Re: 単細胞生物と多細胞生物　－システム相同か？－　(Multicellular organism and Unicelluar organism -Homologous systems?-

システムが似ているとか相同とか曖昧模糊としたことを述べるにあたって最低限の準備をしておきます。

まず、システムの捉え方、つまりは書き方です。

システムにはいくつもの記述方法がありますが、まずは簡単のためブロック図（http://ja.wikipedia.org/wiki/ブロック図）を想定します。

ブロック図は、
１．ブラックボックス
２．そのブラックボックスへの入力
３．そのブラックボックスからの出力

　　
２┌──┐３
→│１　│→
　└──┘

の組み合わせで、対象の振る舞いを理解しようとするものです。

１のブラックボックスは、通常、２の入力と３の出力を関連づける関数として書かれます。

ブラックボックスは、原則としてサイズフリー（物理的サイズと無関係）ですが、
通常は、何かの装置と対応づけられるため、その装置（例えば，モーターとか臓器とか）のサイズと関連づけられます。

記述したい対象に応じて、このブロックの物理的サイズや個数を適切に選ぶと、良く記述できたということになります。
逆に、その数が少なすぎたり、小さすぎたりすると、うまく記述できてないなということです。

このブロックが組み合わされて対象のシステムを記述するという意味で、このブロック一つを「要素システム」と呼んで良いでしょう。


通常は、一つの対象を記述する要素システム群の物理的サイズは、だいたい同程度にするようです。（たぶん、人間の認知能にマッチしているからでしょう）
例えば，自動車の駆動システムを記述するのに、「エンジン」と「酸素分子１個」を同列に扱うことはしません。

このように、
①原則スケールフリーなのだけれども、対象に応じて要素システムのサイズが選ばれること、
②それでも、スケールフリーであるがゆえに、物理サイズが異なっても二つのシステムが比較できること
がブロック図による記述の特徴の一つです。


ブロック図で二つのシステムを比較するとは、
１）それぞれのシステムの入出力を（ほぼ）同じとして記述する場合に（これが比較の前提です）、
２）その記述方法で、
　　①システム要素の数、
　　②それらの（ブロックの）関数形、
　　③それらの入出力の接続関係（ネットワーク構造）
を比較することを指します。


で、ブロック図でシステム相同とは、１）の前提もとで２）の①、②、③が（ほぼ）一致している
ような２つのシステムの関係を指すとして話を進めたいと思います。


なお、ブロック図には、環境を含めて記述する場合と、そうでない場合があります。
環境は未知だし複雑すぎて記述できないはず！という考え方もありますが、環境を含めて記述する
という場合は、通常、既知部分に限って記述し要素システムとして組み込みます。


飯田一浩