Το παιχνίδι της ζωής

Άρθρο, Μάιος 2006

Το διάσημο Παιχνίδι της Ζωής μπορεί να μην είναι το τυπικό παιχνίδι στους υπολογιστές, αλλά είναι παιχνίδι "κυτταρικών αυτομάτων", που εφευρέθηκε από το μαθηματικό John Conway του Καίμπριτζ.

Το παιχνίδι αποτελείται από μια συλλογή κυττάρων τα οποία, βασίζονται σε μερικούς μαθηματικούς κανόνες, μπορούν να ζήσουν, να πεθάνουν ή να πολλαπλασιαστούν. Ανάλογα με τις αρχικές συνθήκες, τα κύτταρα σχηματίζουν διάφορα σχέδια καθ' όλη τη διάρκεια του παιχνιδιού.

Στο Παιχνίδι, της Ζωής (Game of Life) ένα παιχνίδι 'κυτταρικών αυτομάτων' για ηλεκτρονικό υπολογιστή, έχουμε ένα πλέγμα από χρωματιστά τετράγωνα που αλλάζουν συνεχώς χρώμα ακολουθώντας κάποιους μηχανικούς κανόνες. Τελικά, αυτό που προκύπτει είναι ένας εντυπωσιακός, συνεχώς μεταβαλλόμενος κόσμος στην οθόνη του υπολογιστή μας. Σε αυτήν εκκολάπτεται συνεχώς κάποιο οικοσύστημα, όπου τα χρώματα δεν σταθεροποιούνται ποτέ και τα 'όντα' αρχίζουν να κολυμπούν στην οθόνη, συμπεριφερόμενα σαν ζωντανές υπάρξεις.

Το παιχνίδι του Conway είναι ένα μαθηματικό θαύμα όπου επαναλαμβανόμενοι και άβουλοι κανόνες από τη μία μπορούν να δημιουργήσουν μία θεαματική, ζωντανή πολυπλοκότητα από την άλλη.

Οι συνέπειες του παιχνιδιού της ζωής είναί εκπληκτικές. Κατά τις επόμενες δύο δεκαετίες, οι φυσικοί ανακάλυψαν ότι διάφορα συστήματα όπως για παράδειγμα ένας σωρός από σπόρους, ο φλοιός της Γης, τα οικοσυστήματα της αλλά ακόμα και οι αγορές της μοιάζουν να λειτουργούν όπως και το παιχνίδι του Conway.

Αυτά τα συστήματα, όπως και πολλά άλλα μοιάζουν να 'αυτοοργανώνονται σε κάτι που το ονομάζουμε ΄'κρίσιμη κατάσταση' μια κατάσταση δηλαδή στην οποία επικρατούν κατά κανόνα διαρκείς μεταβολές και υπερβολική αστάθεια. Οτιδήποτε βρίσκεται, σε κρίσιμη κατάσταση ισορροπεί στην κόψη μιας ξαφνικής, ριζικής αλλαγής και είναι αδύνατο να προβλέψουμε το τι θα συμβεί στη συνεχεία.

Η έννοία της 'αυτο-οργανωνόμενης κρισιμότητας' προτάθηκε για πρώτη φορά το 1987 από τους Per Bak, Chao Tang και Kurt Wiesenfeld. Είναι μια συνολική εξήγηση για τον πολύπλοκο και. ασταθή χαρακτήρα πολλών φαινομένων του κόσμου μας. Μελετώντας τον τρόπο που ξεσπούν οι πυρκαγιές των δασών, τις μαζικές καταστροφές που αλλοιώνουν τη ροή της βιολογικής εξέλιξης ή ακόμα και τον ίδιο το χαρακτήρα της ανθρώπινης ιστορίας, αυτή η έννοία θα μπορούσε να είναί κάτι σαν ένας γενικός νόμος της φύσης που να λέεί ότι. το μέλλον καθορίζεται αναγκαστικά από τελείως απρόβλεπτες ραγδαίες μετατροπές.

