Turing pattern
டூரிங் முறை என்பது ஆங்கில கணிதவியலாளர் ஆலன் டூரிங் 1952 ஆம் ஆண்டு "தி கெமிக்கல் பேஸிஸ் ஆஃப் மோர்போஜெனீசிஸ்" என்ற தலைப்பில் அறிமுகப்படுத்திய ஒரு கருத்தாகும், இது இயற்கையில் உள்ள கோடுகள் மற்றும் புள்ளிகள் போன்ற வடிவங்கள் ஒரே மாதிரியான, சீரான நிலையில் இருந்து இயற்கையாகவும் தன்னாட்சி ரீதியாகவும் எவ்வாறு எழலாம் என்பதை விவரிக்கிறது. இந்த முறை டூரிங் உறுதியற்ற தன்மை காரணமாக எழுகிறது, இது இரசாயன இனங்களின் வேறுபட்ட பரவல் (அதாவது, பரவல் குணகங்களின் வெவ்வேறு மதிப்புகள்) மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைக்கு இடையிலான தொடர்பு காரணமாக எழுகிறது. ஸ்திரமின்மை பொறிமுறை எதிர்பாராதது, ஏனெனில் ஒரு தூய பரவல் செயல்முறை அமைப்பில் ஒரு உறுதிப்படுத்தல் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. டூரிங் தனது கட்டுரையில், இரண்டு பரவக்கூடிய பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு அமைப்பின் நடத்தையை ஆராய்ந்தார், மேலும் அத்தகைய அமைப்பு சீரற்ற அல்லது கிட்டத்தட்ட சீரான ஆரம்ப நிலையில் இருந்து கூட ஒரு இடஞ்சார்ந்த கால வடிவத்தை உருவாக்க முடியும் என்பதைக் கண்டறிந்தார். இரண்டு பொருட்களின் சமமற்ற பரவல் குணகங்கள் காரணமாக எழும் இந்த உறுதியற்ற பொறிமுறையைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன்பு, பரவலான விளைவுகள் எப்போதும் அமைப்பில் உறுதிப்படுத்தக்கூடிய தாக்கங்களைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதப்பட்டன. இதன் விளைவாக வரும் அலை போன்ற வடிவங்கள் மார்போஜெனீசிஸின் வேதியியல் அடிப்படையாகும் என்று டூரிங் கருதுகிறார். டூரிங் வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் மற்ற வடிவங்களுடன் இணைந்து காணப்படுகிறதுஃ முதுகெலும்பு மூட்டு வளர்ச்சி என்பது டூரிங் வடிவமைப்பு ஒரு நிரப்பு வடிவத்துடன் ஒன்றுடன் ஒன்று இருப்பதை வெளிப்படுத்தும் பல தோற்றவழிகளில் ஒன்றாகும் (இந்த விஷயத்தில் ஒரு பிரெஞ்சு கொடி மாதிரி). டூரிங்கிற்கு முன்பு, 1944 ஆம் ஆண்டில் யாகோவ் செல்டோவிச் மெலிந்த ஹைட்ரஜன் தீப்பிழம்புகளில் காணப்பட்ட செல்லுலார் கட்டமைப்புகள் தொடர்பாக இந்த உறுதியற்ற பொறிமுறையைக் கண்டுபிடித்தார். ஹைட்ரஜனின் பரவல் குணகம் வெப்ப பரவல் குணகத்தை விட பெரியதாக இருப்பதன் விளைவாக செல்லுலார் கட்டமைப்பை ஜெல்டோவிச் விளக்கினார். எரிப்பு இலக்கியத்தில், டூரிங் உறுதியற்ற தன்மை பரவலான-வெப்ப உறுதியற்ற தன்மை என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. அசல் கோட்பாடு, மார்போஜெனீசிஸின் எதிர்வினை-பரவல் கோட்பாடு, கோட்பாட்டு உயிரியலில் ஒரு முக்கியமான மாதிரியாக பணியாற்றியுள்ளது. எதிர்வினை-பரவல் அமைப்புகள் முறை உருவாக்கத்திற்கான ஒரு முன்மாதிரி மாதிரியாக