Categorical Abstractions for Representing Temporal Organizations of Type Mechanisms
유형 메커니즘의 시간적 구조를 표상하기 위한 범주적 추상화
Craver’s diagram, comprising symbols such as X (entity), S (mechanism), φ (activity), and ψ (phenomenon), is widely used to represent biological mechanisms in the New Mechanism. However, this paper demonstrates that Craver’s framework lacks the formal capacity to adequately capture the organizational structures and functional dynamics essential for mechanistic explanations, particularly the temporal interplay among entities and activities or the relational nature of enzymatic state transitions. To address these limitations, this paper proposes a supplementary framework based on category theory, enabling the abstraction of mechanisms as temporally organized structures of state transitions. By integrating key features such as order, frequency, and duration, categorical diagrams provide a cohesive representation of type mechanisms, supporting the deficiencies of token-centric approaches. Using protein synthesis as a case study, the paper illustrates how categorical abstractions enhance the formal representation of biological mechanisms while emphasizing the philosophical importance of organizational dimensions.
크레이버(C. Craver)의 다이어그램은 X (개체), S (메커니즘), φ (활동), ψ (현상)과 같은 기호들로 구성되어 있으며, 새로운 메커니즘(New Mechanism) 철학에서 생물학적 메커니즘을 표현하는 데 널리 사용된다. 그러나 본 논문에서는 크레이버의 다이어그램이 메커니즘적 설명에 필수적인 조직 구조 및 기능적 역학, 특히 개체와 활동 간의 시간적 상호작용이나 효소 매개 상태 전환의 관계적 본질을 충분히 포착할 형식적 능력을 결여하고 있음을 보여준다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문은 카테고리 이론(category theory)을 기반으로 한 보완적 틀을 새롭게 제안하며, 이를 통해 메커니즘을 상태 전환의 시간적으로 조직된 구조로 추상화하는 방식을 제시한다. 순서(order), 빈도(frequency), 지속 시간(duration)과 같은 시간적 구조의 핵심 요소를 통합함으로써 카테고리 이론은 유형(type) 메커니즘을 응집력 있게 표현하며, 기존의 개별 사건 중심 접근(token-centric approach)의 한계를 보완한다. 단백질 합성을 사례 연구로 활용하여 범주적 추상이 생물학적 메커니즘의 형식적 표현을 어떻게 향상시키는지 보여주며, 메커니즘 연구에서 조직적 차원을 강조하는 철학적 중요성 또한 논의한다.
한국논리학회, 서울대학교 김진영
