Comments 24
У меня нет ответов на вопросы автора, хотя о нечно подобном тоже регулярно размышляю.
Успехов в поиске!
Но.
Клеточные автоматы — это чистая абстракция, скорее всего не имеющая никакого отношения к устройству окружающей реальности и тем более к устройству Жизни. (Или, если имеющая, то очень опосредованное.)
Если говорить о моделировании реальных физических «частиц» и биологических объектов, то заходить нужно совсем другой стороны — это частоты, гармоники, фракталы, геометрия в пространстве и т. д.
А если говорить о вульгарном (только внешне похожем) моделировании живых объектов, то нет никакой необходимости ограничивать себя клеточными автоматами — современные компьютеры предоставляют для этого отличный инструментарий в виде объектно-ориентированного программирования — создавай любые миры, помещай в них любые живые формы с любыми свойствами и наблюдай за эволюцией миров и жизненных форм в них.
Кстати, условия (физика, репродуктивный возраст, время жизни биологического вида и т. п.) в такой симуляции можно менять прямо «на лету» в интерфейсе.
Оу как раз таки клеточные автоматы чисто семантически больше всего имеют отношение к реальности! Ну это если подразумевать, что всякое состояние системы зависит от его предыдущего состояния и элементарные состояния зависят от ближайших соседей. Другой вопрос выделяем ли мы эти микросостояния из непрерывного мира сами, из соображений удобства вычисления, или они объективно существуют, тут уж врать не буду, так вопрос сложный, но копать это дело очень интересно
Слегка опередили (с учетом теперешней загруженности года на полтора). Сравнительно недавно ударился в эту тему и решил основательно ее проработать и изложить.
Сейчас у меня пока в зачаточном состоянии статья просто о клеточных автоматах, а дальше уже набрал материал по квантовой теории для цифровой физики и петлевой квантовой гравитации, но это просто швах как сложно — придется перелопатить еще тонну литературы, но благо мой диплом подразумевает работу с квантовыми моделями.
Так что ждите — мелкими шажками мы постараемся вникнуть в цифровую физику!
Главное это понимать идею и смысл. Сложность возникает именно в математическом описании. Однако часто получается что только после определенных математических преобразований можно прийти к выводу как это работает. И это поразительно! Это делате математику тем, что выше всего. Например мы не можем рассуждать о высших размерностях, но при помощи математики можно рассуждать о любых размерностях. Это как в индуизме или буддизме они говорят, что есть нечто не материальное, за гранью понимания. У меня есть подозрение что математика какраз дает формальное описание этого.
Занятная тема с аппаратной реализацией, пробросить клеткам синхру не проблема, но ИМХО куда интереснее обойтись без этого.
Замутить набор правил, где каждая клетка реактивна на изменения соседей, а время реакции зависит от внутреннего параметра, типа клетка может лагать от истощения. А может этот параметр сделать общим или связанным для соседей.
Вот вам и космоса чёрные дыры, и времени без событий нет.
Да есть идеи о создании распараллеленного клеточного автомата (это одна из задач на моей работе), но это отдельная история.
Гравитация и кротовые норы. Как появляются релятивистские явления в КА, замедление времени. Возможно пропускать некоторые ТИКи, либо производить расчеты некоторых областей локально независимо. Но тогда что будет на границе этих областей…
Мы не знаем «архитектуру» вычислителя, который считает «наши состояния во времени», т.к. есть эффект «замедления» времени в областях с большим количеством массы, можно предположить, что за определенным малым объемом «закреплен» свой «вычислитель», который обсчитывает всю массу находящуюся в объеме и с соседями не синхронизирован.
Т.е. чем больше «квантов массы» — тем больше итераций нужно сделать «вычислителю», а соседнему «вычислителю» где «квантов массы» меньше — нужно меньше иттераций — поэтому он и обсчитывает быстрее — и появляется эффект разбегания во времени.
Остается вопрос о квантовании скорости времени — если это квантование есть — то это еще один большой «за» то, что мы в эмуляторе.
И да, вычислители распределены в отношении объема — равномерно, не зависимо от массы.
=> балансировка между «вычислителями» отсутствует. Раз отсутствует балансировка значит в ней нет необходимости, но почему?
PS: Плюсик поставить не могу так как не достаточно кармы
Т.е. чем больше «квантов массы» — тем больше итераций нужно сделать «вычислителю», а соседнему «вычислителю» где «квантов массы» меньше — нужно меньше иттераций — поэтому он и обсчитывает быстрее — и появляется эффект разбегания во времени.
Прям красиво. На границе черной дыры можно было бы наблюдать квантование воочию…
Статья интересная в качестве очередного обзора на клеточные автоматы, а вот раз за разом повторяющиеся (не конкретно тут а вообще) утверждения вида "а вдруг реальность это и есть КА" утомляют. Причём тут дело не в каких-то фактических ошибках (их может и нет) а в логике рассуждений, которая уместна, скажем, в 10 лет, при том что авторам этих утверждений обычно больше. Поясню в чём проблема, раз это, оказывается, не всем очевидно.
Адепты данных идей склонны рассматривать клеточный автомат известного типа "Жизнь" как основу, а затем прикручивать к нему, например, непрерывность — получаем типа усовершенствованный непрерывный клеточный автомат. (если что, я вижу что автор конкретно этой статьи непрерывность напрямую не предлагал, но он никуда от неё не денется при решении озвученной им проблемы: "Возможно пропускать некоторые ТИКи, либо производить расчеты некоторых областей локально независимо. Но тогда что будет на границе этих областей").
