Игра на живот

Как е възникнал светът? Какви са правилата, които определят неговото развитие? Имаме ли свободен избор или сме само част от сложен математически модел?

Свикнали сме фантастиката да изследва както висотите на науката, така и дълбините на митологията, религията, мистицизма и дори философията. Може би фантастиката е един от най-всеобхватните жанрове в изкуството като цяло. Бог и произходът на Вселената често са били обект на изображение във филми, сериали, книги… Може би ще се учудите, когато ви кажа, че науката също се интересува от тези въпроси, и то много!

Съвременната наука е достигнала нива, на които формира теории за произхода на Вселената и дори успешно ги обосновава. Най-популярната теория за Началото е теорията за Големия взрив. Колкото и добре да е формулирана тя, обаче, все пак не отговаря на въпроси като: „Какво е причинило Големия взрив?“, „Какво е имало преди това?“, „Как се е стигнало до появата на живот?“ и други.

В книгата си „Великият дизайн“ Стивън Хокинг и Ленард Млодинов показват как понятия като живот, разум и свободна воля могат да бъдат симулирани чрез прост математически модел. Нещо, което може да ни помогне да осмислим проблемите на реалността и сътворението, е Играта на живот (Game of life), която младият математик Джон Конуей (John Conway) от Кеймбридж измисля през 1970г.

Не се подвеждайте по името – това почти изобщо не е игра. В нея не може да победите или да бъдете победен. Всъщност в тази „игра“ дори не можете да играете… Играта на живот представлява набор от закони, които управляват двуизмерно пространство, разделено на клетки (квадратчета). Полето на играта може да е крайно или безкрайно. Всяка клетка има две състояния – жива и мъртва. Живите клетки са представени с цвят. Времето в играта протича на отделни ходове. На всеки ход клетките взаимодействат със съседните си – отдолу, отгоре, отляво, отдясно и по диагонал, като следват определени закони:

  1. Живата клетка с два или три живи съседа остава жива и на следващия ход (оцелява);
  2. Мъртва клетка с точно три живи съседа оживява (ражда се);
  3. Когато жива клетка има по-малко от два живи съседа, тя умира (от самота);
  4. Когато жива клетка има повече от три живи съседа, също умира (от пренаселване);
conways_game_of_life

Еволюцията на прост кръг от пет клетки след всеки етап от развитието на играта на живот.

Така например, кръст от живи клетки (1) преминава през междинните състояния (2-6), за да достигне до вечно повтарящия се цикъл от състояния 7 и 8. От това равновесие, системата може да бъде извадена от влиянието на външна за нея клетка или общество от клетки, като например характерните „плъзгачи“, които се придвижват по диагонал на полето:

game_glider_fastПлъзгачите се репликират, но изместени с едно поле по диагонал. Така по този начин, те се придвижват по полето. Сблъсъкът им с друга фигура може да доведе до интересни резултати, които ще са и много различни в зависимост от момента и мястото на сблъсъка.

Поведението на някои други конфигурации от клетки е показано на долната схема:

UntitledМакар законите, които управляват тази своеобразна Вселена, да са изключително прости, то възможните резултати могат да бъдат безкрайни. На различен мащаб, нещата могат да изглеждат различно – на най-малкия възможен мащаб виждаме клетките и можем чрез наблюдение да изведем правилата, които ги управляват. На по-голям мащаб виждаме частици, които се движат по определен начин, остават неподвижни или изчезват след период от време. На още по-голям мащаб имаме и така наречените оръдия за плъзгачи. Това са фигури, които с еволюцията си образуват плъзгач, който напуска оръдието, а то самото се връща в началното си състояние, готово да излъчи нов плъзгач.

eEj5F

Чрез наблюдения на различен мащаб, можете да изведете закони, които управляват вселената на играта, но тези закони няма да са сред основните правила на играта. Например, можете да заключите, че блоковете от 4 клетки не се движат. Или, че фигурата наречена плъзгач, се движи в определена посока. Но моделът се базира само и единствено на четирите гореспоменати правила.

