Walaupun sains komputer telah diajarkan di sekolah-sekolah untuk dekad keempat berturut-turut, kami sedikit memikirkan kepentingannya. Nampaknya kami hanya dapat memahami dengan lebih baik cara kerja pengkomputeran. Sebenarnya, teori berkembang daripada maklumat, yang dalam jangka panjang mampu mengubah idea asas kita mengenai dunia dan tempat manusia di dalamnya.
ERA PENGIRAAN
Informatik, sebagai cabang sains yang berurusan dengan kajian undang-undang pembentukan, transformasi dan penyebaran maklumat di alam semula jadi, berasal pada masa ketika sistem kalkulus binari muncul: sistem seperti itu, hanya beroperasi dengan angka nol dan yang lain, dijelaskan oleh ahli matematik Jerman Gottfried Leibniz pada tahun 1703. Dia juga mencipta prototaip kad tebuk dan mencadangkan projek untuk kalkulator yang beroperasi dalam nombor binari. Ternyata bahawa informatika sejak awal adalah sains praktikal, apabila idea-idea abstrak segera mendapat aplikasi dalam bentuk penemuan konkrit.
Namun, diperlukan satu setengah abad lagi untuk memahami bahawa dengan bantuan sistem binari, bukan sahaja dapat menyelesaikan masalah aritmetik, tetapi juga masalah logik. Punch card mula digunakan dalam menenun, menghasilkan corak yang rumit pada fabrik. Dan tepatnya teknologi inilah yang seharusnya digunakan oleh saintis Inggeris abad ke-19 Charles Babbage dalam "mesin pembezaan" - hari ini dia disebut "bapa" komputer pertama. Kemudian kad tebuk digunakan untuk pengiraan statistik, di mana syarikat IBM yang terkenal, yang ditubuhkan pada tahun 1911, tumbuh. Pakarnya juga mencipta kalkulator pertama yang dapat diprogramkan. Pada tahun 1937, jurutera Amerika Claude Shannon mempertahankan disertasi, di mana dia menunjukkan bahawa masalah logik dapat diselesaikan menggunakan organisasi relay elektromekanik:karya sejarah ini meletakkan asas teori maklumat dan pembinaan komputer analog. Sepuluh tahun kemudian, Shannon menerbitkan monograf yang lebih luas lagi, tidak memeriksa skema individu, tetapi sifat maklumat secara keseluruhan. Sejak saat itu, informatika telah memperoleh kepentingan teori universal, dengan bantuan yang mana satu dapat menggambarkan proses fizikal global.
PENINGKATAN YANG BESAR
Kemunculan mekanik kuantum memaksa para saintis untuk mengkaji semula asas sains komputer. Sekiranya Claude Shannon dan pengikutnya percaya bahawa sebarang objek dan interaksi di antara mereka dapat dinyatakan dengan urutan angka nol dan yang lain, maka, menurut undang-undang dunia kuantum, seseorang harus mengambil kira ketidakpastian keadaan sel maklumat. Berkat ini, komputer kuantum dapat melakukan pengiraan lebih cepat daripada yang tradisional, kerana, seperti yang dikatakan para saintis, kemampuan untuk mengira selari memang ada di dalamnya pada tahap peranti fizikal. Masalah utamanya adalah mengekstrak hasilnya, tetapi mereka berusaha menyelesaikannya dengan mengembangkan algoritma khas untuk mendekripsi data yang diterima.
Video promosi:
Sejak komputer kuantum pertama dibina baru-baru ini, teori maklumat kuantum masih di peringkat awal. Tetapi bahkan pada tahap pertama ini, menjadi jelas bahawa, dengan perkembangan yang tepat, ia nampaknya mampu menjawab persoalan bertentangan dari fizik moden dan bahkan yang utama: bagaimana realiti terbentuk?
Banyak pakar bercakap mengenai potensi saintifik teori maklumat kuantum. Sebagai contoh, Seth Lloyd dari Massachusetts University of Technology percaya bahawa alam semesta itu sendiri adalah komputer kuantum yang besar dan bahawa, dengan mengembangkan teknologi yang sesuai, suatu hari nanti kita akan belajar memperbanyak proses asas dan bahkan memodelkannya, mengarahkannya mengikut budi bicara kita. Ahli fizik Switzerland, Nicolas Gisan, pengarang percubaan terobosan teleportasi kuantum, yakin bahawa setelah penemuan "nonlocality rawak", yang ternyata merupakan undang-undang asas yang sama dengan hukum gravitasi sejagat, kita harus mengkaji keseluruhan gambaran dunia. Dan sebagainya dan sebagainya.
