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Titolo: significati di "programma" "informazione" e "codice" in biologia

Sempre più in biologia noto che usano termini come "programma" ,
"informazione" e "codice" che trovo alquanto problematiche e ambigue
da usare nelle scienze della vita perchè tutti questi tre termini
sembrano per forza di cose riferirsi ad attività coscienti e
intenzionali: mostro le definizioni dei termini sul dizionario Hoepli
di "Repubblica":
 
In tale dizionario il termine "programma" viene definito prima di
tutto come  "Descrizione precisa e ordinata, verbale o scritta, di ciò
che si intende fare: p. di studio; p. di risanamento economico ||
estens. Proposito, progetto: non ho programmi per domenica prossima"
poi seguono vari casi particolari del primo significato tra cui
"INFORM Insieme delle istruzioni fornite a un elaboratore per eseguire
determinate operazioni sui dati immessi dall'operatore
|| SIN. applicazione"
 
Il termine "informazione" è definito come "Azione e risultato
dell'informare o dell'informarsi" o anche come  "Contenuto di un
messaggio di varia natura, inviato da un emittente a un ricevente,
utilizzando un determinato codice|| Complesso dei mezzi di
comunicazione di massa e della attività connesse con la trasmissione
di notizie di interesse collettivo: strumentalizzare l'i." poi si cita
quella genetica "3 BIOL Informazione genetica, complesso di elementi
ereditari presenti nei geni e nei cromosomi"  ma non è chiaro perchè
viene usato proprio questa parola che in tutti gli altri significati
ha a che fare con attività intenzionali.
 
Il termine "codice" viene definito prima di tutto come  "1 DIR
Complesso organico e sistematico delle leggi che regolano una
determinata branca del diritto: c. civile, penale"" e poi come "2
estens. Insieme di norme accettate per consuetudine che regolano
comportamenti o attività umane: c. morale, etico" il dizionario cita
anche il significato genetico  "4 BIOL Codice genetico, sistema per
mezzo del quale l'informazione contenuta nella molecola di DNA,
costituente i cromosomi e codificata in triplette di nucleotidi o
codoni, è in grado di fornire le istruzioni per la sintesi di
specifiche proteine, collegando i rispettivi amminoacidi nella
sequenza appropriata" e come vedete si continuano a usare nella
definizione termini come "informazione" e "istruzioni".
 
Volevo sapere da voi se mi potete far sì che si possa riformulare il
linguaggio della biologia evitando tali tre termini che hanno tutti
una notevole ambiguità poichè tutti e tre rimandano inevitabilmente a
attività coscienti e intenzionali e quindi finalistiche, cosa che
secondo molti studiosi di biologia porta a parecchie perplessità.
 
Grazie,
ciao.

 secondo molti studiosi di biologia porta a parecchie perplessita'.
Pero' secondo me stai seguendo un approccio sbagliato.
Non ti puoi basare su un dizionario generico per interpretare il
significato dei termini di un discorso scientifico.
Pensa che succederebbe se cercassi il significato di "massa", "forza",
"energia" nel tuo dizionario: riusciresti a capire come vengono usati
in fisica?
Bisognerebbe quindi controllare se in biologia quei termini abbiano un
significato "tecnico" consolidato.
Ti anticipo che secondo me non e' cosi', tranne forse per "codice".
Temo che "programma" e "informazione" siano usati in un modo "sloppy",
analogico o metaforico; forse i biologi s'intendono bene tra loro
quando li usano, ma non e' detto.
 