Джон Конуей и студентите му искали да разберат дали свят, управляван от такива прости закони, може да съдържа обекти, които да се възпроизвеждат. Те не само показват, че това е възможно, а че дори на такива форми, могат да се припишат черти, характерни за разумния живот. По-ранни трудове на Джон фон Нойман показват, че размерът на обект, който е способен да породи същия като себе си, е около десет трилиона клетки. (Между другото, толкова е горе-долу броя на молекулите в една човешка клетка 😉 ).

Weekender_small

По-сложен плъзгач

Такъв прост математически модел с фундаментални закони е елементарен за пресъздаване в компютърна симулация. Интернет е пълен със сайтове, които демонстрират възможностите на Играта на живот. Дори при търсене в Google, търсачката показва в дясно от резултатите подобна симулация с произволна начална конфигурация. Една добра Java интерпретация можете да намерите тук. В Google Play има и приложение за Андроид. Ако съм ви заинтригувал, посетете някоя от връзките и експериментирайте с това какво можете да получите и какви модели на поведение можете да забележите.

Аз бях изумен от факта, че такова сложно поведение може да бъде базирано на толкова прости правила. Веднъж показах Играта на живот на група приятели (всички занимаващи се с физика, а някои дори с философия). След като обясних правилата и направих кратка демонстрация на поведението на някои обекти, зададох съвсем реторичния въпрос – „Какво ли ще стане, ако направим мрежата триизмерна и адаптираме правилата за триизмерното пространство?“. Много се изненадах, когато почти хорово ми отговориха: „Ами… Хора…“

Моето мнение е, че „Играта на живот“ ни показва същността на Вселената и реалността като цяло. Всичко е изградено от тази маса частици, които се управляват от набор закони. Самостоятелно, тези частици са напълно безсмислени, но заедно, задвижени от законите на Вселената, те изграждат всичко. В този ред на мисли, всичко е предопределено и предвидимо – ако знаеш законите, можеш да предвидиш бъдещето или да се върнеш назад в миналото. Тази теория дори елиминира концепцията за съзнание. Самите ни мисли протичат ръководени от правилата на Вселената – самостоятелното съзнание и свободният избор са просто илюзия, не съществува разлика между живо и неживо, между материя и енергия.

Дали Играта на живот ще промени начина, по който Вие гледате на въпросите за света, Вселената, бъдещето и свободния избор, Бог и сътворението, това зависи само от вас самите. Споделете в коментарите!

Статията е на повече от половин година, информацията в нея вече може да не е актуална.
5 коментара

Вашият коментар

Поддържани BB тагове: [spoiler], [img], [b], [u], [i] и [url]

