| dbo:abstract
|
- In the biological sciences, the term bow tie (so called for its shape) is a recent concept that tries to grasp the essence of some operational and functional structures observed in biological organisms and other kinds of complex and self-organizing systems. In general, bow tie architectures refer to ordered and recurrent structures that often underlie complex technological or biological systems, and that are capable of conferring them a balance among efficiency, robustness and evolvability. In other words, bow ties are able to take into account a great diversity of inputs (fanning in to the knot), showing a much smaller diversity in the protocols and processes (the knot) able to elaborate these inputs, and finally an extremely heterogeneous diversity of outputs (fanning out of the bowtie). These architectures thus manage a wide range of inputs through a core (knot) constituted by a limited number of elements. In such structures, inputs are conveyed into a sort of funnel, towards a "synthesis" core, where they can be duly organized, processed and managed by means of protocols [1], and from where, in turn, a variety of outputs, or responses, is propagated. According to Csete and Doyle, bow ties are able to optimally organize fluxes of mass, energy, signals in an overall structure that forcedly deals with a highly fluctuating and "sloppy" environment. In a biological perspective, a bow tie manages a large fan in of stimuli (input), it accounts for a "compressed" core, and it expresses again a large fan out of possible phenotypes, metabolite products, or –more generally – reusable modules. Bow tie architectures have been observed in the structural organization at different scales of living and evolving organisms (e.g. bacterial metabolism network) as well as in technological and dynamical systems (e.g. the Internet). Bow ties seem to be able to mediate trade-offs among robustness and efficiency, at the same time assuring to the system the capability to evolve.Conversely, the same efficient architecture may be prone and vulnerable to fragilities due to specific changes, perturbations, and focused attacks directed against the core set of modules and protocols.The bow tie architecture is one of several different structures and functioning principles that living matter employs to achieve self-organization and efficient exploitation of available resources. (en)
- В биологических науках термин «галстук-бабочка» (названный так из-за его формы) — концепция, описывающая сущность некоторых операционных и функциональных структур, наблюдаемых в биологических организмах и других видах сложных и самоорганизующихся систем. В общем, архитектуры «галстук-бабочка» проявляются в упорядоченных и повторяющихся структурах, которые часто лежат в основе сложных технологических или биологических систем, и способны придать им баланс между эффективностью, надежностью и эволюционируемостью. Другими словами, галстуки-бабочки способны учитывать большое разнообразие входных данных (входы в узел), демонстрируя гораздо меньшее разнообразие протоколов и процессов (в узле), способных обрабатывать эти входные данные, и, наконец, крайне разнородное разнообразие выходов (выходы из узла). Таким образом, эти архитектуры пропускают широкий спектр входных данных через ядро (узел), состоящее из ограниченного числа элементов. В таких структурах входы передаются через своего рода воронку к ядру «синтеза», где они могут быть должным образом организованы, обработаны и управляться с помощью протоколов[1], и откуда, в свою очередь, распространяется множество выходных данных или ответов. Согласно Чете и Дойлу, галстуки-бабочки способны оптимально организовывать потоки массы, энергии, сигналов в общую структуру, которая вынуждена иметь дело с сильно изменчивой и «грязной» средой. С биологической точки зрения галстук-бабочка управляет большим веером стимулов (вход), она включает «сжатое» ядро и выражает большой веер из возможных фенотипов, продуктов метаболитов или, в более общем смысле, повторно используемых модулей. Архитектура галстука-бабочки наблюдалась в структурной организации на разных уровнях живых и эволюционирующих организмов (например, сеть бактериального метаболизма), а также в технологических и динамических системах (например, в Интернете). Галстук-бабочка, по-видимому, реализует компромиссы между и эффективностью, в то же время гарантируя системе способность развиваться. И наоборот, эта эффективная архитектура может быть подвержена уязвимостям из-за определенных изменений, возмущений и целенаправленных атак, направленных против ее основного набора модулей и протоколов. Архитектура галстука-бабочки — одна из нескольких различных структур и принципов функционирования, которые живая материя использует для достижения самоорганизации и эффективного использования доступных ресурсов. (ru)
|
| rdfs:comment
|
- In the biological sciences, the term bow tie (so called for its shape) is a recent concept that tries to grasp the essence of some operational and functional structures observed in biological organisms and other kinds of complex and self-organizing systems. In general, bow tie architectures refer to ordered and recurrent structures that often underlie complex technological or biological systems, and that are capable of conferring them a balance among efficiency, robustness and evolvability. In other words, bow ties are able to take into account a great diversity of inputs (fanning in to the knot), showing a much smaller diversity in the protocols and processes (the knot) able to elaborate these inputs, and finally an extremely heterogeneous diversity of outputs (fanning out of the bowtie). (en)
- В биологических науках термин «галстук-бабочка» (названный так из-за его формы) — концепция, описывающая сущность некоторых операционных и функциональных структур, наблюдаемых в биологических организмах и других видах сложных и самоорганизующихся систем. В общем, архитектуры «галстук-бабочка» проявляются в упорядоченных и повторяющихся структурах, которые часто лежат в основе сложных технологических или биологических систем, и способны придать им баланс между эффективностью, надежностью и эволюционируемостью. Другими словами, галстуки-бабочки способны учитывать большое разнообразие входных данных (входы в узел), демонстрируя гораздо меньшее разнообразие протоколов и процессов (в узле), способных обрабатывать эти входные данные, и, наконец, крайне разнородное разнообразие выходов (выходы из (ru)
|