அதிக ஆர்வத்தை ஈர்த்துள்ளன. முனைகள், அறுகோணங்கள், சுருள்கள், கோடுகள் மற்றும் சிதறல் சாலிட்டான்கள் போன்ற வடிவங்கள் டூரிங் போன்ற எதிர்வினை-பரவல் சமன்பாடுகளின் தீர்வுகளாகக் காணப்படுகின்றன. டூரிங் ஒரு மாதிரியை முன்மொழிந்தார், இதில் இரண்டு ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்பட்ட பொருட்கள் (பி மற்றும் எஸ்) ஒன்றோடொன்று தொடர்புகொண்டு மார்போஜெனீசிஸின் போது நிலையான வடிவங்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த வடிவங்கள் இரண்டு பொருட்களின் செறிவுகளில் பிராந்திய வேறுபாடுகளைக் குறிக்கின்றன. அவற்றின் தொடர்புகள் சீரற்ற குழப்பத்திலிருந்து ஒரு ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பை உருவாக்கும். டூரிங்கின் மாதிரியில், பொருள் P அதிக பொருள் P மற்றும் பொருள் S ஆகியவற்றின் உற்பத்தியை ஊக்குவிக்கிறது. இருப்பினும், பொருள் S பொருள் P இன் உற்பத்தியைத் தடுக்கிறது; S P ஐ விட எளிதில் பரவுகிறது என்றால், பொருள் P க்கு செறிவு வேறுபாடுகளின் கூர்மையான அலைகள் உருவாக்கப்படும். டூரிங்கின் மாதிரியின் ஒரு முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், பொருட்களின் விநியோகத்தில் குறிப்பிட்ட அலைநீளங்கள் பெருக்கப்படும், அதே நேரத்தில் பிற அலைநீளங்கள் அடக்கப்படும். அளவுருக்கள் பரிசீலனையில் உள்ள இயற்பியல் அமைப்பைப் பொறுத்தது. மீன் தோல் நிறமியின் சூழலில், தொடர்புடைய சமன்பாடு மூன்று புல எதிர்வினை-பரவல் ஆகும், இதில் நேரியல் அளவுருக்கள் நிறமி செல் செறிவுடன் தொடர்புடையவை மற்றும் பரவல் அளவுருக்கள் அனைத்து புலங்களுக்கும் ஒரே மாதிரியாக இல்லை. டை-டோப் செய்யப்பட்ட திரவ படிகங்களில், திரவ படிக மேட்ரிக்ஸில் ஒரு ஃபோட்டோஐசோமெரைசேஷன் செயல்முறை இரண்டு புலங்களின் எதிர்வினை-பரவல் சமன்பாடு (திரவ படிக வரிசை அளவுரு மற்றும் அசோ-டையின் சிஸ்-ஐசோமரின் செறிவு) என விவரிக்கப்படுகிறது. இரசாயன எதிர்வினைகள் மற்றும் பரவும் செயல்முறையில் இந்த அமைப்புகள் மிகவும் மாறுபட்ட இயற்பியல் வழிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் ஒரு நிகழ்வியல் மட்டத்தில், இரண்டும் ஒரே மூலப்பொருட்களைக் கொண்டுள்ளன. பரவக்கூடிய மார்ஃபோஜென்களின் பாரம்பரிய தேவை இல்லாமல் வளரும் உயிரினங்களில் டூரிங் போன்ற வடிவங்கள் எழுகின்றன என்பதும் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. கோழி மற்றும் சுண்டெலி கரு வளர்ச்சியில் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆய்வுகள், இறகு மற்றும் முடி-பூஞ்சை முன்னோடிகளின் வடிவங்கள் ஒரு மார்போஜென் முன்-வடிவம் இல்லாமல் உருவாக்கப்படலாம் என்றும், அதற்கு பதிலாக தோலின் கீழ் உள்ள மெசென்கைமல் செல்களை சுயமாக ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகின்றன