Celulární automaty (diskuse)

[Martin Stiborský]

Jsem totálně mimo, nevím o co jde ale zní to zajímavě, jsem zvědavý co mi poví wiki, jiné zdroje a co bude tady v komentářích :)

[fakenickname]

Chceme-li provést jěště další krůček směrem k tomu, jak by reálný kvantový počítač mohl opravdu vypadat, vyžaduje to opět změnit úhel pohledu a podívat se na počítání v malinko jiném světle. Představte si Turingův stroj, model počítání pomocí klasického počítače, ale zcela odstraňte jeho čtecí a zapisovací hlavu, takže zůstane jen samotná páska.

Dostanete tak cosi, co matematikové nazývají celulární automat, zkráceně CA, napohled jednoduché zařízení, jež ovšem může vykazovat překvapivě komplikované chování. Obarvěte na počátku pásku obrazcem černých a bílých políček, které představují jedničky a nuly. Nechejte je pak každé políčko interagovat s jeho sousedy podle jednoduchchých pravidel.."

George Johnson: Zkratka napříč časem, Cesta ke kvantovému počítači

Aby se změny daly lépe odezírat při počítačové simulaci, tak se každý krok zakresluje jako nová řádka pod tu starou a tak mohou vznika všelijaké obrazce. Tedy jen u jednorozměrných. U oblíbených dvojrozměrných CA se překresluje celá mřížka a vzniká tak jakási animace. Existují základní typy jak je n-rozměrný CA může chovat v čase konvergujícím k nekonečnu. Buď se jeho logika uvrhne do monotóní funkce (statický obrazec, či jednoduché opakující se smyčky), nebo začne vytvářet vzor. Také může vytvářet chaos. A ještě je pak specíální stav, kdy se vzor sice opakuje, ale tak s vysokou složitostí, že pro to je samostatná kategorie.

CA může vlastně sloužit jako simulátor čehokoli. Stačí zvolit dobrá pravidla a dostatečný odstup a celá systém se začne sám vyvíjet. Podle některých vědců je možné, že při poznání nehlubší pravdy vesmíru, při získání těch nejzákladnějších fyzikálních pravidel (například chování strun) by při aplikaci těchto pravidel v CA byli počítače schopny simulovat samotný vesmír. K tomu si vzpomínám na jeden zajímavý článek..

Fyzik a publicista John D. Barrow o takovém experimentu píše: “Počítač pak bude moci jít mnohem dál. Místo aby prostě ukázal, jak se materiální částečky shlukují, bude sledovat jejich kondenzaci do objektů, v nichž bychom poznali naše hvězdy. S větším rozlišením a rychlostí výpočtů bychom pak mohli sledovat tvorbu planet kolem některých z těchto hvězd. S ještě větší silou by simulace začala odhalovat vývoj jednoduchých molekul na povrchu některých z těchto planet. Později by se začaly tvořit a reprodukovat složité biologické molekuly. Dále s ještě jemnějším rozlišením by simulace odhalila vývoj živých organismů, jak se rodí a umírají, to vše ve zrychlení daném počítačovým hardwarem.” ...

Mohla by tato simulace nakonec vytvořit stavy takové složitosti, že by projevovaly základní aspekty toho, čemu říkáme vědomí? Mohla by si v určitém stupni vývoji tato simulace začít uvědomovat sebe samu? ...

Jsou tedy lidé – obecně řečeno – pouze matematickými stavy?

osel.cz (?)

A ještě k tomu turingovu stroji. Zajímavost, kterou jsem nevěděl:

Žádné zařízení, které lze zkonstruovat ve fyzikálním světe, nedokáže nic, co by nesvedl Turingův paradigmatický počítač, kdyby měl k dispozici dostatek pásky a času. Až teprve v několik posledních letech musel být tento princip doplněn: žádné zařízení, které funguje v souladu s klasickou fyzikou, nemůže být lepší než Turingův stroj.

George Johnson: Zkratka napříč časem, Cesta ke kvantovému počítači

[Martin Stiborský]

Nestačím zírat, jdu si o tom zjistit další info. Díky ti

[Jary]

Zajímalo by mě co to znamená "Uvědomit si sám sebe." Nejsem si totiž jistý, jestli bychom toto "chování" my lidé ihned poznali. Nová Umělá inteligence se totiž může chovat dost odlišně od všeho co známe.

