Томас С. Рэй

Томас С. Рэй
Томас С. Рэй
	Рэй в 2011 году
Рожденный	21 сентября 1954 г. (69 лет) ; Норман, Оклахома , США
Альма-матер	Государственный университет Флориды ; Гарвардский университет
Род занятий	Эволюционный биолог , ученый-компьютерщик
Известный	Тьерра , скототропизм

Томас С. Рэй — биолог-эволюционист, известный своими исследованиями в области тропической биологии, цифровой эволюции и человеческого разума.

Ранняя жизнь и образование

Рэй получил степень бакалавра биологии и химии в Университете штата Флорида . Затем он поступил в Гарвардский университет , где получил степень магистра и доктора биологии , специализируясь на поведении растений.

Карьера

Рэй начал свою карьеру в качестве члена Общества научных сотрудников в Мичиганского университета Анн -Арборе , а в 1981 году поступил на факультет Университета штата Делавэр Школы наук о жизни и здоровье . В 1993 году он получил совместное назначение в области компьютерных и информационных наук в Университете штата Делавэр, а также был назначен на внешний факультет Института Санта-Фе .

В августе 1993 года он начал работать в качестве приглашенного исследователя в отделе эволюционных систем Исследовательской лаборатории обработки человеческой информации Международного института передовых телекоммуникаций .

В 1998 году Рэй стал профессором факультетов зоологии (позже биологии ) и компьютерных наук в Университете Оклахомы . Рэй ушел из Университета Оклахомы в 2021 году.

На протяжении своей карьеры он изучал различные дисциплины:

Тропическая биология (1974–1989), где он сосредоточился на поиске пищи среди виноградных лоз, преимущественно расположенных по всей Коста-Рике .

«Искусственная жизнь» (1990–2001), посвященная цифровой эволюции путем естественного отбора через систему Тьерра .

Архитектура человеческого разума (текущий), исследующая психические расстройства , способность к развитию , сознание и молекулярные психические механизмы, связанные с нейрохимическими взаимодействиями с психоактивными препаратами.

Mindstate Design Labs - как научный основатель Mindstate Design Labs, Рэй исследует психоактивные препараты для изучения химической архитектуры человеческого разума, предлагая «психические органы» со специфическими рецепторами нейротрансмиттеров, которые способствуют психическим состояниям и психическим расстройствам.

Тропическая биология

С 1974 по 1989 год Рэй работал тропическим биологом, изучая эволюцию, экологию и естественную историю различных организмов, населяющих тропические леса. Его исследования в первую очередь были сосредоточены на кормовом поведении виноградных лоз семейства Araceae , но также включали исследования на муравьях, бабочках и жуках [1] . Рэй провел большую часть своих полевых работ в Коста-Рике , где он основал биологическую станцию Финка Эль-Бежуко в северных равнинных тропических лесах. Он продолжает владеть и управлять этой станцией и активно участвует в сохранении тропических лесов Коста-Рики.

Искусственная жизнь и цифровая эволюция

В 1990 году Рэй обратил свое внимание на искусственную жизнь , исследуя результаты эволюции путем естественного отбора с помощью цифровых вычислений [2] . Эта работа началась с создания Tierra — системы, в которой самовоспроизводящиеся программы машинного кода развиваются путём естественного отбора . Его работа в этой области привлекла значительное внимание средств массовой информации [3] . В 2000 году он внедрил новую систему под названием Virtual Life , основанную на Evolved Virtual Creatures, концепции, первоначально созданной Карлом Симсом . В 2003 году Рэй сотрудничал с Иваном Таневым для дальнейшего развития проекта Virtual Life.

Архитектура человеческого разума

Исследования, проведенные Т.С. Рэем, внесли существенный вклад в наше понимание человеческого разума, сознания и воздействия психоактивных веществ. Он выдвинул гипотезу, что человеческий разум состоит из «психических органов», которые представляют собой популяции нейронов, несущих на своей поверхности специфический рецептор, связанный с G-белком (GPCR) (и другие метаботропные рецепторы ). Считается, что эти психические органы обеспечивают прямую связь между психическими свойствами, такими как радость, сознание и разум, и генами и регуляторными элементами, связанными с GPCR. Важно отметить, что, поскольку с этими психическими органами связаны наследственные генетические вариации, они могут развиваться с течением времени.

Исследования Рэя психоделических препаратов еще больше развили эту теорию. Его исследования показывают, что разнообразные эффекты этих веществ можно объяснить их взаимодействием с различными психическими органами. Широта этих взаимодействий значительна: психоактивные вещества проявляют активность в широком спектре рецепторов. Эта модель взаимодействия подтверждает идею о том, что разнообразие эффектов этих препаратов, вероятно, связано с их разнообразным взаимодействием с разными психическими органами, подчеркивающим роль десятков различных рецепторов.

