п = 1од2Ы = 1од278 = 7. (1)

Казалось бы, проблема решена, но выяснилось, что из-за реально существующей высокой нестабильности электромеханических устройств (генератора), было бы желательно уменьшить длину кодовой комбинации. Тогда возникла идея разнесения букв русского и латинского алфавитов, а так же цифр и различных знаков в разные регистры: "русский", "латинский" и "цифровой". Кроме того ряд служебных знаков, таких как "перевод строки", "возврат каретки" и "пробел" следовало сделать общими, так же как и комбинации о наименовании регистра. В общем случае, обозначив через (т) количество регистров, и через (з) названные выше общие служебные знаки, можно записать оптимизационное выражение:

т[в - (т + з)] > N. (2)

Пункт В

Сообщения

Аудио

Видео

Механические

Химические

Преобразователь

Сигналы ад

Акустические

Механические

Электромагнитные

Химические Прочие

Для более точного анализа дополнительно следует знать распределение вероятностей различных знаков, что бы определить минимальную скорость кодирования [2]. Опуская подробный анализ этого, укажем лишь на этот факт и приведем окончательный результат международного телеграфного кода №2, в котором имеется три регистра: "русский", "латинский" и "цифровой", три общих служебных знака: "перевод строки", "возврат каретки" и "пробел", а также по 26 знаков в каждом регистре. Формула (2) в этом случае будет иметь следующее решение:

3[25- (З + з)] >78. (3)

При т = 3, в = 2, п = 5, з = 3 и N = 78.

Следует отметить, что при конструировании телеграфного аппарата принималось во внимание удобство клавиатуры с точки зрения оператора, печатающего сообщение. Действительно, можно было бы расположить буквы слева направо согласно алфавиту. Такое, на первый взгляд простое правило в реальности ме-

нее удобно по сравнению с принятым вариантом, учитывающим частоту встречаемости тех или иных букв, а так же способ печатания пальцами двух рук. Это отдельная тема, однако, здесь это важно упомянуть, что бы подчеркнуть, сколь многообразна, казалось бы, простая задача построения телеграфного аппарата и выбора телеграфного кода.

Итак, для передачи текстов, состоящих из букв русского и латинского алфавитов, цифр и различных знаков препинания была выбрана, доказательно выбрана, кодовая комбинация из пяти информационных двоичных символов. Для того, что бы на приеме можно было отделить одну комбинацию от другой, был применен старт-стопный механизм цикловой синхронизации. В начальном состоянии между передающим и приемным телеграфными аппаратами устанавливается положение "стоп", соответствующее положительному значению напряжения. При нажатии оператором какой-либо клавиши перед информационной кодовой комбинацией из пяти элементов формируется элемент "старт" (рис. 3). Затем идет кодовая комбинация, соответствующая какой-либо букве, а затем снова "стоп". Благодаря этому на приеме запускается и останавливается процесс декодирования каждой буквы и номинально обеспечивается прием всей переданной последовательности сообщения.

Однако из-за действия помех и других мешающих факторов возможны ошибки при восстановлении той или иной буквы. Наиболее опасны сбои, приводящие к нарушению синхронизации, из-за которых возможен неверный прием множества букв сообщений.

Из практики работы оператора было установлено, что скорость ручного ввода знаков составляет 400 знаков в минуту. Каждый знак отображается кодовой комбинацией из 7,5 двоичных элементов (рис. 3). Следовательно, в минуту будет передаваться 400х7,5 элементов, что соответствует длительности Т0=60/(400 • 7,5) = = 20 [мс]. "Перебрасывая мостик" к проблемам, которые изучаются в биологии, приведем таблицу генетического кода (рис. 4).

