הרעיון שכל העולם אינו אלא סימולציית מחשב הועלה פעמים רבות ואף זכה למספר עיבודים קולנועיים. בשנים האחרונות הוא גם מקבל לא מעט תשומת לב ממדענים רציניים ואני ממליץ בחום לצפות בסרטון שהוקלט במהלך דיון שערכו מספר מדענים בכירים לזכרו של אסימוב. זה סרטון שאורכו כשעתיים ובעיני, שווה כל דקה שתקדישו לו.
במאמר הנוכחי ברצוני להציג שני טיעונים מקוריים[ב] התומכים בטענה זו.
אישית, אני עדיין חושב שאיננו סימולציה ובמספר מאמרים (כמו "הקיום הוא רק תיאוריה") אף ציינתי את העובדה שהטענה שאיננו חיים במטריקס היא אחת הטענות שכולנו מקבלים למרות שאין ביכולתנו להוכיחה.
עם זאת, המחשבה על שני הטיעונים הבאים הביאה אותי למסקנה שאולי לא מדובר בסתם פנטזיה שאין טעם לדון בה.
טיעון ראשון: קוונטיזציה
על רבים מן הגדלים הפיזיקלים ידוע לנו שהם מגיעים במנות קצובות המכונות "קוונטה" ולא באופן רציף. איננו יודעים מה קורה עם גדלים אחרים (כמו מרחב וזמן) אבל ייתכן שגם הם אינם רציפים.
הקוונטיזציה היא תכונה שאנחנו רגילים לראות במערכות מחשב אבל תפיסתנו הרגילה את העולם נוטה להתעלם ממנה ולהתייחס לכל הגדלים כרציפים.
אם יתברר שכל הגדלים בטבע מגיעים במנות קצובות יהיה בכך אישוש מה לטענה שהתנהגות העולם נוצרת על ידי מערכת ממוחשבת.
טיעון שני: איננו מצליחים להפיק מן הטבע פתרון בעיות יעיל מזה של המחשב
הבנת טיעון זה דורשת מבוא קצר על תחום ידע הקרוי "סיבוכיות".
תחום זה מנסה לבחון באיזו מידה אלגוריתמים במחשב יעילים בפתרון הבעיות שלשם פתרונן נבנו.
היעילות של אלגוריתם מוגדרת על ידי סדר הגודל של היחס בין גודל הקלט של אלגוריתם לזמן הנחוץ (או מספר הפעולות האלמנטאריות הנחוצות) לביצועו.
למשל, כדי למצוא מה המספר המקסימאלי מתוך קבוצה של n מספרים שכולם קטנים ממיליון נחוץ סדר גודל של n פעולות. הסימון המתמטי לסיבוכיות כזאת הוא O(n) כלומר – סדר גודל של n.
סדר הגודל של מספר הפעולות הנחוצות כדי למיין n מספרים שכולם קטנים ממיליון הוא nLog(n) ולכן סיבוכיותו של אלגוריתם המיון מכונה O(nLog(n))
נהוג לחלק את האלגוריתמים לקבוצות במספר אופנים אבל בהקשר הנוכחי מעניינת החלוקה בין אלגוריתמים פולינומיאלים, כלומר כאלה שהסיבוכיות שלהם חסומה על ידי פולינום כלשהו, לבין אלגוריתמים שאין פולינום שיכול לחסום את סיבוכיותם.
מספר הפעולות הנחוץ לביצועו של אלגוריתם פולינומיאלי גדל במתינות יחסית עם גודל הקלט בשעה שמספר הפעולות הנחוצות לביצוע אלגוריתם שאינו פולינומיאלי גדל עם גודל הקלט הרבה יותר מהר וגם המחשבים החזקים ביותר, אפילו אם רבים מהם פועלים במשותף, מוגבלים ביכולתם לבצע אלגוריתמים כאלה כאשר גודל הקלט עולה על כמה אלפים.
שימו לב לכך שדיברתי רק על האלגוריתם (כלומר – על דרך מסוימת לפתרון הבעיה) ולא על הבעיה עצמה. זה ברור כיוון שאת אותה בעיה ניתן לפתור בדרכים שונות שחלקן יעילות יותר מאחרות.
העניין הוא שיש קבוצה מאד גדולה של בעיות שלא ידוע לנו על שום אלגוריתם פולינומיאלי שפותר אותן.
בעיית הסוכן הנוסע היא בעיה מפורסמת בקבוצה זו.
"לא ידוע לנו" אינו שקול ל"לא קיים" ולכן, אחת השאלות המטרידות את מדעני המחשב היא האם קיימים אלגוריתמים פונינומיאלים לפתרון בעיות אלו
עם זאת, הערכתם של רוב העוסקים בנושא היא שאלגוריתמים כאלה אינם קיימים.
למה סיפרתי לכם את כל זה? מפני שככל שידיעתי מגעת – גם שימוש בטבע לא עוזר בפתרון בעיות כאלו[ג]! מומלץ לקרוא גם את המאמר הזה.