Теория также предлагает свежий взгляд на действие МДМА, препарата, известного своим уникальным энтактогенным психическим состоянием. Традиционные взгляды предполагают, что эффекты МДМА в первую очередь связаны с высвобождением нейромедиаторов, особенно серотонина. Однако Рэй предлагает альтернативную гипотезу: особое психическое состояние, вызванное МДМА, возникает в результате одновременной прямой активации рецепторов имидазолина-1 (I1) и серотонина-2 (5-НТ2) , которые соответствуют конкретным психическим органам. Согласно этой теории, психический орган может войти в сознание только в том случае, если происходят два события: психический орган непосредственно активируется на своем определяющем рецепторе и одновременно активируется 5-НТ2.

Для проверки этих гипотез Рэй предложил метод «праймер/зонд» [4] . «Праймер» — это препарат, который избирательно активирует определенные серотониновые рецепторы, а «зонд» — это препарат, который активирует несеротониновые рецепторы, соответствующие психическому органу, который исследователи хотят привести в сознание для изучения. Используя как праймер, так и зонд, можно загрузить в сознание психический орган и таким образом изучить его роль в сознании.

В совокупности эти исследования обеспечивают инновационную основу для понимания человеческого разума, сознания и воздействия психоактивных веществ, предполагая прямую связь между психическими свойствами, нейронными структурами и генетическими компонентами [5] [6] [7] [ 8] .

Лаборатории дизайна Mindstate

В настоящее время Рэй является научным основателем Mindstate Design Labs , где его исследования вращаются вокруг психоактивных препаратов как инструментов для исследования химической архитектуры человеческого разума . Он предполагает существование «психических органов», определяемых как популяции нейронов, специфические рецепторы нейромедиаторов несущих на своей поверхности . Работа Рэя направлена на использование разнообразия психических органов для открытия, проектирования и создания разнообразных психических состояний.

Академические назначения

На протяжении многих лет Рэй занимал несколько академических должностей. В 1981 году он поступил на факультет штата Делавэр Университета наук о жизни и здоровье . В 1993 году он получил совместную должность в области компьютерных и информационных наук в Университете Делавэра и был назначен на внешний факультет Института Санта-Фе . Позже в том же году он присоединился к отделу эволюционных систем в ATR (Международные исследовательские лаборатории по обработке человеческой информации) в Японии в качестве приглашенного исследователя. В августе 1998 года он стал профессором зоологии (позже биологии ) в Университете Оклахомы . с дополнительной должностью профессора компьютерных наук .

Программное обеспечение Земли

Tierra — компьютерная программа, разработанная доктором Томасом С. Рэем в начале 1990-х годов. Это инновационное программное обеспечение позволило компьютерным программам конкурировать за время ( время центрального процессора (ЦП) ) и пространство (доступ к основной памяти). Tierra В виртуальной машине эти компьютерные программы могут развиваться и способны к самовоспроизведению и рекомбинации . Виртуальная машина Tierra написана на C и работает на специальном наборе машинных инструкций, предназначенном для облегчения изменения кода и переупорядочения, включая такие элементы, как «переход к шаблону», в отличие от относительных или абсолютных переходов, обычных для большинства наборов команд.

Модель Tierra использовалась для исследования фундаментальных процессов эволюционной и экологической динамики в вычислительной среде. Это облегчает исследование таких процессов, как динамика прерывистого равновесия , коэволюция хозяина и паразита и естественный отбор, зависящий от плотности . В отличие от более традиционных моделей эволюционных вычислений , таких как генетические алгоритмы , Tierra не имеет явной или экзогенной функции приспособленности , встроенной в модель. Функция приспособленности на Тьерре является эндогенной: выживание и смерть являются основными факторами, определяющими «приспособленность» программы, что приводит к естественному отбору.

По мнению Рэя и других исследователей, эта установка может обеспечить более «открытую» эволюцию, при которой динамика обратной связи между эволюционными и экологическими процессами может меняться со временем. Однако это требование еще не реализовано. Как и другие системы цифровой эволюции, Tierra в конечном итоге достигает точки, когда новизна перестает создаваться, и система в целом либо начинает зацикливаться, либо перестает «развиваться». Проблема реализации настоящей открытой эволюции в искусственной системе является постоянным вопросом в области искусственной жизни.

Исследователи Марк Бедо и Норман Паккард разработали статистический метод классификации эволюционных систем. В 1997 году они применили эту статистику к Эвите, искусственной модели жизни, такой как Тьерра и Авида , и пришли к выводу, что системы, подобные Тьерре, не демонстрируют открытых эволюционных признаков естественно развивающихся систем. Точно так же Рассел К. Стэндиш измерил информационную сложность «организмов» на Тьерре и не наблюдал сложного роста в их эволюции.