Posso anche aggiungere che personalmente combatto una battaglia contro
l'abuso di "informazione", che anche in fisica appare troppo spesso
usato senza che si sappia come va inteso.
Questa parola ha un significato tecnico preciso nella _teoria
dell'informazione_, ma non e' praticamente mai questo il significato
con cui viene usata in fisica e penso tanto meno in biologia.
Per non farla tanto lunga, ti rimando a
 
http://www.df.unipi.it/~fabri/sagredo/candela/candel39.pdf
 
http://www.df.unipi.it/~fabri/sagredo/candela/candel40.pdf
 
http://www.df.unipi.it/~fabri/sagredo/candela/candel43.pdf
 
 
 
-- 
Elio Fabri


Mio scuso per la citazione integrale, lasciata per non rendere 
inintelleggibile quanto segue.
 
Mi pare che tu stia affrontando il problema dal versante di massima 
pendenza (90° o giu' di li', direi). Non e' la prima volta che lo fai: ho 
visto questo tuo approccio in diversi altri tuoi post (che ho letto in 
gran parte: non in toto, perche' oltre ad essere molto prolifico come 
numero di post, sei spesso anche molto prolisso), e mi sono astenuto 
sinora dal rispondere: perche' i temi che sollevi sono di mio interesse, 
ma intervenire in una discussione partita per la tangente e' al di fuori 
delle mie capacita' :-(
 
 
Chiedere a tutti gli studiosi di biologia di modificare la terminologia 
usata non ha molte speranze di successo.
 
 
La via che ti propongo e' di osservare che i termini che hai citato *sono 
suscettibili* di definizioni che *prescindono totalmente* da "attività 
coscienti e intenzionali e quindi finalistiche"; anche se e' abbastanza 
ovvio che tali definizioni non siano facilmente reperibili in un 
dizionario, spesso piu' attento ai significati d'uso comune dei vocaboli 
che a loro significati rigorosi utilizzabili nell'una a l'altra 
disciplina scientifica.
 
 
Ti propongo le mie, a memoria (ma non dubito che tu possa trovarne in 
letteratura di analoghe, simili o anche identiche):
 
 
"programma" e' la struttura interna di un sistema che ne determina il 
comportamento a fronte o in seguito a determinti input (o a nessun input 
del tutto);
 
"codice" e' l'input che determina in un sistema una dato comportamento, 
*diverso* da quello che il sistema avrebbe in assenza di input;
 
l' "informazione" di un messaggio e' il numero di codici che esso 
contiene.
 
 
E' evidente che con queste definizioni, l'informazione contenuta in un 
messaggio, e quindi la sua significativita', e' strettamente legata al 
programma del sistema, e che quindi lo stesso messaggio e' suscettibile 
di un contenuto informativo diverso a seconda del sistema ricevente. Il 
che non dovrebbe costituire una sorpresa: ad esempio, il contenuto in 
ferormoni emesso da una capriola in calore veicola informazione molto 
interessante per un capriolo, un po' meno interessante ma comunque 
significativa per una capriola, mentre per un coleottero e' probabilmente 
solo rumore privo d'informazione - ossia privo di codici: il sistema 
ricevente continua ad eseguire lo stesso programma che seguirebbe in 
assenza di input.
 
E' atrettanto evidente, e questo e' il punto che sollevavi, che esse non 
fanno riferimento ad alcun principio "intenzionale" o "finalistico", dato 
che si limitano a prendere nota della *risposta* di un sistema alla 
ricezione di un messaggio.
 
 
Per quanto riguarda l'emettitore, l'emissione di un messaggio puo' essere 
del tutto involontaria, e spesso non evitabile. Il messaggio piu' 
semplice che puo' emettere un sistema, come per esempio una molecola 
organica, o la manifestazione di un sistema, come un fenomeno fisico, e' 
semplicemente "sono qui". Messaggio che non puo' fare a meno di emettere, 
e che non puo' proprio emettere se *effettivamente* non e' li'.
 
 
Per cui, ai cultori di biologia che la trattano seguendo un approccio 
riduzionista, o comunque non finalistico, la cosa piu' sensata da 
chiedere e' che usino tali termini con i significati "meccanicistici" 
esemplificati, e che magari prima di usarli li esplicitino chiaramente.
 