נחזור לטיעון עצמו: מדוע איננו יכולים לגרום לטבע לפתור בעיות שאין להן פתרון יעיל באמצעות מחשב? האם אין זה מרמז על האפשרות שיש מערכת מחשבים שמכתיבה את מה שאמור להתרחש בו?
פרק נוסף לגיבורים:
אם הגעתם עד כאן וקראתם גם את המאמרים שהטקסט דלעיל מפנה אליהם, אתם גיבורים.
במאמר הנ"ל של אהרונסון, בפרק העוסק בבועות סבון, יש התייחסות לעצי שטיינר. אחזור כאן, לשם הנוחות, על הגדרתם של עצים אלה: בהינתן אוסף של נקודות[ד], עץ שטיינר של נקודות אלו הוא רשת של קטעים שעל פניה אפשר לנוע מכל אחת מהנקודות באוסף לכל נקודה אחרת, ושבה סכום אורכי הקטעים הוא מינימאלי (חשבו על רשת כבישים המחברת קבוצת ערים). הרשת יכולה לכלול נקודות צומת שאינן כלולות באוסף הנקודות הנתון[ה] ונקודות צומת אלו נקראות צמתי שטיינר.
קיימים אלגוריתמים פולינומיאלים שבהינתן המבנה הטופולוגי של רשת הכבישים, יכולים למצוא את הגיאומטריה של הרשת בעלת מבנה טופולוגי זה שבה סכום אורכי הקטעים הוא מינימאלי .
הקושי שהופך את הבעיה השלמה לחסרת פתרון פולינומיאלי הוא הצורך בסריקת כל המבנים הטופולוגיים האפשריים.
אפשר היה לקוות שהטבע יבחר את המבנה הטופולוגי האופטימאלי ואז יבחר למבנה זה את הגיאומטריה האופטימאלית אבל לא זה מה שקורה בפועל: נראה שהטבע בוחר טופולוגיה כלשהי ואז מוצא את הגיאומטריה האופטימאלית לטופולוגיה זו. הוא מבצע בדיוק את מה שגם אנחנו מסוגלים לבצע בצורה פולינומיאלית.
נקודת אור או קונספירציה בריבוע?
לעצי שטיינר יש מספר תכונות שבאמצעותן ניתן להגביל את אוסף המבנים הטופולוגיים שיכולים להיות להם. אחת התכונות של עצי שטיינר היא שבגלל המינימאליות שלהם, רשת הקטעים לא יכולה לכלול מצולעים סגורים (כיוון שבמצולע סגור אפשר תמיד להשמיט את אחד הקטעים מבלי לפגוע בקישוריות).
באלגוריתמים מעשה ידי אדם אנחנו יודעים לפסול מבנים טופולוגיים שאינם מצייתים לתכונות הללו ולהגביל את החיפוש רק למבנים טופולוגיים מתאימים. נראה שהטבע אינו עושה זאת ובמקרים מסוימים הוא מבצע אופטימיזציה גיאומטרית על טופולוגיה שאינה מתאימה לרשת המינימאלית (כמו, למשל, טופולוגיה שבה יש מצולע סגור).
ממצא זה יכול להתפרש בכמה אופנים שבין המעניינים שבהם כלולים ההסברים הבאים: 1. העולם אינו סימולציה ממוחשבת (רובנו נראה אפשרות זו כנקודת אור) 2. העולם הוא סימולציה אבל מתכנני הסימולציה לא ידעו לעשות את כל מה שאנחנו יודעים (אפשר לתחוב בכותל פתק עם עוד הצעת ייעול[ו]) 3. העולם הוא סימולציה והפספוס הנ"ל בפתרון עצי שטיינר הוא ניסיון להסוות עובדה זו (קונספירציה בריבוע)
אישית אני נוטה לחשוב שהאפשרות הראשונה היא הנכונה. חוקי הטבע פועלים בצורה מקומית ולא באופן מוכוון יעדים. בדוגמת עצי שטיינר, הקביעה מה הטופולוגיה שתמוטב מתבצעת בתנאים כאוטיים והיא, לכל צורך מעשי, אקראית. בחירה זו אינה ניתנת לתיאור על סמך הנתונים המקרוסקופיים שבהם עוסק הניתוח הפיזיקאלי של בועות הסבון.
מיכאל רוטשילד |
לתיאוריות קונספירציה יש שם רע ושם זה מוצדק לרוב אבל מכיוון שקונספירציות היו ותהיינה, יש, פה ושם, גם תיאוריות קונספירציה נכונות. אינני טוען שתיאוריית החיים במטריקס נכונה. אני כן טוען שאין לפסול אותה על הסף ושעצם הדיון בה עשוי להועיל.
כאלה שמעולם לא שמעתי על אדם שהעלה אותם
מאמר זה יזוהה בהמשך על ידי שם מחברו אהרונסון
המאמר דן רק בנקודות במישור אבל עצי שטיינר קיימים גם לאוספי נקודות במרחב התלת ממדי ולמעשה גם במרחבים בעלי מספר כלשהו של ממדים.
תמונה מספר 1 במאמר של אהרונסון
בנוסף להצעת הייעול שכבר שלחנו להם.
התגובות האחרונות