Napadá mě, že by mohla mít třeba něco jako pud sebezáchovy - mohla by se bránit zničení. Bohužel se obávám, že něco jako pud sebezáchovy se vyvinul přirozeným výběrem - kdo ho měl příliž málo zahynul dřív než zplodil potomky.

Opravdu je nutné simulovat Náš vesmír? Co taklhle vytvořit Nový vesmír s jinými zákony a sledovat co se bude dít?

[fakenickname]

To jsou příliš filozofické otázky. Z vědeckého hlediska jsou složité CA vhodné třeba pro simulaci jaderných výbuchů (tedy v případě, že máte kvantový procesor :D ). Od jistého roku jsou totiž jaderné pokusy zakázané a například simulaci zhroucení jaderného reaktoru elektrárny je přece jenom lepší dělat na počítači než v reálu. CA dokáží i simulovat tvorbu sněhových vloček, tvorbu kolonií jednoduchých živočichů a napodobovat všelijaké přírodní vzory. Možnost simulace samotného vesmíru je podle mne spíše jen úvahovou kuriozitou.

[Jary]

„Zkus jednou rukou něco dělat a druhou si něco přát a uvidíš, ve které to něco najdeš.“ Dobrá patička.

Tvorba sněhových vloček mě zajímá. Více si o tom přečtu ve Zkratce... ? Je to něco jako http://en.wikipedia.org/wiki/Brownian_tree ?

[Käyttäjä 11133]

A k čemu bych potřeboval kvantový počítač? Není výhoda buněčných automatů náhodou právě v tom, že se dají hezky paralelizovat? Je tam totiž datová nezávislost výpočtu, ne? Navíc pokud vím tak buněčné automaty nebývají zase až tak fyzikálně přesné, takže zrovna tam kde je potřeba co nejpřesnějších výsledků (jako je třeba zbrojní průmysl) jejich aplikace asi nebude tak častá jak by se na první pohled mohlo zdát.

[fakenickname]

No například simulace zmiňovaného jaderného výbuchu, nebo jenom hloupá simulace šachové partie vyžaduje x výpočtů pro každý krok. Kvantový počítač dokáže vypočíst všech x výpočtů v jednom kroku (doslova zjistí všechny výsledky jedním krokem) takže pro extrémně náročné simulace (atomy tvořící "živou" buňku, sledování viru v organismu, ..) je, byť paraelní, obyčejný počítač nesčetněkrát pomalejší. Už jenom proto, že obdobný výkon, který kvantový počítač využije z chování pár atomů odpovídá takové výpočetní síle, kterou by ani intel nedokázal vměstnat do sluneční soustavy ;)

[Käyttäjä 11133]

To není pravda, pokud vím, tak kvantové počítače používají úplně jiné algoritmy. Tudíž se nejedná o to, že by kvantový počítač dokázal urychlit algoritmy, které se používají v současných počítačích.

[pools]

Pokud vím, tak kvanotvý počítač neexistuje. (Prosím nedávejte tady fotky černých skříněk které dělají "píp" a jsou chlazeny tekutým dusíkem ).

Něco na čtení

[Käyttäjä 11133]

Vím, hovořím o teoretických konstrukcích

[fakenickname]

Ano, kvantové počítače sice nejsou univerzální a jejich algoritmy jsou dost jednoúčelové, což je téměř stejně veliký problém jako jejich reálná konstrukce, ale nikdo se tu nebaví o algoritmech. Mluvím o tom, že rychlost provedení x operací je pro kvantový počítač mnohem vyšší než pro klasický sériově založený počítač vycházející z Turingova stroje a tak je zmiňovaná teoretická simulace vesmíru záležitost pro rozhodně výkonější kvantové počítače než ty klasické. Ale i tak je to jenom velmi vratké uvažovaní, které se dá zbořit takřka libovolným faktem :)) "To není pravda" -- Je. A za tím si stojím. Kvantový počítač používá zcela jiný postup výpočtu než klasický počítač, ale to je přeci jasné každému nemluvněti a předpokládám, že to každý pochopil. Stejně tak je každému nemluvněti jasné, že dokáže zpracovat či jen uchovat data s využitím tolika hmoty, která je sotva vidět, oproti klasickému způsobu, který pro odpovídající schopnost vyžaduje hmotu nedostupnout pomalu v celé galaxii.

[pools]

Nemluvíš-li náhodou o nemluvňatech, které umí integrovat dříve, než-li začnou žvatlat?