 
-- 
TRu-TS
Buon vento e cieli sereni

 Buon vento e cieli sereni
 
Noto comunque che il tuo esempio della molecola presuppone comunque
sempre un osservatore cosciente, sebbene la molecola non sia per nulla
cosciente. Ha questo qualcosa a che fare con l'uso del termine
"informazione" in fisica? Sarei interessato ad approfondire al
riguardo.
 
P.S.: non so quanto si può parlare di "meccanicismo" in biologia, data
la rilevanza dei concetti di probabilità e di caso in tali campi...
 
Ciao.


I tre termini sono utilizzati anche in biologia, dove hanno ovviamente
un significato specialistico. Poichè le parole non sono di proprietà
di alcuno, possono tranquillamente essere utilizzate in campi anche
molto diversi.
 
ti consiglio
Metafore e realtà: il caso del concetto di informazione, in
L'informazione nelle scienze della vita, a cura di Barbara Continenza,
Elena Gagliasso, Franco Angeli, Milano, 1998, Milano, 1998, 173-189
[Atti del convegno, L'informazione in biologia, Roma, 1997]
 
non tanto perchè era la mia prof. di epistemologia, ma perchè è un
libro veramente ben fatto. Sono discussi proprio i concetti di cui
parli.
 
fuzzy

 la rilevanza dei concetti di probabilità e di caso in tali campi...
 
In Biologia i concetti di caso e probabilita' sono rilevanti in quanto 
si trattano sistemi con un gran numero di costituenti di cui le 
condizioni iniziali non sono perfettamente note. Spero che tu non faccia 
riferimento qui all'indeterminazione della Meccanica Quantistica: nella 
riduzione della Biologia alla Chimica, la Chimica puo' essere 
considerata una scienza esatta, dove gli stessi reagenti nelle stesse 
condizioni danno luogo sempre agli stessi composti: e se cio' non 
avviene, si preferisce parlare di caso eccezionale o "errore di 
trascrizione" addebitabile a ingerenza esterne (
p.es
. agenti mutageni).
 
Nella riduzione della Psicogia alla Biologia, le rati neurali possono 
venir considerate "statisticamente determinate" in quanto, anche se 
soggette e grandi variazioni nel funzionamento, le tollerano, ed 
esibiscono i comportamenti equifinali propri dei sistemi aperti. L'idea 
di Penrose ed altri di spiegare il "libero arbitrio" con fluttuazioni 
quantistiche non tiene assolutamente in considerazione questa tolleranza.
 
La mia tesi (non solo mia) e' che quello che chiamiamo "libero arbitrio" 
e "coscienza" possa scaturire da reti neurali perfettamente emulabili 
anche su un sistema perfettamente determinato, come un calcolatore. 
Purche' collegate, oltre a sensori esterni, anche ad effettori con 
almeno due livelli di soglia e propriocettori in grado di rivelare tanto 
il movimento effettivo quanto l'intenzione. E dotate di due circuiti 
"globali": il "si'", in grado di rafforzare un'intenzione quando la 
probabilita' giudicata, di ottenere un vantaggio attuandola, supera una 
certa soglia; e il "NO!", in grado di inibirla quando la simulazione fa 
prevedere un danno.
 
Una rete neurale siffatta sarebbe facilmente educabile... :-)


 /NO
 
Mi scuso, era un promemoria per me, messo durante la stesura del post, 
per ricordarmi di eliminare dal quoting una parte non rilevante, ma 
potendo ancora consultarla. Vabbe', e' rimasta... poco danno.


 base a connessioni stabilite dall'esperienza passata.
 
da questo punto di vista la scoperta dei neuroni specchio (Rizzolati)
ha dato una grande svolta al problema, dimostrando come azione e
percezione (anche proprio cezione) sono un processo unico.
 
fuzzy

 Teoria generale dei sistemi.
Mi vorresti spiegare, se possibile, questo significato?
Solo per sapere, perche' non lo conosco.
 