Вход | Регистрация   |  

Димитър Томов

Мозъкът,орган контролиращ цялото ни тяло и вземането на решения как да го контролира, е изграден от нервни клетки и в него протичат химични реакции и се предават електронни импулси към цялата част на тялото. Като набор от частици, които изграждат клетки и според законите, които предопределят взаимодействието им и реакциите, които ще протекат, мозъкът е напълно предвидима система. Единственото, което ни ограничава от постигането на симулация на мозък и от там предвиждането на поведението на определен човек е че мозъкът е прекалено сложна система с прекалено много елементи, а това не се пресъздава лесно, както също и не се прави схема на мозък никак лесно. Затова все още не сме го постигнали. Това обаче не значи че със развитието на технологиите няма да го постигнем някой ден. От тук вече убедено мога да кажа че ако знаем началното състояние на един човек и можем достатъчно добре да го опишем в даден модел и после да приложим правила към този модел (законите на физиката) то можем да предвидим как ще се развие тази сложна система, но единствената пречка е че нямаме достатъчно напреднала технология за да направим такова нещо.
Вие споменавате че същества от нашето „ниво“ не могат да предвидят действията си. Първо аз не вярвам че сме разделени на нива, а освен това животните също имат мисъл като нас и могат да вземат стратегически решения във важни ситуации например при лов.
Още един пример за „непредвидимостта“ на дадена ситуация е хвърлянето на монета. Ако хвърлим монета не знаем на коя своя страна ще падне. В такъв случай казваме че има 1/2 шанс да се падне на която и да е от двете страни, ако пренебрегнем шанса да падне точно на ръба си и да застане права. Но ако можехме да опишем движението на всяка една молекула във въздуха и точния начин по който я хвърляме, чрез прилагане на някои закони за движението и сблъсък на тела ( в случая молекулите на въздуха и монетата) щяхме да можем да предвидим на коя своя страна ще падне.
Именно защото е изключително трудно да се опише всеки атом на нашия мозък и да се приложат закони които ще кажат как ще протекат мислите ни със нервните импулси, затова казваме че ние имаме съзнание и свободен избор. Ако разглеждаме всичко като система от частици, то ние не сме по-различни от монетата, която хвърляме, а нашето съзнание е подобно на шанса монетата да се падне на някоя страна – просто нашето съзнание има много повече вероятности, да избере много повече неща, а монетата има 2 състояния – ези или тура в крайната ситуация.

Петър Атанасов

Не мисля, че има противоречие. Да, ние сме сложна система, по-сложна от компютъра и камъка, но все пак система. Да, една по-висша от нас система, вероятно би могла да предвиди нашия избор. Но изборът си остава свободен. Ние си преценяваме и вземаме решение дали да направим едно или друго нещо. Това, че вероятно сме предвидими за един висш ум, че има само едно възможно бъдеще, не елиминира нашите съзнание и разум, които са свободни на нашето си ниво.

Защото никой от нашата човешка система не може със 100% сигурност да прогнозира поведението ни така, както би могъл в „Играта на живот“. Бог може и да знае аз като вляза в магазина дали ще си купя зелената или синята вафла, но самият аз все още не знам, както и никой от моето ниво на съществуване не може да знае. Аз правя непредвидим за нас и нашите способности избор, благодарение на моите ум и съзнание. Това, че може би има по-висша система с по-сложно ниво на съществуване, не ги елиминира. Поне според мен 🙂

Иначе едва ли бихме могли да стигнем до обективно заключение има ли съзнание или няма. Пък и лично аз предпочитам да вярвам, че има съзнание, има душа и има нещо след смъртта. Защото иначе за какво да живеем въобще? И за какво да живеем според правила и морал – ако след края на живота аз изчезвам напълно, за какво ми е да се съобразявам, вместо да хвана ножа и да изколя всички, които ме дразнят, например 🙂 Или за какво ми е да придобивам знания, да се уча, да съм любопитен и да искам да разбирам вселената и света, щом всички знания ще изчезнат заедно с пулса на сърцето ми? Защо ни е дадено да осъзнаваме нашето собствено съществуване, вместо просто да спим, да ядем, да се размножаваме, да се пазим и точка, като останалите животни? Дори всичко да е предопределено и да сме част от предвидима за по-висш разум система, в нас е заложено да сме любопитни, да искаме да се учим, да имаме въображение, стремежи и т.н. Едва ли зад това няма някаква цел и едва ли всичко просто ей така се губи.

Та, като обобщение, смятам, че имаме съзнание и избор, защото:
1. Ние не знаем бъдещето и не знаем правилата на системата, а избираме само според това, което знаем.
2. Всички тези знания, мисли и стремежи, заложени в нас, фактът, че сме развили цивилизация и технологии, че творим изкуство, тези неща ни отличават от животните, компютрите и камъните. Дори да не сме много по-висши от тях, в сравнение с висотата на някое същество, което условно ще наречем Бог, спрямо нас, все пак сме по-висши и все пак имаме съзнание, което те нямат. Може би съзнанието на Бога в системата над нас е милиарди пъти по-сложно и развито, но все пак и у нас има нещо, което ни отличава от обикновената материя и обикновения живот.