Буква "Д"

То То То То То То 1,5 То

СТОП * ы старт <4 —* ш информационный блок СТОП

Рис. 3. Типовая кодовая комбинация

Среда распространения сигналов

(в том числе искусственная среда)

Сеть связи, созданная человеком

Рис. 2. Круговорот информации

э.(«)

Прочие

Генетический КОД 2-е положение А

иии Phe ucu Ser UAL) Tyr UGU Cys

иис Р1Ю ucc Sef UAC Tyr UGC Cys

UUA Leu UCA Ser UAA ochre UGA opal

UUG Leu UCG Ser UAG amber UGG Tty

сии Leu CCU Pro CAU His CGU Arg

CUC Leu CCC Pro CAC His CGC Arg

CUA Leu CCA Pro CAA Gin CGA Arg

OJG Leu CCG Pro CAG Gin CGG Arg

AUU lie ACU Ли AAU Asn AGU Ser

AUC lie ACC Thr AAC Asn AGC Sec

AUA lie АСА ITir AAA Lys AGA Arg

AUG* m ACG Thr AAG Lys AGG Arg

GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU Gly

GUC Val GCC Aia GAC Asp GGC Gly

GUA Val GCA ASa GAA Gtu GGA Gly

GUG* Val GCG to GAG Glu GGG Gly

Триплетные комбинации азотистых оснований мРНК(U, С. A, G) определяют следующие аминокислоты: Phe - фениланин, Leu - лейцин, lie - изолейцин, Met • метионин, Val -валин. Ser - серии. Pro * пропин. Thr • треонин, Ala - аланин. Туг - тирозин, His - гистидин, Gin - глутамин. Asn ■ аспарагин, Lys ■ лизин. Asp ■ аспарагиновая кислота, Glu • глутаминовая кислота, Cys - цистеин. Try - триптофан Arg - аргинин. Gly -глицин.

Звездочкой обозначены стартовые колоны, а триплеты ochre, amber opal действуют как стоп кодоны.

Ino F. Crick)

РИс. 4. Таблица генетического кода

Рассматривая эту таблицу с тех же позиций, с которых обсуждался телеграфный код №2, отметим, что генетический код — это код по основанию в = 4. Длина кодовой комбинации п = 3. (В терминах биологов кодовая комбинация называется кодоном или триплетной комбинацией). Всего кодовых комбинаций может быть М=& = 43 = 64. В генетическом коде, помимо информационных комбинаций, имеются стартовые и стоповые.

Подводя некоторый итог, можно заметить, что как в телеграфном, так и в генетическом коде количество "букв" счетно и ограничено. В телеграфном коде основание — 2, а в генетическом — .

Мы знаем, из каких соображений длина телеграфного кода была выбрана равной 5, но не знаем, почему в генетическом коде длина равна 3.

Мы знаем, почему в телеграфном коде выбран старт-стопный режим, но не знаем, почему так сделано в генетическом коде. Можно предположить, что и здесь это было сделано по соображениям необходимости синхронизации при соответствующей стабильности задающего генератора. Более того, зная длину кода, можно решить обратную задачу, т.е. определить стабильность генератора, под который был осуществлен подбор кодового слова.

Продолжая сравнение, невольно наталкиваешься на ряд вопросов, которые совершенно естественно вытекают при сопоставлении двух кодов: простейшего телеграфного кода и кода генетического.

Мы принимаем как данность существующий русский или латинский алфавиты, позволяющие отображать имеющиеся слова. Слова образуют предложения, которые формулируют мысль, т.е. информацию. Какие слова и какие предложения формируют биологические структуры?

На основании известного алфавита, оптимизируя и доказывая, мы выбираем телеграфный код по основанию 2, длиной 5. В чем состояла оптимизация в биологических структурах, при выборе кода по основанию 4, длиной 3?

Мы знаем стабильность частот задающих генераторов, выбирая параметры старт-сто-пного режима. Что является задающим генератором в биологических структурах и какова его стабильность и как вообще обеспечивается синхронизация?

Мы знаем допустимую погрешность (вероятность ошибки) при телеграфной связи. Как это устанавливалось в биологических структурах и какова эта погрешность, в чем она состоит?

Сбой цикловой синхронизации приводит к лавинообразному размножению ошибок, которые могут быть не обнаружены. Возможен ли такой процесс в биологических структурах и к чему он может привести?

Поставленные вопросы представляются логически обоснованными, а их разрешение видится весьма многообещающим.

