Computational mechanics & ε- (epsilon) machines

Открыл для себя новые направления для мониторинга.

Computational mechanics

Авторам минус за тавтологию. Есть вычислительная механика, которая занимается численным моделированием механических процессов и про неё есть статься на вики. Этот пост не про неё.

Этот пост про computational mechanics, которая изучает абстракции сложных процессов: как эмерджентное поведения возникает из суммарного поведения / статистики низкоуровневых процессов. Например, почему стабильно Большое Красное Пятно на Юпитере, или, почему результат вычислений процессора не зависит от свойств каждого электрона в нём.

ε- (epsilon) machine

Концепт устройства, которое может существовать в конечном множестве состояний и может предсказывать своё будущее состояние (или распределения состояний?) на основе текущего.

Computational mechanics позволяет (или должно позволять) представить сложные системы как иерархию ε-machine. Тем самым появляется формальный язык для описания сложных систем и эмерджентного поведения.

Для примера, наш мозг можно представить как ε-machine. Формально, состояние мозга никогда не повторяется (напряжения на нейронах, позиции молекул нейромедиаторов, etc), но существует огромное количество ситуаций, когда мы делаем одно и то же в одних и тех же условиях.

Научно-популярное изложение: https://www.quantamagazine.org/the-new-math-of-how-large-scale-order-emerges-20240610/

P.S. Попробую копнуть в научные статьи. Расскажу, если найду что-нибудь интересное и прикладное. P.P.S. Давно думаю в сторону похожей штуки. К сожалению, повороты жизненного пути не позволяет серьёзно копать в науку и математику. Всегда радуюсь, когда сталкиваюсь с результатами копания других людей.

Я — человек, который…

Оговорка: я посредственно знаком с психологией, этикой, философией и сопутствующими штуками. Большинство следующих соображений крайне субъективны и не каноничны. Это моё личное мнение, моя картина мира, мой субъективный опыт. Пожалуйста, учтите это.

В последнее время: месяцы, годы, десятилетия — смотря где вы живёте (жили) и какими моделями мира оперируете (оперировали) — вокруг происходит много событий, которые ставят сложные вопросы из областей этики, морали, экономики, а если смотреть некоторые телепередачи, то и психиатрии.

Ответы на эти вопросы касаются личности человека, её реальных, а не воображаемых, границ. Или её формы, структуры, если так удобнее. Я воспринимаю это явление как границы, которые разделяют допустимое и недопустимое поведение для личности.

Далее

Мышление письмом

Мышление письмом — это практика перевода своих мыслей в письменную форму.

То, чем я преимущественно занимаюсь в этом блоге, и, по мере сил, на работе.

Наконец нашёл время рассказать про эту штуку подробнее.

Далее

(Анти?)утопия науки

Я нахожусь далеко от науки, особенно от хардкорной. Да и сроки прогноза неопределённо долгие. Поэтому предлагаю смотреть на эссе, как на описания одного из множества вариантов отдалённого будущего.

Если копнуть в историю науки, можно заметить, что не существует чёткого момента её возникновения. Такого, чтобы: «вот досюда не было науки, а после она уже есть».

Тем более, если смотреть на науку как на движитель прогресса. Если прогресс обеспечивается только наукой, то как он происходил до неё, как она могла возникнуть без прогрессивных изменений?

Очевидно, и до появления концепции научной деятельности, люди познавали мир, улучшали его. Более того, совершенствовали инструменты познания, пока те не оформились в то, что мы зовём наукой.

Фактически, наука — абстракция — мемплекс, который собрал под общим названием набор инструментов для манипуляций реальностью. Набор оказался удачным: результаты его применения усиливают эффективность будущих применений и приносят побочную пользу. Возникшая обратная связь и привела, вкупе с некоторыми другими штуками, к взрывному росту технологий.

Как любой мемплекс, набор концепций науки не фиксирован навечно, он меняется, иногда существенно. Например, критерий фальсифицируемости бы сформулирован относительно недавно — в 1935 году, и привёл к большим сдвигам в научной деятельности. А до этого как-то без него обходились.

То есть изменение даже базовых принципов науки нормально, фатальной катастрофой не грозит, происходило и будет происходить в будущем.

Возможности одного такого изменения и посвящено эссе.

Далее

Жизнь и работа с моделями

Продолжение жизни и работы с ошибками — обсудим штуки на уровень выше.

Эссе получилось большим, но точно найдутся упущенные моменты. Если я что-то забыл — пишите. Буду благодарен и за более интересные примеры.

Итак. Давайте подумаем, как мы предсказываем будущее всякое.

Предсказаниями мы занимаемся постоянно — это буквально суть нашего существования:

• Переходя из комнаты в комнату мы знаем предполагаем, что мебель будет расставлена аналогично прошлому посещению.
• В холодильнике мы ожидаем увидеть еду, которая, по нашему прогнозу, утолит голод.
• Мы ожидаем, что участники дорожного движения будут вести себя в рамках общеизвестных правил. Если машина даёт сигнал поворота, мы прогнозируем, что она повернёт.

Это примеры «гарантированных» предсказаний, но даже они могут не исполнится:

• Мебель в комнате могла быть переставлена во время нашего отсутствия. В некоторых случаях самой комнаты может уже не быть.
• Супруг мог подъесть оставшуюся еду или та могла испортиться.
• Водитель мог включить поворотник из-за ошибки, а может он просто человек такой.

Фактически, мы никогда не знаем актуальное состояние мира вокруг нас:

• Не воспринимаем весь спектр информации об окружении, например, не видим в инфракрасном свете.
• Сигналы до органов восприятия и от них до мозга передаются не мгновенно.
• Мозг тоже работает не мгновенно.

Мы даже не обладаем всей информацией о прошедших событиях.

Поэтому.

Каждое наше решение и действие основывается на предположениях о прошлом, настоящем и будущем.

Штуки, которыми мы создаём предсказания, называются моделями.

Далее