Димитър Томов

Г-н Атанасов, вие си противоречите тотално след като изявявате мисълта, че всичко е предопределено, а после споделяте че смятате, че има съзнателни избори – как става това? Обмислете отново какво сте написали, защото ако всичко е предопределено, тогава ние какво избираме чрез действията си? А относно правилата на вселената – ние се опитваме да ги разберем с всеки изминал ден – точно това е целта на науката, да се установи една универсална теория на всичко, на която се подчиняват субатомните частици и всичко останало чак до галактиките и куповете от галактики.
Г-н Петков, Вие се опитвате да докажете съществуването на съзнанието чрез самото него, което е в голяма степен неправилен подход.
Според мен, както се казва и в статията, ние сме просто една сложна система от градивни частици, която действа по определен начин. Компютърът също не е камък, който може да се опише много лесно с математически модел – той е сложна система, която може да извършва определени операции и да достига до определени крайни резултати. Опитвам се да кажа че човекът е нещо подобно – сложна система, която може да се самоподдържа. Също така според мен съзнанието напълно може да се разглежда като фиктивно, защото сме изградени от материя, а тя се подчинява на едни и същи закони, независимо дали изгражда камък или човек. Във връзка с играта смятам, че ако трябва да се направи аналогия с хората като квадратчета, може би те самите трябва да са съставени от по-малки квадратчета, а законите, които управляват системата да включват определена вероятност нещо да се случи, но определено съм съгласен, че не съществува разлика между живо и неживо от гледна точка на физиката и че съзнанието и изборите на човека са абсолютно фиктивни.

Иван Петков

Аз пък не вярвам, че всичко е предопределено и че съзнанието е илюзия. Това, че нещата работят така в един математически модел, не означава, че нашият свят също може да се разглежда по толкова прост начин. Може би материята и по-нисшият живот се подчиняват на определени правила и могат да бъдат предсказани, но хората са различни и непредсказуеми именно защото имат съзнание и свободен избор.

Петър Атанасов

Съгласен съм, че има много прилики между Играта на живот и реалността. Съгласен съм, че всичко е предопределено, макар и с особено мнение. От една страна да, ако има Бог или висша сила, наблюдаваща нашето измерение така, както ние наблюдаваме квадратчетата в равнината, то той би могъл да зададе началното състояние (в Големия взрив) и да остави Вселената да се развива според правилата. Да, веднъж щом е зададено началното състояние и са пуснати в ход правилата, има само едно възможно развитие на нещата. В този смисъл каквото се е случило – било е писано, а каквото предстои да се случи е предопределено. Затова и има само едно възможно бъдеще и развитие на нещата, каквото и да правим.

От друга страна, не съм съгласен, че според този модел съзнанието не съществува. Да, свободният избор е илюзия, но съзнанието ни си го има. Ние си мислим, разсъждаваме и вземаме решения. Ние сме част от системата, едно или няколко от тези квадратчета в равнината. Ние си мислим, че избираме да направим нещо, но реално е предопределено да го направим. При все това, нашият избор, взетото решение си е реално. Ние, като квадратчета, няма как да разберем и осъзнаем правилата, които движат нас и нашата вселена, затова и нашият избор, макар и донякъде илюзия, си съществува. Ние не знаем последствията и избираме това, което е най-добро за нас. И последствията са си съвсем реални, макар и предсказуеми от въпросния Бог/висша сила.

Не знам дали се изразих ясно, но идеята ми е, че предопределеността не означава, че всичко е безсмислено и е все тая какво ще изберем. Вселената може и да се смее на илюзията ни за свободен избор, но за нас, като самостоятелни и ограничени в три измерения единици, си е съвсем важно да живеем и да избираме. И съзнанието ни си го има.