В 2009 г. была присвоена Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие теломеров, своеобразных окончаний-"заглу-шек" в хромосомах, несущих генетическую информацию.

Оказалось, что старение клетки сопровождается укорачиванием теломер. И, наоборот, в клетках с высокой активностью теломеразы, фермента, синтезирующего ДНК теломер, длина последних остается неизменной, и старение не наступает. Это, кстати, относится и к "нестареющим" раковым клеткам, в которых механизм естественного ограничения роста почему-то не действует. В тоже время для ряда наследственных заболеваний характерна дефектная теломераза, что приводит к преждевременному клеточному старению.

Данная информация подтверждает предположение о том, что в биологических структурах происходят развернутые во времени информационные процессы, претерпевающие по каким-то причинам сбой и затем неверное декодирование.

Известно так же, что клетки биологических структур "общаются" с помощью гармонов, которые "декодируются" с помощью рецепторов, расположенных на мембране клетки. В силу разных причин (мутация, токсины и проч.) рецепторы начинают работать неправильно, что ведет к каскаду неверных биохимических реакций и далее ведет к заболеванию. В университете (Oregon Heals & Science University) выявили специфический белок G-протеин, обнаруживающий "плохие" рецепторы, и, не позволяющий им работать неверно.

Таким образом, напрашивается вывод, что причиной всех заболеваний является нарушение информационных процессов, происходящих в биологических структурах. А раз это так, то лечение состоит в восстановлении этих процессов.

Из практики телекоммуникационных систем известно много методов борьбы за обеспечение должного качества приема в условиях действия помех и других мешающих факторов. Это и подавление помех, это и защита от помех, это и использование избыточности для помехоустойчивого кода, это и специальные правила приема в условиях сильных помех с введением операции стирания, это и многое, многое другое, в том числе специальные меры по обеспечению цикловой и тактовой синхронизации.

Цель данной статьи, к сожалению, не состоит в том, что бы дать исчерпывающие ответы на поставленные вопросы. Задача скромнее, а именно встать на путь поисков этих ответов. Тем более, что есть основания полагать особое значение того, что мы называем информацией.

В Евангелие от Иоанна сказано:

"В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог. Оно было в начале у Бога.

Все чрез Него начало быть, и без Него ничто не начало быть, что начало быть.

Рис. 5. Острова Коха

В Нем была жизнь, и жизнь была свет человеков... И Слово стало плотию, и обитало с нами, полное благодати и истины; и мы1 видели славу Его, славу, как Единородного от Отца....".

Если отождествить понятие "слова" с понятием "информация", то становится понятным его огромное значение. Более того в приведенном тексте фактически дается ее определение. Люди верующие принимают вышеприведенный текст на веру. Ну а неверующие? Их должен озаботить вопрос как, более тысячи лет назад, могло появиться столь глубокое по существу суждение, да и на самом деле, что же такое информация?!

Однако вернемся к обоснованию необходимости сотрудничества различных наук. В математике известны удивительные фигуры, называемые островами Коха (рис. 5).

Их особенностью является то, что площадь фигуры ограничена, в то время как периметр бесконечен. В качестве примера рассмотрим равносторонний треугольник с длиной стороны а. Его периметр Р = за а площадь

соответственно „ л/3 2

л =----а .

4

Разделим каждую сторону треугольника на три равные части и достроим еше равносторонние треугольники на каждой стороне. В результате получится шестиугольная фигура. Продолжим этот процесс далее. В результате периметр "звездочки" после преобразований будет равен Рп = з(4/3)па, соответственно площадь 5п = (8/5)5. Несложно видеть, что при

n периметр Pn ^ <» , а Sn - const.

Данный результат в трехмерном пространстве означает, что существуют фигуры с ограниченным объемом, но бесконечной площадью. Не воспользовалась ли природа островами Коха, когда конструировала мозг? Все очень похоже.

