Комбинаторный принцип

Мы видели, что он подразумевает сохранение и репликацию большого количества информации. Единственный эффективный способ это выполнить — использовать комбинаторный принцип. А именно, мы выражаем информацию, используя только небольшое количество типов стандартных единиц, но соединяем их весьма многочисленными различными способами. (Письменность — отличный пример этого принципа.) Жизнь, как мы знаем, использует линейные нити из стандартных единиц, но можно представить схемы, в которых используются упорядоченные слои единиц или даже трехмерные структуры, хотя их было бы труднее копировать. Эти структуры должны не только содержать информацию, а именно, они не должны быть полностью регулярными, но их информационное содержание должно легко и точно копироваться, и, что еще важнее, информация должна быть устойчивой в течение более длительного периода времени, нежели необходимым для ее копирования, в противном случае ошибки будут слишком частыми и естественный отбор не сможет функционировать. Таким образом, создание на основе стандартных единиц расширенных комбинаций, которые довольно устойчивы, представляется важнейшей задачей, если должна развиться какая-то более высокая форма жизни. Если мы попытаемся избежать использования небольшого числа стандартных единиц, то механизм копирования становится все в большей и большей степени затрудненным, каким он несомненно является при письме и печати на китайском языке, содержащем тысячи различных единиц. [c.48]

Таким образом, сформулированная выше комбинаторная задача решена до конца. В процессе решения потребовалось исследовать всего Мп вариантов, тогда как при применении метода прямого перебора нужно оценить п различных вариантов. Время решения комбинаторной задачи с п и N = 20 при оценке одного варианта за 1 сек с использованием принципа оптимальности будет равно 20-3 = 180 сек 3 мин, что в сравнении с 3 сек 960 тыс. ч, необходимыми для решения задачи прямым перебором, позволяет весьма ощутимо представить преимущества динамического программирования при решении подобных задач. [c.252]

Задача называется хорошо определенной, если решающий ее располагает каким-то способом узнать, когда он решил данную задачу. Иначе говоря, хорошо определенной называется задача, для которой при ее заданном предполагаемом решении можно применить алгоритмический метод, позволяющий определить, является ли оно на самом деле решением. Большинство задач, возникающих в гетерогенном катализе, так же как и в других областях знаний, являются плохо определенными мы выбираем некоторую последовательность действий, не будучи уверенными, что они окажутся эффективными в данных обстоятельствах. Хорошо определенные задачи обычно таковы, что в принципе существует некий алгоритмический метод их решения. Если пространство решений, содержащее истинное решение, весьма ограничено, то простейший способ решения — полный перебор. Однако при возрастании размерности пространства решений возникает так называемое проклятие размерности, приводящее к комбинаторному взрыву . Вследствие комбинаторного взрыва задачи могут быть решены лишь при условии существенного ограничения объема поиска путем применения эвристического программирования. Поэтому эвристику (эвристический метод) определяют как некоторое произвольное правило, стратегию, упрощение или любое другое средство, которое резко ограничивает объем поиска решения в крупных многомерных проблемных пространствах (пространствах решений проблем). [c.48]

Для решения указанных задач, возникающих при разработке алгоритмов синтеза ХТС на основе теории элементарной декомпозиции и декомпозиционного принципа, необходимо широко использовать методы теории графов, методы эвристического программирования, специальные методы решения экстремальных комбинаторных задач (например, метод ветвей и границ), методы адаптации, обучения и самообучения, методы целочисленного линейного программирования, методы статического моделирования и другие современные математические методы общей теории систем. [c.156]

В ряде случаев МСП в принципе не может преодолеть комбинаторный характер задачи синтеза ХТС. [c.204]

Рассмотрим теперь, каким образом можно решить сформулированную выше комбинаторную задачу, используя метод динамического программирования. Как отмечалось выше, процедура решения задачи оптимизации при помощи принципа оптимальности начинается с оптимизации последней стадии процесса, результатом чего является набор оптимальных решений (управлений) на ней для любых возможных состояний входа этой стадии. [c.263]

Естественно, что как матричный, так и комбинаторный методы расчета статистической суммы применимы к макромолекуле лишь в поворотно-изомерном приближении, т. е. лишь при условии, что каждая мономерная единица может иметь конечное число конформаций. В принципе матричный метод модели Изинга мог бы быть обобщен и на случай непрерывного континуума состояний каждой мономерной единицы матричные уравнения заменились бы интегральными. В этом, однако, нет практической необходимости (даже если не учитывать квантованный характер крутильных колебаний), так как непрерывная потенциальная кривая внутреннего вращения с любой наперед заданной степенью точности может быть разбита на конечное число отдельных участков, внутри которых энергия может считаться постоянной. Ширина участков, определяющая энтропию введенных таким образом дискретных состояний мономерной единицы, зависит, разумеется, от крутизны потенциальной кривой в данной точке. В соответствии с этим указанные дискретные состояния системы должны характеризоваться не энергией, а свободной энергией, которую мы, однако, по-прежнему будем обозначать буквой и ). Необходимо подчеркнуть, что, как правило, мономерные единицы макромолекул действительно обладают конечным (и обычно весьма небольшим) набором дискретных конформаций — поворотных изомеров, энергии которых определяются взаимодействиями валентно не связанных атомов в точках относительных минимумов потенциальной кривой, а энтропии — крутизной потенциальной кривой вблизи этих минимумов. [c.142]

