Information Processing and Biological Systems

موجودات زنده برای بقا نیاز به پردازش مداوم اطلاعات دارند. در سلول ها، اطلاعات در سطوح مختلف، از شبکه تنظیم کننده ژن گرفته تا مسیرهای شیمیایی، تا تعامل با محیط، در حال پردازش و انتشار هستند. نحوه دستیابی به این امر و نحوه کدگذاری اطلاعات هنوز به درستی درک نشده است. به عنوان مثال، اینکه یک سلول چه چیزی را به عنوان اطلاعات در سطح زمانی mRNA تفسیر می کند و چه چیزی به عنوان نویز تفسیر می شود، یک سوال باز باقی می ماند. اخیراً روش‌های نظری اطلاعات و ابزارهای دیگر، توسعه یافته در زمینه مهندسی و علوم طبیعی، برای مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی متنوع به کار گرفته شده‌اند. این کتاب آخرین یافته ها را در مورد نحوه پردازش اطلاعات در فرآیندهای مختلف بیولوژیکی، از پردازش و انتشار اطلاعات در شبکه های تنظیم کننده ژن تا پردازش اطلاعات به زبان طبیعی، پوشش می دهد. مروری بر پیشرفت های روز در پردازش اطلاعات در سیستم های بیولوژیکی و نظر رهبران فعلی در این زمینه تحقیقاتی در مورد جهت گیری های تحقیقاتی آینده ارائه شده است.

Living beings require constant information processing for survival. In cells, information is being processed and propagated at various levels, from the gene regulatory network to chemical pathways, to the interaction with the environment. How this is achieved and how information is coded is still poorly understood. For example, what a cell interprets as information in the temporal level of an mRNA and what is interpreted as noise remains an open question. Recently, information theoretical methods and other tools, developed in the context of engineering and natural sciences, have been applied to study diverse biological processes. This book covers the latest findings on how information is processed in various biological processes, ranging from information processing and propagation in gene regulatory networks to information processing in natural language. An overview is presented of the state-of-the-art in information processing in biological systems and the opinion of current leaders in this research field on future research directions.