Личная жизнь

Рэй родился в Нормане, Оклахома . У него есть дочь по имени Ариэль Айви Рэй, родившаяся в 1993 году.

Образец публикаций

Стронг, ДР и Т.С. Рэй. 1975. Поведение тропической виноградной лозы (Monstera gigantea) при расположении дерева-хозяина за счет скототропизма. Наука, 190: 804–06. [9]

Рэй, Т.С. и СиСи Эндрюс. 1980. Муравьиные бабочки: бабочки, которые следуют за армейскими муравьями, чтобы питаться пометом муравьиных птиц. Наука 210: 1147–1148. [10]

Рэй, Т.С. 1980. Syngonium oduberi (Araceae): новый вид с полуострова Оса в Коста-Рике. Ароидеана 3 (4): 128–129. [11]

Рэй, Т.С. 1983. Monstera tenuis. В Д. Янзене [ред.], Естественная история Коста-Рики, 278–80. Издательство Чикагского университета. [12]

Рэй, Т.С. 1985. Растение-хозяин Erythroxylum (Erythroxylaceae) из Agrias (Nymphalidae). Ж. Леп. Соц. 39(4):266–267. [13]

Рэй, Т.С. 1988. Разнообразие особенностей роста ароидных. амер. Дж. Бот.76(Дополнение): 276.

Рэй, Т.С. 1990. Метаморфоза ароидных. амер. Дж. Бот. 77 (12): 1599–1609. [14]

Рэй, Т.С. 1991. Эволюция и оптимизация цифровых организмов. В: Биллингсли К.Р., Э. Дероханес, Х. Браун, III [ред.], Научное совершенство в суперкомпьютерах: документы конкурса IBM 1990 года, Афины, Джорджия, 30602: The Baldwin Press, Университет Джорджии. Дата публикации: декабрь 1991 г., стр. 489–531.

Рэй, Т.С. 1991. Подход к синтезу жизни. В: Лэнгтон, К., К. Тейлор, Дж. Д. Фармер и С. Расмуссен [ред.], Искусственная жизнь II, Исследования Института Санта-Фе в области наук о сложности, том. XI, 371–408. Редвуд-Сити, Калифорния: Аддисон-Уэсли. [15] , [16]

Рэй, Т.С. 1992. Поведение тропических травянистых вьющихся растений (Araceae) в поисках пищи. Журнал экологии 80: 189–203. [17]

Рэй, Т.С. 1994. Эволюционный подход к синтетической биологии: Дзен и искусство создания жизни. Искусственная жизнь 1 (1/2): 195–226. Перепечатано в: Лэнгтон, К.Г. [ред.], Искусственная жизнь, обзор. MIT Press, 1995. [18]

Рэй, Т.С. 1994. Эволюция, сложность, энтропия и искусственная реальность. Физика Д 75: 239–263. [19]

Терлинг, Курт и Томас С. Рэй. 1997. «Развитие параллельных вычислений», Сложные системы, 10(3):229–237. (июнь 1996 г.) [20]

Рэй, Т.С. 1998. Естественный отбор для дифференциации: предварительные результаты эволюции. Сложность, 3(5): 25–33. Джон Вили и сыновья, Inc. [21]

Рэй, Т.С. 2001. Эстетически развитые виртуальные домашние животные. Леонардо 34 (4): 313–316. [22]

Рэй, Т.С. 2002. Заблуждение Тьюринга Курцвейла. В: Джей Уэсли Ричардс [ред.]. «Являемся ли мы духовными машинами?: Рэй Курцвейл против критиков сильного искусственного интеллекта» с Джорджем Гилдером, Рэем Курцвейлом, Уильямом Дембски, Джоном Сирлом, Майклом Дентоном и Томасом Рэем. Институт открытий, Сиэтл. Стр. 116–127. [23]

Рэй, Т.С. 2010. Психоделики и человеческий рецептор. ПЛОС ОДИН. [24] , 2 февраля 2010 г.

Рэй, Т.С. 2012. Психические органы и происхождение разума. В: Л. Свон (Ред) Происхождение разума, стр. 301–326. Нью-Йорк / Гейдельберг: Спрингер. [25]

Рэй, Т.С. 2015. Создание экстази МДМА из составляющих его психических органов: предложение метода праймера/зонда. Медицинские гипотезы / Elsevier, 87, 48 – 60. [26]

Рэй, Т.С. 2017. Психические органы, широта и глубина сознания. Трансформация Пресс. 27 июня 2017 г. [27]