Вторая особенность связана с тем, что в блоках с сосредоточенными параметрами имеет место слабый принцип максимума, при наличии у гамильтониана нескольких экстремумов возникают дополнительные трудности, связанные с выбором одной из этих экстремальных точек. В обш,ем случае здесь возникает комбинаторная задача перебора всех подозрительных на оптимум точек, так как слабый принцип максимума не дает никакой информации о том, какая из экстремальных точек гамильтониана должна быть выбрана. Можно отметить два ряда работ, в которых рассматривается эта проблема. В одних работах делались попытки найти более сильные необходимые условия, уменьшающие количество подлежащи просмотру подозрительных точек (см., например, [28 ]). В других работах делались попытки точно или приближенно свести задачу дискретного принципа максимума к задаче принципа максимума Понтрягина, условия которого позволяют выделить единственную экстремальную точку (а именно точку глобального максимума) у гамильтониана [29 ] (см. также [4 ]). [c.375]

Количественная теория поликонденсации, излагаемая в настоящем разделе, является более общей, так как она позволяет рассчитывать системы, в которых активность функциональных групп может изменяться в ходе процесса. Применение к подобным системам обобщенного принципа Флори, сформулированного в разделе 2.1, делает возможным вычисление статистических характеристик продуктов как линейной, так и разветвленной поликонденсации. Что касается систем с неизменной активностью функциональных групп, то использование для их расчета современных методов прикладной математики позволяет проводить такой расчет сравнительно просто. Причем в отличие от изложенного в монографии [51 подхода, согласно которому для каждой конкретной системы требуется решать заново громоздкую комбинаторную задачу, указанные методы позволяют получить сразу общие результаты. [c.69]

Многие процессы с последовательным принятием решений можно трактовать как комбинаторные задачи. Рассмотрим, например, Л -стадийный процесс, в котором на каждой стадии принимается к решений (фиг. 1, где к = 3, N = 2). Для каждого возможного решения, принимаемого на Ы-я стадии, имеется к возможных решений, принимаемых на Ы —1)-й стадии. Для каждого возможного решения, принимаемого на Ы —1)-й стадии, существует к возможных решений, принимаемых на М—2)-й стадии, и т. д. Таким образом, чтобы найти оптимальное решение, перед началом процесса должно быть проанализировано полное число возможных путей решения. Хотя подобный анализ в принципе и возможен, практически он не осуществим даже при применении самых быстродействующих вычислительных машин. Динамическое программирование исключает необходимость исследования одновременно всех к решений- последовательно рассматривается каждая стадия в отдельности, и для каждой стадии выбирается наилучшее из к решений. Другими словами, динамическое программирование резко сокращает объем комбинаторных задач. При исполь- [c.22]

Рис. 10-29. Тип клеток у дрожжей определяется дрожжевыми белками-регуляторами, кодируемыми локусом МАТ. В гаплоидных клетках типа а, в гаплоидных клетках типа айв диплоидных клетках (типа а/а) транскрибируются различные наборы генов. Гаплоидные клетки экспрессируют либо набор генов aSG (а.-специфические гены), либо набор aSG (а-специфические гены) плюс набор hSG (гаплоид-специфические гены) В диплоидных клетках ни один из этих генов не экспрессируется. Белки oii, 0.2 и аь детерминируемые локусом МАТ, связываются (поодиночке или в сочетаниях) с определенными последовательностями ДНК в элементах, расположенных перед промотором, и, таким образом, действуют как главные б елки-регуляторы. Следует отметить, что белок Ai является белком-активатором, тогда как белок а.2-это белок-репрессор Сам по себе белок ai не оказывает никакого действия (а следовательно, клетка, не содержащая локус типа спаривания, принадлежит к типу а) Однако при одновременном синтезе белков ai и а.2 они образуют комплекс, включающий иной набор генов, чем белок oq, действующий сам по себе Таким образом, простая система из трех белков служит хорошим примером принципа комбинаторного контроля генов, представленного на рис 10-

Важной группой методов теории распознавания, имеющей большое значение для исследования каталитических процессов, является группа структурных методов распознавания [70, 71]. При анализе информации о структуре веществ каталитической системы прежде всего обрабатываются данные измерений с целью выделения признаков (дескрипторов), что позволяет получать новое представление о структуре со свернутым информационным содержанием. Обработка данных эксперимента может также сводиться к обнаруйсению и использованию регулярных структур-образов (комбинаторных регулярных структур [72]). Использование комбинаторной регулярности в качестве принципа описания структуры обеспечивает экономное привлечение средств описания. [c.92]