 
-- 
Elio Fabri


Ovviamente in rete non trovo una definizione formale, e purtroppo su 
cartaceo non posso cercare con ctrl-f definition of information :-(
 
Anche i sistemisti, come i biologi, usano questi termini in un modo 
"sloppy", basta intendersi dal contesto... ma cosa intendano per lo piu' 
e' stato chiarito molto bene da Peter Checkland in questo survey:
 
http://books.google.it/books?hl=it&lr=&id=rEDSNVV2SDAC&oi=fnd&pg=PA45
 
 
(pag. 53, capitolo "implications of systems thinking for information 
systems" - purtroppo non e' copiaincollabile.)
 
Devi leggerlo: la critica che porta Checkland al fatto cha la "teoria 
dell'informazione" non abbia nulla a che vedere con il *significato* dei 
messaggi, che per l' "ingegnere" Shannon il messaggio "I have just 
changed my socks" abbia lo stesso contenuto informativo di "I have just 
pressed the nuclear button", mi ha ricordato paro paro quello che 
scrivevi a pag. 3 della tua candela n. 39. Ma Checkland avanza una 
soluzione che mi pare molto sensata.
 
 
Cerco di dirlo con parole mie: il significato di "informazione" nella 
Teoria generale dei sistemi e' l'informazione di Shannon ma *non* 
disgiunta dal significato: e' limitata cioe' alle sole parti del 
messaggio che veicolano un codice *riconosciuto* dal sistema ricevente, 
e alle quali esso *reagisce* *modificando* il suo comportamento (o il 
suo stato interno; con il che la memorizza). In sostanza, e' 
l'informazione *ricevuta* da un sistema ricevente che ignora tutti i 
codici per lui non significativi. Come dice Checkland, ogni sistema si 
trova all'estremita' ricevente di innumerevoli canali, dove 
all'estremita' trasmittente vengono immessi dei dati, data, dal latino 
"dare"; il sistema ignora (= continua a comportarsi come se nulla fosse 
arrivato) la maggior parte di essi, mentre reagisce solo a un insieme 
selezionato di codici che "riconosce". Checkland li chiama "capta", da 
"cepere".
 
Ogni codice riconosciuto dal ricevente e che gli fa scegliere un 
determinato comportamento alternativo a quello di default *gli porta* 
log_2(N) bit d'informazione, dove N e' il numero dei diversi 
comportamenti possibili (incluso quello di default), ossia il numero di 
codici riconosciuti - 1. Tutti gli altri codici in arrivo sono 
equivalenti al segnale nullo.
 
Ovviamente, se si considera la capacita' *massima* di un canale (o, che 
e' lo stesso, che tutti i "data" immessi ad un'estremita' del canale, 
incluso il segnale nullo, vengano "capta" da qualche sistema all'altra 
estremita' che li reputa significativi) si ritrova l'informazione di 
Shannon.
 
 
In rete ho trovato anche alcune citazioni di Von Bertalanffy, che a 
parer mio indicano che sarebbe stato molto d'accordo con quanto detto 
sopra:
 
 
Another development which is closely connected with system theory is 
that of the modern theory of communication
 
The general notion in communication theory is that of information. In 
many cases, the flow of information corresponds to a flow of energy, 
e.g. if light waves emitted by some objects reach the eye or a 
photoelectric cell, elicit *some reaction* of the organism or some 
machinery, and *thus convey information*.
 
There is, however, another way to measure information, namely, in terms 
of *decisions*.
 
 
Le ho trovate a questo link:
 
http://www.panarchy.org/vonbertalanffy/systems.1968.html
 
 
La pagina dice che sono tratte dal suo libro "Teoria generale dei 
sistemi": l'ho scartabellato un po', ma senza individuare dove sono i 
passaggi citati.


 Buon vento e cieli sereni
 
fuzzy

 of *decisions*.
 