என்றும் கூறுகின்றன. இந்த சந்தர்ப்பங்களில், உயிரணுக்களின் சீரான மக்கள் தொகை, உயிரணுக்களின் இயந்திர பண்புகள் மற்றும் சுற்றியுள்ள செல்களுக்கு வெளியே உள்ள சூழலின் விறைப்புத்தன்மை ஆகியவற்றைப் பொறுத்து வழக்கமாக வடிவமைக்கப்பட்ட திரட்டிகளை உருவாக்க முடியும். இந்த வகையான செல் திரட்டல்களின் வழக்கமான வடிவங்கள் முதலில் ஜார்ஜ் ஓஸ்டரால் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு தத்துவார்த்த மாதிரியில் முன்மொழியப்பட்டன, இது செல்லுலார் இயக்கம் மற்றும் விறைப்பு ஆகியவற்றில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஒரே மாதிரியான செல்களின் புலத்திலிருந்து வெவ்வேறு சுய-வெளிப்படும் வடிவங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்று முன்வைத்தது. முறை உருவாக்கத்தின் இந்த முறை கிளாசிக்கல் எதிர்வினை-பரவல் அமைப்புகளுடன் இணைந்து செயல்படலாம் அல்லது உயிரியல் வளர்ச்சியில் வடிவங்களை உருவாக்க சுயாதீனமாக செயல்படலாம். மனித கைரேகைகள் உருவாவதற்கும் டூரிங் வடிவங்கள் காரணமாக இருக்கலாம். உயிரியல் உயிரினங்களிலும், டூரிங் வடிவங்கள் பிற இயற்கை அமைப்புகளில் நிகழ்கின்றன-எடுத்துக்காட்டாக, மணலில் உருவாகும் காற்று வடிவங்கள், பிஸ்மத் படிகங்களின் வளர்ச்சியின் போது உருவாகக்கூடிய அணு அளவிலான தொடர்ச்சியான சிற்றலைகள் மற்றும் விண்மீன் மண்டல வட்டில் பொருளின் சீரற்ற விநியோகம். மார்போஜெனீசிஸ் மற்றும் டூரிங் வடிவங்கள் குறித்த டூரிங்கின் கருத்துக்கள் பல ஆண்டுகளாக செயலற்ற நிலையில் இருந்தபோதிலும், அவை இப்போது கணித உயிரியலில் அதிக ஆராய்ச்சிக்கு உத்வேகம் அளிக்கின்றன. வளர்ச்சி உயிரியலில் இது ஒரு முக்கிய கோட்பாடாகும்; டூரிங் மாதிரியின் முக்கியத்துவம் வெளிப்படையானது, ஏனெனில் இது மார்போஜெனீசிஸின் அடிப்படை கேள்விக்கு ஒரு பதிலை வழங்குகிறதுஃ "உயிரினங்களில் இடஞ்சார்ந்த தகவல்கள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன?". லுகியாட்டோ-லீஃபீவர் சமன்பாட்டால் நிரூபிக்கப்பட்டபடி, ட்யூரிங் வடிவங்களை நேரியல் அல்லாத ஒளியியலிலும் உருவாக்க முடியும். உயிரியல் பயன்பாடு வளர்ச்சி அமைப்புகளில் புள்ளி மற்றும் பட்டை போன்ற வடிவங்களின் ஜெனரேட்டராக அதிக கவனத்தை ஈர்த்த ஒரு பொறிமுறை 1952 இல் டூரிங் விவரித்த வேதியியல் எதிர்வினை-பரவல் செயல்முறையுடன் தொடர்புடையது. இது மைன்ஹார்ட் மற்றும் கியேரர் ஆகியோரால் உயிரியல் "உள்ளூர் தன்னியக்க செயல்பாடு-பக்கவாட்டு தடுப்பு" (எல்ஏஎல்ஐ) கட்டமைப்பில் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. எல்ஏஎல்ஐ அமைப்புகள், முறைப்படி எதிர்வினை-பரவல் அமைப்புகளைப் போலவே இருந்தாலும், உயிரியல் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை, ஏனெனில் அவை