Το παιχνίδι της ζωής...

Ο εξομοιωτής ζωής του Conway
08 Νοεμβρίου 2016 17:40
Το παιχνίδι της ζωής...

Εκεί γύρω στη δεκαετία του ’70, ένα από τα μεγαλύτερα μαθηματικά μυαλά του πλανήτη, ο John Conway είχε μια ιδέα. Βαθιά επηρεασμένος από το συνάδελφό του John Von Neumann αποφάσισε να δημιουργήσει ένα σετ από κανόνες σε ένα πρωτότυπο ‘παιχνίδι’ που το ονόμασε ‘Το παιχνίδι της ζωής’. Ο Neumann ήταν ένας άνθρωπος τον οποίο ενδιέφερε πολύ η αποίκηση του ανθρώπου σε άλλους πλανήτες. Όπως όλοι γνωρίζουμε, το κόστος ενός τέτοιου εγχειρήματος είναι πολύ μεγάλο, οπότε άρχισε να σκέφτεται τρόπους ελάττωσης του. Αυτό που τον ενδιέφερε ήταν να κάνει τα πράγματα όσο πιο απλά γίνονταν. Παίρνοντας, λοιπόν, σαν παράδειγμα τον πλανήτη Άρη, έθεσε κάποιους κανόνες (αυτούς που αργότερα εξέλιξε ο Conway). Αρχικά για να καταφέρουμε να μετοικίσουμε στον Άρη, θα πρέπει να υπάρχουν οι κατάλληλες ατμοσφαιρικές συνθήκες.

Σκέφτηκε, λοιπόν, πως θα έπρεπε να στείλουμε πρώτα κάποιες μηχανές, οι οποίες θα εκμεταλλεύονταν το σίδηρο του κόκκινου πλανήτη, παράγοντας δύο πολύ σημαντικά πράγματα. Το οξυγόνο, δίνοντας έτσι την δυνατότητα στον άνθρωπο αργότερα να εισέλθει σε μια δημιουργημένη ατμόσφαιρα (ίσως όχι σε ολόκληρο τον πλανήτη, άλλα σε ένα θόλο), καθώς και την εκμετάλλευση του ίδιου του υλικού (σιδήρου) για την παραγωγή νέων μηχανών. Στην ουσία αυτό που ήθελε να πετύχει ήταν να δημιουργήσει μια μηχανή η οποία θα χρησιμοποιούσε τα υλικά του πλανήτη για να δημιουργήσει ένα αντίγραφό της. Αυτό έχει τη βάση του στον τρόπο με τον οποίο δημιουργείται και αντιγράφεται ο άνθρωπος, κάνοντας χρήση του RNA και DNA που υπάρχει σε  κάθε κύτταρο του. Πίστευε πως αν καταφέρουμε να δημιουργήσουμε ένα σετ από κανόνες τους οποίους θα ακολουθήσει η μηχανή, θα κατάφερνε να αντιγράψει τον εαυτό της παράγοντας μια ίδια η οποία με τη σειρά της θα έκανε ακριβώς το ίδιο. Ταυτόχρονα με την γέννηση/ αντιγραφή της κάθε μηχανής θα παραγόταν και το απαραίτητο οξυγόνο.

Ο Conway βρήκε πολύ ενδιαφέρουσα αυτή την ιδέα, όμως παρατήρησε πως έπρεπε να ακολουθείται ένας αριθμός σταθερών κανόνων που ξεπερνούσαν τους είκοσι. Έτσι, ύστερα από περίπου 18 μήνες σκέψης και τριβής με τα πιόνια της ντάμας του (βρισκόμαστε στην προ υπολογιστών εποχή) κατέληξε σε ένα πολύ απλό σετ κανόνων. Ουσιαστικά, το παιχνίδι της ζωής του αφορά ένα πεδίο (σκεφτείτε μια σκακιέρα) με άπειρα τετράγωνα. Κάθε τετράγωνο έχει δύο καταστάσεις. Είναι αναμμένο ή σβηστό, ή όπως το αποκαλεί ο ίδιος, ζωντανό ή νεκρό. Οι κανόνες ήταν οι εξής. Αν σε κάθε υποπεδίο 8 τετραγώνων ένα τετράγωνο ήταν ζωντανό άλλα χωρίς κανένα άλλο γειτονικό, θα πέθαινε από μοναξιά. Αν είχε δύο γείτονες, θα επιζούσε για την επόμενη γενιά. Αν είχε παραπάνω γείτονες μέσα σε εκείνο το 8x8 πλαίσιο θα πέθαινε από υπερπληθυσμό. Αν υπήρχαν τρείς γείτονες ζωντανοί, τότε θα γεννιόταν ένα νέο τετράγωνο. Μέσα από αυτούς τους πολύ απλούς κανόνες, κανείς δεν μπορούσε να προβλέψει τι θα γινόταν μετά από μία ή παραπάνω γενιές. Αργότερα , το εγχείρημά του αυτό πέρασε στον κόσμο των υπολογιστών, όπου ακόμη κι εμείς μπορούμε να πειραματιστούμε σε ζωντανό χρόνο.

Η θεωρία που κάνει το παιχνίδι της ζωής ενδιαφέρουσα είναι πως κάτι τόσο απλό με τόσο απλούς κανόνες, εν τέλει μπορεί να δημιουργήσει κάτι αρκετά περίπλοκο και απρόβλεπτο. Μοιάζει με έναν εξομοιωτή της ζωής και του τρόπου λειτουργίας της. Και περνώντας σε θεωρητικό επίπεδο, έχοντας ένα πλαίσιο που αποτελείται από δισεκατομμύρια των δισεκατομμυρίων τετραγώνων με αυτούς τους κανόνες, μπορεί κανείς να δει να δημιουργείται ένα μυαλό, μια συνείδηση, μια ζωή. Έτσι κι αλλιώς, αυτό που είχε στο μυαλό του ο Conway όταν έφτιαχνε το παιχνίδι ήταν το πώς δημιουργήθηκε ο πρώτος εγκέφαλος. Και όπως λέει ο ίδιος, μέσα μας έχουμε τόσα πολλά κύτταρα που ακολουθούν συγκεκριμένους κανόνες και φέρουν συγκεκριμένες πληροφορίες που μοιάζουν πολύ με το πείραμά του.

Μπορεί κανείς να πειραματιστεί με το παιχνίδι της ζωής εδώ: https://bitstorm.org/gameoflife/

Ακούσετε τον ίδιο τον Conway να μιλάει για τη δημιουργία του και για το πόσο επηρέασε την καριέρα και το όνομά του, επισκιάζοντας άλλες μαθηματικές του επιτυχίες ή ανησυχίες.

 

Tags: