Un nuevo tipo de ciencia

Un nuevo tipo de ciencia es un libro popular , galardonado y controvertido de Stephen Wolfram publicado en 2002. Contiene una discusión empírica y sistemática de los sistemas informáticos como el autómata celular . Wolfram llama a estos sistemas programas simples y argumenta que la filosofía y los métodos científicos aplicables al estudio de programas simples también son aplicables en otras áreas de la ciencia.

Contenidos

Cálculos y su esencia

Los puntos principales de A New Kind of Science son la afirmación de que la naturaleza de la computación debe estudiarse experimentalmente y la afirmación de que los resultados de estos experimentos son de gran importancia para comprender el mundo circundante , que se supone que es discreto . Desde la primera introducción del concepto de computación en la década de 1930 tradicionalmente se han abordado desde la perspectiva de la ingeniería , en la que se crean sistemas prácticos a partir de la computación, o desde la perspectiva de las matemáticas , preocupadas por probar teoremas relacionados con la computación (aunque ya en la década de 1970, la ciencia computacional como una disciplina descrita como una intersección de tradiciones matemáticas, de ingeniería y científico-empíricas [2] [3] ).

En cierta medida, las ideas presentadas por Wolfram hacen eco de los pensamientos de Konrad Zuse en su obra [4] escrita en 1969.

Wolfram describe su enfoque como la introducción de una tercera tradición importante de estudio empírico sistemático de los sistemas informáticos per se. Sin embargo, mientras realiza un estudio científico de los sistemas informáticos, Wolfram finalmente llega a la conclusión de que se necesita un método completamente nuevo. En su opinión, las matemáticas tradicionales eran incapaces de describir esencialmente la complejidad observada de la dinámica de estos sistemas. Sugiere que cada sistema se compone de muchos elementos más o menos idénticos, lo que permite la posibilidad de que diferentes tipos de elementos estén presentes en el mismo sistema, y ​​que cada elemento tiene un número limitado de estados posibles. El estado de un elemento depende de los estados de los elementos adyacentes y de las reglas que definen esta dependencia. A través de una combinación de enfoques experimentales y teóricos, el libro describe el método que Wolfram considera más prometedor para avanzar en el estudio científico de los sistemas informáticos y aplicable a una amplia gama de disciplinas ( biología , ecología , sociología , planificación del tráfico).

Programas simples

El tema principal del "nuevo tipo de ciencia" de Wolfram es el estudio de reglas abstractas simples, esencialmente programas informáticos elementales . En casi cualquier clase de sistemas informáticos, puede encontrar rápidamente ejemplos de alta complejidad, incluso entre sus representantes más simples. Esta afirmación sigue siendo cierta independientemente de los componentes del sistema o los detalles de su diseño. Entre los sistemas estudiados en el libro se encuentran autómatas celulares 1D, 2D y 3D, autómatas móviles , máquinas de Turing 1D y 2D , varias variantes de sistemas de sustitución y sistemas de red , funciones recursivas primitivas , funciones recursivas anidadas, combinadores , sistemas de etiquetas, máquinas de registro , escríbelo y súmalo. Los programas simples deben cumplir con los siguientes requisitos:

1. Su funcionamiento se puede explicar completamente con un sencillo gráfico.
2. Se puede explicar completamente en unas pocas oraciones de lenguaje natural .
3. Se puede implementar en un lenguaje informático en unas pocas líneas de código.
4. El número de sus posibles variaciones es lo suficientemente pequeño como para que todas ellas se puedan encontrar computacionalmente.

Hay una gama considerable de comportamiento entre los programas simples. Se ha demostrado que algunos de ellos son Turing completos . Otros tienen propiedades familiares de las disciplinas tradicionales, como el comportamiento termodinámico , el comportamiento continuo, las invariantes dinámicas, la filtración , la sensibilidad a las condiciones iniciales y otras. Los programas simples se han utilizado como modelos de tráfico, estructuras de materiales, crecimiento de cristales, crecimiento biológico, varios sociológicos, fenómenos geológicos y ecológicos. Una propiedad adicional de los programas simples es el hecho de que su complejidad no afecta la complejidad general de su dinámica. El libro A New Kind of Science argumenta que esto es evidencia de que los programas simples son suficientes para capturar la esencia de casi cualquier sistema complejo .

Crítica

Los científicos que critican el libro señalan que aunque el resultado publicado en él sobre la completitud de Turing de la regla 110 (perteneciente al colaborador de Wolfram, Matthew Cook [5] ) es interesante, pero en general el autor exagera la importancia de sus resultados, no menciona anteriores , obras más significativas sobre los mismos temas, y demuestra una falta de comprensión de muchas de las áreas de las que habla [6] [7] .

Véase también

• Regla 30
• Regla 184

Notas

1. ↑ Rosen, Judith Weighing Wolfram's 'New Kind of Science' . Editores semanales (2003). Archivado desde el original el 29 de diciembre de 2012. (indefinido)
2. ↑ Wegner, Peter (1976). "Paradigmas de Investigación en Ciencias de la Computación". Actas de la 2ª Conferencia Internacional de Ingeniería de Software . San Francisco, CA, EE. UU.: IEEE Press. páginas. 322-330.
3. ↑ Denning, Peter J.; et al. La computación como disciplina  (inglés)  // Comunicaciones de la ACM  : revista. - 1989. - vol. 32 , núm. 1 . - Pág. 9-23 . -doi : 10.1145/ 63238.63239 .
4. ↑ Zuse, Konrad . Cálculo del espacio . (indefinido)
5. ↑ Mateo Cook. Universalidad en Autómatas Celulares Elementales // Sistemas Complejos. - 2004. - vol. 15. - Pág. 1–40.
6. ↑ Cosma Rohilla Shalizi. Un nuevo tipo de ciencia de Stephen Wolfram. Una mezcla rara de egomanía delirante de monstruos y locura absoluta (21 de octubre de 2005). Recuperado: 5 de diciembre de 2017. (indefinido)
7. ↑ Kurzweil, Raymond . Reflexiones sobre A New Kind of Science de Stephen Wolfram (13 de mayo de 2002). Recuperado: 5 de diciembre de 2017. (indefinido)

Enlaces

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