Έτσι, στο βάθος του παιχνιδιού αναδύεται το ερώτημα: Αν οι νόμοι της φυσικής είναί απλοί, τότε γιατί το σύμπαν είναι περίπλοκο;

 John Horton Conway

Ο μαθηματικός John Horton Conway ενώ ήταν πολύ γνωστός στο χώρο του, έγινε διάσημος αμέσως μετά από την ανακάλυψη του Παιχνιδιού της Ζωής. Το 1940 ο John von Neumann ερευνούσε για έναν καθολικό κατασκευαστή  Προσπάθησε δηλαδή να βρει μια υποθετική μηχανή που θα μπορούσε να φτιάξει αντίγραφά της και το πέτυχε όταν βρήκε ένα μαθηματικό μοντέλο για μια τέτοια μηχανή με περίπλοκους κανόνες πάνω σε ένα καρτεσιανό πλέγμα.

Ο Conway προσπάθησε να απλοποιήσει τις ιδέες του von Neumann και τελικά το πέτυχε. Όπως ξέρουμε σήμερα αυτό το πέτυχε μόνο αφού απόρριψε πολλά μοτίβα, τριγωνικά και εξαγωνικά δικτυωτά πλέγματα καθώς επίσης και τετράγωνα, και πολλούς άλλους νόμους της γέννησης και του θανάτου, συμπεριλαμβανομένης και της εισαγωγής δύο και ακόμη και τριών φύλων.

Ο Conway παρουσίασε το παιχνίδι στο φίλο του Martin Gardner που το περιέγραψε στη στήλη που διατηρούσε στο Scientific American τον Οκτώβριο του 1970. Το παιχνίδι έγινε αμέσως επιτυχία και ο Conway έγινε γνωστός παντού. Συχνά υποστηρίζεται ότι από το 1970 περισσότερος χρόνος έχει αφιερωθεί στο παιχνίδι της ζωής στους υπολογιστές, παγκοσμίως από οποιαδήποτε άλλη απλή δραστηριότητα.

Ο Gardner έγραψε ότι ναι μεν το παιχνίδι κατέστησε τον Conway αμέσως διάσημο, αλλά άνοιξε επίσης έναν ολόκληρο νέο πεδίο της μαθηματικής έρευνας, τον τομέα των κυψελοειδών αυτομάτων.

Μεταξύ των πολλών δραστηριοτήτων του Conway συμπεριλαμβάνεται και το θεώρημα της Ελεύθερης Βούλησης - 2005 ( Free Will Theorem).

Αυτό δέχεται ότι αν υπάρχουν πειραματιστές με κάποια ελευθερία βούλησης, τότε  τα στοιχειώδη σωματίδια επίσης έχουν κάποια ελευθερία βούλησης. Με άλλα λόγια, αν κάποιοι πειραματιστές είναι ικανοί να  συμπεριφέρονται με τρόπο που δεν είναι τελείως προβλέψιμος, τότε η συμπεριφορά των στοιχειωδών σωματιδίων δεν είναι συνάρτηση επίσης του παρελθόντος τους.

Έτσι, εφαρμοζόμενο αυτό το θεώρημα στην κβαντομηχανική, τότε αν αυτή υπόκειται σε οποιαδήποτε  ντετερμινιστική θεωρία, τότε οι άνθρωποι δεν έχουν ελεύθερη βούληση.

Φυσικά, είναι ένα πολύ ισχυρό θεώρημα της μη ύπαρξης  κρυμμένων μεταβλητών.

Μπορείτε να κατεβάσετε το Game of Life από εδώ

Πηγές: Wikipedia και δίκτυο

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Ελεύθερη βούληση - Μόνο που πιθανόν να μην υπάρχει αν εγκαταλείψουμε την αβεβαιότητα της κβαντικής φυσικής