Так вот, всё наоборот. Непрерывное пространство с правилами вывода следующего состояния из предыдущего (правила в большинстве своём записаны дифурами) у нас уже есть и всегда было. Исследованием этих самых правил на микроскопическом уровне уже больше века как занимаются физики.
На компьютере можно построить численную и по факту дискретную (копьютер не умеет иначе) модель происходящего, очевидно упрощённую и неточную (неточную потому, что дискретность неизбежно вредит точности и потому, что мы не знаем всех законов) — вот вам клеточный автомат. Вы можете его ещё дальше упрощать, если хотите, чтобы он стал ещё больше похож на то, что описано в статье (и ещё более далёк от реальности).
Повторюсь и подведу итог: "физические" правила перехода от состояния к состоянию уже есть, их изучением занимается физика. Попытка впихнуть их в дискретные пространства — чисто упрощение, и степень сходства получившегося продукта с реальной физикой будет зависеть исключительно от того, насколько сильно вы порезали физические законы при впихивании их в этот шаблон. Сам по себе шаблон "всё пространство из дискретных клеток а время из дискретных шагов" — это чисто упрощение реальности и ничего более.
логике рассуждений, которая уместна, скажем, в 10 лет
Я польщен, что мой мозг не окостенел))
«физические» правила перехода от состояния к состоянию уже есть, их изучением занимается физика.
Есть теория, теорию надо подтвердить фактами, чтобы либо подтвердить теорию, либо опровергнуть. Описания правил есть, но мы не можем утверждать, что знаем их все (как минимум на всех уровнях энергии). Мы не знаем состоят ли кварки из более мелких частиц, из чего состоит электрон и т.д.
Клеточный автомат (например Lenia) позволяет задать клетку (а именно ее совйства) как респределение вероятности. Что есть очень похоже на тот же самый электрон.
Сам по себе шаблон «всё пространство из дискретных клеток а время из дискретных шагов» — это чисто упрощение реальности и ничего более.
Все наше познание микромира основано на теориях. И есть теории, где дискретность вытекает из математики самой теории (ОТО и планковские величины, петлевая квантовая гравитация). Есть же теории, которые показывают обратное, например теория струн, которая кстати дает более полное описание мира, но очень сложна для применения.
Давно уже похожая идея была, которая отлично объясняет, как мне кажется, почему мир появился вообще.
Как создать не модель клеточного автомата на компьютере, а реальный физический клеточный автомат
В том-то и фишка, что не надо ничего создавать! Если есть автомат в котором возможен разумный наблюдатель, то не надо даже его физически реализовывать. Подобно тому, как "существуют" все целые числа, заданные простым процессом x'=x+1 (даже если никто до бесконечности физически единицу не прибавляет), так и все возможные состояния этого КА есть. И этот самый разумный наблюдатель, описанный этими состояниями, даже нигде физически не реализованный, будет думать, взаимодействовать с окружением и наблюдать мир автомата.
1. Физическое представление КА. Как создать не модель клеточного автомата на компьютере, а реальный физический клеточный автомат. Где клетки это некоторые реальные объекты (возможно высших размерностей). Здесь самый главный вопрос: как технически осуществлять синхронизацию обновления всех клеток, чтобы расчет всех клеток был одновременным
В выводе вы правильно отметили, что «Время определяется лишь движением элементов пространства.» Логическое продолжение движения в сторону атомарности это уточнение, что минимальный квант времени это перемещение на планковскую величину одного элемента. То есть добавить подтики, видимые только создателю, как собственно это и сделано в лайфе. Проблема «одновременности» неразрешима, так как не только Земля притягивает людей, но и люди притягивают Землю с той же силой и муха повлияет на звезды на другом конце видимой Вселенной, когда сигнал их достигнет. Проблему «одновременности» необходимо заменить на проблему очерёдности элементов для перемещения.
Гравитация и кротовые норы. Как появляются релятивистские явления в КА, замедление времени. Возможно пропускать некоторые ТИКи, либо производить расчеты некоторых областей локально независимо. Но тогда что будет на границе этих областей…
Незачем плодить сущности с локальным расчётом, смешивая проблему оптимизации расчёта и фундаментальные свойства. Релятивисткие явления ж определяются напрямую конечной скоростью света в пространственно-временном континууме и этот эффект возникает при наблюдении со стороны. У частицы, двигающейся со скоростью света, время не идёт, так как она не успевает «принять сигнал» от других частиц и узнать, что они переместились. На другом полюсе находится абсолютно неподвижная частица, успевающая каждый квант времени получить информацию о перемещении первой частицы. Но фотоны это макрообъекты в вашей модели, а при погружении до неких атомарных элементов данная алгоритмическая проблема самоликвидируется, релятивизм это следствие, не требующее специального программирования.
Вероятность самообразования сложных структур, например машины тьюринга, либо какой-либо молекулы.
При возникновении какой-либо стабильной сложной структуры — как эта структура будет не разрушаться в окружении хаоса? Следовательно сложная структура должна быть окружена некоторой стабильной структурой, которая также окружена стабильной и так далее. То есть некоторой оболочки стабильности
В вашем вопросе есть и ответ, раз вы упоминаете вероятность. Самая маленькая вероятность события на бесконечной выборке гарантирует стопроцентный результат его реализации. Возвращаясь к первому вопросу — необязательно выбирать случайно очередность элементов для перемещения, достаточно реализовать все варианты.
Я думаю, на эту тему интересно почитать НФ книжку "Город перестановок" (англ Permutation City).
Вот тут эти идеи не последние люди развивают https://www.wolframphysics.org/
Время в клеточном автомате