[Jiří Veselský]

K té simulaci jaderných výbuchů... Jeden náš přednášející měl kdysi teorii, že příčinná souvislost mezi zákazem jaderných testů a jejich počítačovou simulací byla ve skutečnosti přesně obrácená, než si myslíme. Ve chvíli, kdy počítačová technika dosáhla takového výkonu, že dokázala odsimulovat jaderný výbuch, přestaly být ostré jaderné testy potřebné. Přeci jenom, ten výpočet je údajně mnohem levnější (o "druhotných" výhodách ani nemluvě). No a jakmile tedy vojáci začali místo střílení počítat, byla vhodná chvíle i k vytřískání nějakého toho politického kapitálu a proto bylo zavedeno moratorium na cvičné jaderné výbuchy...

[Käyttäjä 11133]

Tak to prostě zkus, vytvořit si svůj vesmír, ne? Ale bacha ať nevytvoříš nějakou fyzikální zhovadilost

[zde]

Ehh, uvědomit si sím sebe? To by byl chytřejší než já, já si sebe furt nějak uvědomit nedokážu, já vod narození žiju s Out-of-body experience

[ajikdpoe]

5x5 je na chaos malo

[fakenickname]

Mam to v poli o sto elementech a cyklu je sto. Ten obrazek 5x5 px jsem pouzil jako element, ne jako mrizku, to da rozum.

[Václav "Darm" Novák]

Pokud jsem to pochopil správně, nemá ten automat na 5x5 matici, ale grafickou matici tvoří čterečky 5x5 pixelů.

[Käyttäjä 11133]

5x5 je moc malé pole, osobně mám raději název buněčné automaty a musel jsem chvilku přemýšlet co si to vůbec myslel

[fakenickname]

hmm, buněčné automaty, tak takhle se tomu říká česky..

[Käyttäjä 11133]

Jo tak se tomu říká a je toho plný internet

[fakenickname]

No já hledal celulární automaty. Překladatel knížky, kterou čtu to tam nepřekládá a mě to nějak nenapadlo si přeložit. Jinak pravda, je toho dost. Dokonce i ty třírozměrné nabídne google hned na prvním odkazu.

[kavol]

OT: včera jsem na chvíli zahlídnul TV a furt tam strašili nějakým antraxem, tak jsem koukal, jestli bude nějakej metal, a on jenom překladatel nevěděl, že česky je to sněť ... nebo mu to nepřipadalo tak úderné ...

[Václav "Darm" Novák]

Hledal jsem po balíčkách a našel jsem v AURu prográmek xdesktopwaves. Celulární automat který dělá vlnky na pozadí desktopu. Ani to skoro nezatěžuje procesor :)

[mAhdi]

zajimava vecicka ;) ...

[Deleted [8409]]

Ja bych asi zvolil javascript a obarvoval bych jednotlive DIV, tak by se dalo docilit i animace a zmena pravidel primo z webu:)

[Mira]

Tak já myslel, že kvantová kalkulačka nejde ani pořádně sestrojit na tož naprogramovat a tady o tom mluvíte jak o hotový věci. Opravte mě, pokud se pletu, ale to co jsem slyšel o těchto ,,hračkách´´ znělo tak, že kvantový procesor vznikne při výrobě transistorů o velikosti čtyř atomu. Díky této velikosti začnou náhodně proskakovat elektrony a tím vzniká ,,chaos´´, který se matematici i fyzici snaží rozluštit. Pokud to tak je a nepletu se, tak si myslím, že každá žívá bytost nosí kvantouvou kalkulačku sebou, tedy mozek. Mozek taky pracuje v ,,chaosu´´(,,náhodné´´ el.přeskoky mezi neurony) , nebo se pletu? A to je dobrá otázka na to, jak my samy si můžeme uvědomit vůbec samy sebe, když je mozek složen z miliard různých vědomí, protože každý neuron podle mě musí mít své JÁ, které předává do celku a celek vytváří jednotné myšlení všech neuronů(a kdo to mixuje? Tím myslím co určuje která myšlenka má přednost, já nevím) a nebo je pouze jeden centrální s naším JÁ(nepravděpodobné)? Víte to někdo? :D

Taky by mě zajímalo zda je možné programovat chaos(nemyslím tím jakékoli vyjádření chaosu, ale API pro chaos;))

Pokud jsem tu napsal nesmysl, tak mě klidně ukamenujte, ale bohužel nemám VŠ a v těch věcech, až tak jasno, jako někteří lepší, nemám.

PS: Vesmír je kruh a proto nikde nekončí a ani nezačíná. ;)