ஆக்டிவேட்டர் மற்றும் இன்ஹிபிட்டர் சொற்கள் எளிய இரசாயன எதிர்வினைகளை விட செல்லுலார் "ரியாக்டார்கள்" மூலம் மத்தியஸ்தம் செய்யப்படும் நிகழ்வுகளை உள்ளடக்கியது, மேலும் இடஞ்சார்ந்த போக்குவரத்தை எளிய பரவலுடன் கூடுதலாக வழிமுறைகளால் மத்தியஸ்தம் செய்யலாம். இந்த மாதிரிகள் மற்ற எடுத்துக்காட்டுகளில் மூட்டு உருவாக்கம் மற்றும் பற்கள் வளர்ச்சிக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். எதிர்வினை-பரவல் மாதிரிகள் மரபணு வெளிப்பாடு வடிவங்களில் உள்ள வேறுபாடுகளின் அடிப்படையில் எலிகள் மற்றும் வால்களில் உள்ள பல் கஸ்ப்களின் சரியான இருப்பிடத்தை கணிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். எலிகள் மற்றும் வோல் பற்கள், பல்லின் சமிக்ஞை மையம், பற்சிப்பி முடிச்சு, ரகசியங்கள் பி. எம். பி. க்கள், எஃப். ஜி. எஃப் மற்றும் ஷா ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான மரபணு வெளிப்பாட்டின் வேறுபாடுகளை விளக்க இந்த மாதிரியைப் பயன்படுத்தலாம். ஷா மற்றும் எஃப்ஜிஎஃப் பி. எம். பி உற்பத்தியைத் தடுக்கிறது, அதே நேரத்தில் பி. எம். பி அதிக பி. எம். பி. களின் உற்பத்தி மற்றும் அவற்றின் சொந்த தடுப்பான்களின் தொகுப்பு ஆகிய இரண்டையும் தூண்டுகிறது. பி. எம். பி. க்கள் எபிடெலியல் வேறுபாட்டைத் தூண்டுகின்றன, அதே நேரத்தில் எஃப். ஜி. எஃப். க்கள் எபிடெலியல் வளர்ச்சியைத் தூண்டுகின்றன. இதன் விளைவாக மரபணு செயல்பாட்டின் ஒரு வடிவம் உள்ளது, இது பல்லின் வடிவம் மாறும்போது மாறுகிறது, மேலும் நேர்மாறாகவும் மாறுகிறது. இந்த மாதிரியின் கீழ், சுட்டி மற்றும் வோல் மோலர்களுக்கு இடையிலான பெரிய வேறுபாடுகளை பிணைப்பு மாறிலிகள் மற்றும் பி. எம். பி மற்றும் ஷா புரதங்களின் பரவல் விகிதங்களில் சிறிய மாற்றங்கள் மூலம் உருவாக்க முடியும். பி. எம். பி. 4 இன் பரவல் விகிதத்தில் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு மற்றும் அதன் தடுப்பானின் வலுவான பிணைப்பு மாறிலி ஆகியவை பல் வளர்ச்சியின் வோல் வடிவத்தை எலியின் வடிவமாக மாற்ற போதுமானது. தட்டுகளில் நடப்பட்ட சியா விதைகளின் முளைப்புடன் கூடிய சோதனைகள் டூரிங்கின் கணித மாதிரியை உறுதிப்படுத்தியுள்ளன. மேலும் காண்க பரிணாம வளர்ச்சி உயிரியல் இயற்கையில் கணித மற்றும் கோட்பாட்டு உயிரியல் முறைகள் எதிர்வினை-பரவல் அமைப்பு தன்னிச்சையான சமச்சீர் உடைத்தல் வெர்மிகுலேஷன் வளர்ச்சி மற்றும் வடிவம் டி 'ஆர்சி வென்ட்வொர்த் தாம்சன் குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு (மேலும் நீட்டிக்கப்பட்ட பதிப்பு, ஜூன் 2012 ஐப் பார்க்கவும்.) 1952 இல் இங்கிலாந்தில் அறிமுகங்கள் முறை உருவாக்கம் முறைகள் கணித மாதிரியாக்கம் பரவளைய பகுதி வேறுபாடு சமன்பாடுகள் உயிரியல் செயல்முறைகள் குழப்பம் கோட்பாடு ஆலன் டூரிங்