Для онижения комбинаторной размерности задач синтеза оп тимальных технологических схем СРМС необходимо использовать методологию эвристического, декомпозиционного и интегрально-гипотетического принципов синтеза ХТС, а также метод динамического црограммировання. [c.285]

Исходя из принципов комбинаторной химии, наибольший интерес представляет получение и детальное изучение производных бензоди-фуроксана, содержащих в бензольном кольце другие гетероциклы. С этой целью разработана общая схема получения универсального синтона, как матрицы для последующих синтезов. Схема включает введение двух аминогрупп в бензольное кольцо, которые являются базой для гетероциклизации, реализуемой до или после термоциклизации, завершающейся образованием двух фуроксановых фрагментов. Эффективность схемы продемонстрирована на примерах синтезов различных гетероциклов, представители которых генерируют N0 в эксперименте [1]. [c.20]

Методология комбинаторной химии. Этот принцип совмещения химии и биологии возник и стал быстро развиваться в 1990-х годах как часть общей стратегии открытия новых лекарственных веществ. Стратегия комбинаторной химии основана на недавней разработке нескольких революционных химических и биологических методов параллельного синтеза и испытания большого числа соединений. Была создана техника миниатюризации синтезов и биоиспытаний, позволяющая синтезировать в растворе или на твердых подложках от сотен до нескольких тысяч новых соединений в день и быстро их тестировать в виде смесей или после выделения индивидуальных веществ. В совокупности с автоматизацией синтез целых семейств (или "библиотек") веществ требует значительно меньших затрат реагентов при офомном росте производительности. Типичным примером может служить синтез библиотеки антибактериальных [c.17]

Характеристика поворотнолопастной турбины может быть получена по частным характеристикам лишь путем построения, оанованного на каком-либо о бщем принципе. Таким принципом является получение в каждом режиме, т. в. в любой точке с координатами п и О ь максимального к. п. д. Это построение обычно производят способом сечений, который состоит в следующем. Для нескольких значений п строим сечения частных пропеллерных характеристик, т. е. получаем кривые Т1 = и ао= /а(<Э 1) при данном п 1 (рис. 6-16). Каждая пара кривых соответствует определенному углу лопастей ф. По частным линиям т = /., (С 1) проводим огибающую, которая покажет возможные максимальные значения т] во всем диапазоне изменения Q l и ф. Отметим точки касания огибающей с частными кривыми и шесем их на линии Оо. Для каждой точки, таким образом, апределаны координаты п 1 и Q I и значения г к, Ф и аок. Получили комбинаторные точки. [c.213]

В результате детерминации клетки данного компартмента приобретают адрес , представленный определенным сочетанием активностей контролирующих генов. Изменение активности одного из таких генов может изменить адрес какого-то из компартментов, и тогда пролиферация его клеток приведет к образованию совершенно иного участка тела. Комбинаторный метод детерминации позволяет использовать контролирующие гены очень экономно например, один и тот же генетический материал может определять различия между передней и задней частями в нескольких разных имагинальных дисках. Так, мутация engrailed превращает не только заднюю половину крыла в переднюю часть ноги, но и заднюю часть ноги в переднюю половину крыла. Как мы уже видели, тот же принцип использован у личинок один и тот же набор генов действует во многих последовательных сегментах, формируя их по одной и той же общей схеме эти гены определяют отличие передней части сегмента от задней и т. п., тогда как другой набор генов контролирует различия между разными сегментами. Совместное действие нескольких групп генов позволяет определить подробный адрес каждой клетки. [c.87]

Классическая статистика и квантовая статистика различаются исходными принципами в подсчете термодинамической вероятности. Помимо того, в статистийе может быть произведено расчленение по методике на два направления собственно статистику, когда термодинамическая вероятность определяется посредством анализа многомерного фазового пространства и движения точки, изображающей в фазовом пространстве состояние системы (методы ансамблей Гиббса), и комбинаторную статистику, когда ограничиваются изучением шестимерного пространства координат и импульсов , в котором точка изображает состояние отдельной молекулы рассматриваемого тела (метод Больцмана). [c.81]

В методе валентных схем волновая функция молекулы строится из одноэлектронных атомных функций (атомных орбиталей), в которых выделены пространственные и спиновые части. При этом приобретает большое значение вопрос о комбинаторных отношениях спинов электронов. В достаточно простых вариантах метода валентных схем пространственные части одноэлектронных волновых фзшк-ций не меняются, т. е. сохраняется некоторая орбитальная конфигурация. Однако одной орбитальной конфигурации в принципе могут соответствовать 2 , где N — число электронов, спиновых конфигураций. Волновая функция молекулы представляется в виде суперпозиции 2" волновых функций, соответствующих различным спиновым конфигурациям. [c.42]

Такая возможность была использована авторами при разработке принципа комбинаторного усложнения биоструктур за счет взаимодействия и объединения в надмолекулярной структуре отдельных субъединиц и блоков. Это привело к обоснованию происхождения дупликации ССИВС в ферментных системах и появления механизма попеременной работы параллельных ССИВС в электронно-транспортных цепях со сменой входов и выходов [c.4]