Selvom datalogi er blevet undervist i skoler i fjerde årti i træk, tænker vi ikke meget på dens betydning. Det ser ud til, at det kun hjælper med at forstå bedre, hvordan computing fungerer. Faktisk vokser en teori ud af informatik, som på lang sigt er i stand til at ændre vores grundlæggende ideer om verden og menneskets plads i den.
BEREGNINGSTIDEN
Datalogi, som en gren af videnskaben, der beskæftiger sig med studiet af lovene om dannelse, transformation og distribution af information i naturen, opstod på et tidspunkt, hvor det binære beregningssystem dukkede op: et sådant system, der kun fungerer med nuller og ener, blev beskrevet af den tyske matematiker Gottfried Leibniz i 1703. Han opfandt også en prototype af et hulkort og foreslog et projekt til en lommeregner, der fungerer i binære tal. Det viser sig, at informatik helt fra starten var en praktisk videnskab, når abstrakte ideer straks finder anvendelse i form af konkrete opfindelser.
Det tog dog et og et halvt århundrede at forstå, at det ved hjælp af et binært system ikke kun er muligt at løse aritmetik, men også logiske problemer. Stansekort begyndte at blive brugt til vævning, hvilket skabte komplekse mønstre på stoffer. Og det var netop denne teknologi, som den engelske videnskabsmand fra det 19. århundrede Charles Babbage skulle bruge i sin "differentiale maskine" - i dag kaldes han "far" til den første computer. Derefter blev der anvendt stansede kort til statistiske beregninger, som det berømte IBM-firma, der blev grundlagt i 1911, voksede op på. Dets eksperter opfandt også de første programmerbare regnemaskiner. I 1937 forsvarede den amerikanske ingeniør Claude Shannon sin afhandling, hvor han viste, at logiske problemer kan løses ved hjælp af organiseringen af elektromekaniske relæer:dette historiske arbejde lagde grundlaget for informationsteori og konstruktionen af analoge computere. Ti år senere udgav Shannon en endnu mere omfattende monografi, hvor man ikke undersøgte individuelle ordninger, men informationens karakter som helhed. Siden det øjeblik har informatik fået betydningen af en universel teori, ved hjælp af hvilken man kan beskrive globale fysiske processer.
KVANTE SPRING
Fremkomsten af kvantemekanik tvang forskere til at revidere grundlaget for datalogi. Hvis Claude Shannon og hans tilhængere mente, at objekter og interaktioner mellem dem kan udtrykkes ved sekvenser af nuller og ener, skal man ifølge kvanteverdenens love tage højde for usikkerheden om informationscellens tilstand. Takket være dette kan en kvantecomputer udføre beregninger meget hurtigere end en traditionel, da som forskere siger, er evnen til parallelle beregninger iboende i den på niveau med en fysisk enhed. Dets største problem er at udtrække resultatet, men de forsøger at løse det ved at udvikle specielle algoritmer til dekryptering af de modtagne data.
Salgsfremmende video:
Da den første kvantecomputer blev bygget for nylig, er teorien om kvanteinformation stadig i sin barndom. Men selv på dette første trin bliver det klart, at det med den rette udvikling tilsyneladende er i stand til at besvare de modstridende spørgsmål i moderne fysik og endda det vigtigste: hvordan dannes virkeligheden?
Mange eksperter taler om det betydelige videnskabelige potentiale i teorien om kvanteinformation. For eksempel mener Seth Lloyd fra Massachusetts University of Technology, at selve universet er en enorm kvantecomputer, og at vi en dag ved at udvikle den passende teknologi vil lære at reproducere grundlæggende processer og endda modellere dem efter vores skøn. Den schweiziske fysiker Nicolas Gisan, forfatteren af et gennembrudsexperiment om kvante teleportering, er overbevist om, at efter opdagelsen af "tilfældig ikke-lokalitet", som viste sig at være den samme grundlæggende naturlov som loven om universel tyngdekraft, bliver vi nødt til at revidere hele billedet af verden. Og så videre og så videre.
Det ser ud til, at der er behov for en ny teori til at forklare verden under hensyntagen til friske opdagelser. Og en sådan teori blev foreslået af den berømte britiske fysiker af israelsk oprindelse David Deutsch.