Non mi è tanto chiaro.
 

 percezione (anche proprio cezione) sono un processo unico.
 
Non sono sicuro di aver afferrato. Mi pare pero' che neuroni specchio 
abbiano piuttosto la funzione di *astrarre* concetti simili da alcune 
percezioni e alcune propriocezioni, rendendo possibile il riconoscimento 
del proprio simile, e lo sguardo verso se stessi da un punto di vista 
esterno.


 Non mi è tanto chiaro.
 
Il concetto fondamentale che Von Bertalanffy mette in evidenza con la 
prima frase e' *la reazione* del sistema ricevente: un messaggio che non 
provoca reazioni (o memorizzazioni, cioe' possibili reazioni differite) 
*non apporta* informazioni al sistema.
 
Per *misurare* l'informazione ricevuta si puo' pensare che ogni bit di 
informazione riconosciuta come significativa causi la "scelta" del 
sistema fra due comportamenti alternativi (che incidano sul suo output o 
sul suo stato interno).


 sul suo stato interno).
 
Quindi se ho ben capito, basta considerare il sistema d'interesse come
un canale, eventualmente dotato di memoria, e valutare l'informazione
al suo output.
Magari mi sfugge qualcosa, ma non ci vedo nulla di fondamentalmente
diverso dalla teoria dell'informazione classica.

 esterno.
 
assolutamente no. Non astraggono niente.
I neuroni si attivano o meno. Quelli specchio mettono in crisi il
vecchio modello computazionale secondo cui da una parte il cervello
codifica i movimenti (le aree motorie), e dall'altra le percezioni
(areee percettive), i due aspetti si svilupperebbero a compartimenti
stagni e poi verrebbero messi in relazione dall'elaborazione centrale
(concetti derivati dalla metafora del computer, le periferiche e la
CPU).
Ebbene i neuroni specchio dimostrano che il cervello non funziona
cosi. Movimento e percezioni sono concetti che distinguiamo noi, non
il cervello. Nel cervello si trovano fusi ed evoluti insieme.
 
L'apprendimento consente di "in-formare" interi gruppi di neuroni, non
su un singolo movimento, ma addirittura su un intro processo motorio.
 
Qui veniano al finalismo, perchè coi neuroni specchio, abbiamo un
altro piccolo pezzo del puzzle nella direzione di una possibile
comprensione dell'intenzionalità, e della sua derivazione dalla
plasticità neurale, geneticamente trasmessa e programmata per essere
plasmata poi dall'esperienza. E con questo si ritorna a bobma sul
problema teleologico: gli esseri viventi sono determinati
geneticamente, ma a loro volta la loro determinazione genetica, li
fornisce della capacità di sottrarvisi in qualche misura.
 
Quindi che l'evoluzione biologica sia portata avanti, anche e per
gradi, in virtù di meccanismi finalistici, è insito nella biologia
stessa dei viventi.
 
fuzzy
 

è il linguaggio della teoria generale dei sistemi, la cui missione è
proprio quella di creare un vocabolario la cui adozione sia (per
definizione) pertinente a ogni ambito del reale; io, da sociologo, mi
interrogherei più che altro sulla sopravvalutazione della categoria
dell'intenzionalità e del finalismo per la descrizione / spiegazione
dei comportamenti umani; le teorie sociologiche di stampo prettamente
sistemico usando questi termini del tutto scevri dagli aspetti di
intenzionalità che gli accord il senso comune (es. la comunicazione
non è semplicemnte la scelta deliberata dell'inviare un messaggio a un
destinatario, ma il necessario corollario di qualsiasi forma di
interazione)
 
davide

 davide
 
fuzzy

 Buon vento e cieli sereni
 
Scusa,, sono Ot..ma "buon vento e cieli sereni"..lo dicevamo fra piloti 
virtuali ( o veri).
Voli anche tu?.)))))
Ciao
 
                                               Mimmo  

 Mimmo
 
ciao