Ешр один пример-предположение. В литературе можно найти высказывания о том, что большой процент генов являются общими и для человека, и для самых примитивных существ, населяющих нашу планету. Около половины генов являются общими и для человека и для плодовой мушки или червя. Двадцать процентов генов человек делит с дрожжами. В результате генетический код человека ближе к коду неких простейших существ, нежели к коду человекообразной обезьяны, которая согласно теории развития видов ближе всего к человеку.

Для поиска возможного объяснения рассмотрим пример, показанный на рис. 6.

Рассмотрим представление чисел в десятичной и двоичной системах счисления. Допустим, что на "вершине" расположен человек, и он кодируется числом 16, соответственно обезьяна — числом 15 и т.д., а червяк числом 1. При сравнении в десятичной системе счисления человек отличается от обезьяны на единицу, а от червяка на 15. В тоже время при сравнении в пространстве Хемминга двоичных кодовых комбинаций человек отличается от обезьяны на пять разрядов, тогда как от червя — всего на два. Вывод же из этих рассуждений состоит в том, что нужно перед сравнением определиться в каком пространстве это сравнение происходит и насколько оно адекватно исследуемым отличиям.

При этом заметим, что количество вариантов различного кодирования можно оценить по формуле:

N = (dn).

(4)

Рис. 6. Примеры сравнения

При & = 2 и п = 5 имеем N = 20 922 788 000 000.

При в = 4 и п = 3 имеем N = 20 922 788 000 000 х 6,06 ... х 1075 = 12,688 686 440 043 786 270 936 900.

Полученные данные показывают, сколь велики возможности природы при выборе способа кодирования сообщений генетическим кодом. И это только первичное кодирование. А ведь в телекоммуникациях с успехом применяется помехоустойчивое кодирование для обнаружения и исправления ошибок. Можно предположить, что в структуре ДНК спрятан и помехоустойчивый код, который, скорее всего, будет иметь рекуррентную структуру и состоять из нескольких каскадов.

Вывод. Представителям различных наук есть о чем поговорить и что обсудить, опираясь на результаты, полученные, казалось бы, в совершенно разных областях.

Литература

1. Geotig Berner . Management in 20XX, Siemens, 2004.

2. Аджемов АС Мир информационной реальности. — М.: ИРИАС, 2006.

С 17 по 22 апреля 2012 г/ в Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ, г. Екатеринбурге) проходил финал ежегодных Всероссийских межвузовских соревнований по защите информации — киСЛТ 2012.

Участие в финале приняли 11 команд из 10 вузов России: Балтийский федеральный университет имени И. Канта; МГУ им. М.В. Ломоносова; Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики; Оренбургский государственный университет; Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва; Самарский государственный технический университет; Санкт-Петербургский государственный университет; Томский государственный университет; Уральский федеральный университет;

RuCTF 2012. Финал. http://ructf.org

Челябинский государственный университет.

RuCTF — это ежегодные Всероссийские межвузовские соревнования по защите информации. Начиная с 2009 г., RuCTF проводится в два этапа. В этом году отборочный этап проводился через Интернет с 16 по 18 марта. Участие в отборе приняли около 600 человек из 79 команд со всей страны, от Калининграда до Владивостока. За двое суток командам предлагалось решить более 40 заданий из различных областей информатики, объединенных в категории - криптография, стеганография, администрирование, reverse engineering, экстремальное программирование и файловая экспертиза. Отборочные соревнования проводились на специальном сервисе blackbox.sibears.ru, разрабатываемом командой из Томского государственного университета. На этом ресурсе можно найти задания отборочного тура.

Финал в этом году проводился по отличной от привычной всем схемы. Команды предстали в роли крупных холдингов, которые боролись между собой в гонке за обогащением, зарабатывая и защищая от хищений виртуальные деньги.

По итогам соревнований первое место заняла команда из Балтийского федерального университета имени И. Канта (г. Калининград), второе место увезла с собой команда Томского государственного университета, а третье место в жаркой битве отвоевала команда из Челябинского государственного университета.

Призерам соревнований традиционно были вручены дипломы и кубки, а победители увезли с собой и переходящий кубок соревнований. Полная таблица результатов выступления команд доступна на сайте соревнований.