INVISIBLE CONSTRUCTOR
David Deutsch, der arbejder i Oxford, blev berømt for sin bog "The Structure of Reality" (1997), hvor han underbyggede hypotesen "multiverse" - en glemt fortolkning af kvantemekanik, der muliggør eksistensen af et uendeligt antal parallelle verdener. Senere tilføjede han denne hypotese Karl Poppers koncept om anvendeligheden af alle ideer, der består testen af mental tilbagevisning, teorien om kvanteinformation og udviklingen af evolutionsteorien som anvendt på sindet, foreslået af Richard Dawkins. Som et resultat formåede Deutsch at finde en vej til et originalt syn på universets struktur, som han kaldte "teorien om konstruktøren."
I sin mest forenklede form siger hans teori, at verden omkring os udvikler sig under indflydelse af visse systemer, der er indbygget i virkeligheden, så hvis videnskaben ønsker at kende universet, skal den ikke så meget beskæftige sig med at studere de love, hvormed individuelle objekter interagerer, som ved at studere de nævnte systemer ("Konstruktører"), hvoraf nogle endda lærte at reproducere. David Deutsch forklarer sin idé på denne måde:
”Det dominerende koncept i moderne videnskab betragter alt omkring som udviklende konsekvenser af nogle ukendte indledende forhold … For eksempel ved at kende bevægelseslove og hvor planeten var for et år siden, kan vi forudsige, hvor den vil være om et andet år. Men hvis vi spekulerer på, om vi kan flytte en hel planet der og der, vil den traditionelle tilgang mislykkes. Et andet eksempel er problemet med fri vilje. Lad os sige, at jeg har to valg. Efter at have afgjort det første, kan jeg kun gætte, hvad der ville være sket, hvis jeg havde valgt det andet. Hvad der sker sker. Og det er alt … Det viser sig, at mit valg var forudbestemt siden Big Bang? Det bagvedliggende problem er, at det dominerende koncept kun forklarer det, der er væsentligt; fri vilje passer ikke ind i det … I teorien om konstruktøren kan man sige, at noget er muligt,uden at sige det vil ske."
Forskeren sammenligner virkningen af "konstruktører" med virkningen af katalysatorer - stoffer, der ændrer hastigheden af kemiske reaktioner, men som ikke ændrer sig selv. Undersøgelsen af "konstruktører", ifølge Deutsch, vil give os en anelse om at forstå, hvor fysikens love kom fra, og hvorfor de fungerer som de gør. Samtidig bliver det klart, hvad der generelt er muligt at gøre inden for vores univers, og hvad der forbliver fantastisk.
PÅ TÆRKET FOR Almægtighed
Menneskeheden har længe været i stand til at fremstille de enkleste modeller af "konstruktører". Disse er for eksempel varmemotorer, der kører i en cyklus. Eller en stationær computer, der udfører alle mulige informationstransformationsoperationer, mens den forbliver uændret fysisk.
Naturligvis kan globale "konstruktører" ikke berøres med vores hænder eller placeres på bordet, men vi støder på deres manifestationer næsten hvert sekund. Faktum er, at viden i sig selv er en af de globale "konstruktører", og det betyder ikke noget, hvor den kommer fra: fra hovedet, fra en bog eller fra en computer. Men muligheden for nye transformationer afhænger af mængden af viden. Hvis det tidligere menneske kun kunne bruge naturlige forbindelser og processer, har han i dag lært at få naturen til at arbejde på en "unaturlig" måde ved at skabe nye elementer i det periodiske system eller starte en kædereaktion af atomkerner henfald.
Hvilken praktisk anvendelse kan "konstruktørteori" have andet end vidensforøgelse? David Deutsch mener, at det er hun, der vil tillade at designe kunstig intelligens, der vil ændre kvaliteten af at arbejde med information. Og da information er kernen i alt, vil mulighederne for denne intelligens sandsynligvis være ubegrænsede. For eksempel vil han være i stand til at løse problemet med fysisk udødelighed eller kolonisering af naboplaneter. Hvordan verden vil ændre sig i dette tilfælde, kan du prøve at forestille dig selv. Når alt kommer til alt er du også en del af den globale "konstruktør" …
Anton Pervushin