Nampaknya ada keperluan untuk teori baru untuk menerangkan dunia berdasarkan penemuan baru. Teori seperti itu dikemukakan oleh ahli fizik Britain terkenal dari Israel, David Deutsch.
KONSTRUKTOR YANG TIDAK TERLIBAT
David Deutsch, yang bekerja di Oxford, terkenal dengan bukunya "The Structure of Reality" (1997), di mana dia membuktikan hipotesis "multiverse" - tafsiran mekanik kuantum yang dilupakan yang memungkinkan adanya sejumlah dunia selari yang tak terhingga. Kemudian, dia menambahkan kepada hipotesis ini konsep Karl Popper tentang penerapan idea yang lulus ujian sanggahan mental, teori maklumat kuantum dan pengembangan teori evolusi berkaitan dengan bidang akal, yang dikemukakan oleh Richard Dawkins. Akibatnya, Deutsch berjaya mencari jalan menuju pandangan asal mengenai struktur alam semesta, yang disebutnya sebagai "teori pembangun."
Dalam bentuknya yang paling sederhana, teorinya mengatakan bahawa dunia di sekitar kita berkembang di bawah pengaruh sistem tertentu yang terbentuk dalam struktur realiti, oleh itu, jika sains ingin mengetahui Alam Semesta, ia tidak harus banyak menangani kajian undang-undang di mana objek individu berinteraksi, tetapi dengan kajian sistem ini ("Konstruktor"), beberapa di antaranya kami belajar untuk menghasilkan semula. David Deutsch menerangkan ideanya dengan cara ini:
"Konsep yang dominan dalam sains moden menganggap segala sesuatu sebagai akibat dari beberapa keadaan awal yang tidak diketahui … Contohnya, mengetahui undang-undang gerakan dan di mana planet ini setahun yang lalu, kita dapat meramalkan di mana ia akan berada di tahun yang lain. Tetapi jika kita tertanya-tanya apakah kita dapat memindahkan seluruh planet ke sana-sini, pendekatan tradisional akan gagal. Contoh lain adalah masalah kehendak bebas. Katakan saya mempunyai dua pilihan. Setelah menyelesaikan yang pertama, saya hanya dapat meneka apa yang akan berlaku sekiranya saya memilih yang kedua. Apa yang berlaku sedang berlaku. Dan itu sahaja … Ternyata pilihan saya telah ditentukan sejak zaman Big Bang? Masalah yang mendasari adalah bahawa konsep yang dominan menjelaskan hanya yang material; kehendak bebas tidak sesuai dengannya … Dalam teori pembina, seseorang boleh mengatakan bahawa ada sesuatu yang mungkin,tanpa mengatakan ia akan berlaku."
Saintis membandingkan tindakan "konstruktor" dengan tindakan pemangkin - bahan yang mengubah kadar tindak balas kimia, tetapi tidak mengubahnya sendiri. Kajian mengenai "konstruktor", menurut Deutsch, akan memberi kita petunjuk untuk memahami dari mana undang-undang fizik berasal dan mengapa mereka berfungsi seperti yang mereka lakukan. Pada masa yang sama, akan menjadi jelas apa yang biasanya dilakukan di Alam Semesta kita, dan apa yang akan tetap hebat.
TENTANG THRESHOLD Omnipotence
Kemanusiaan telah lama dapat membuat model "konstruktor" termudah. Ini, misalnya, enjin haba beroperasi dalam satu kitaran. Atau komputer desktop yang melakukan segala macam operasi untuk mengubah maklumat, sementara tidak berubah secara fizikal.
Sudah tentu, "pembina" global tidak dapat disentuh dengan tangan kita atau diletakkan di atas meja, tetapi kita menemui manifestasi mereka hampir setiap saat. Kenyataannya adalah bahawa pengetahuan itu sendiri adalah salah satu "pembina" global, dan tidak kira dari mana asalnya: dari kepala, dari buku atau dari komputer. Tetapi kemungkinan transformasi baru bergantung pada jumlah pengetahuan. Sekiranya sebelumnya seseorang hanya dapat menggunakan sebatian dan proses semula jadi, hari ini dia telah belajar untuk menjadikan alam berfungsi dengan cara yang "tidak wajar", mencipta unsur-unsur baru dari jadual berkala atau memulakan reaksi berantai dari kerosakan inti atom.
Apa aplikasi praktikal yang boleh dimiliki oleh "teori konstruktor" selain peningkatan pengetahuan? David Deutsch percaya bahawa dialah yang akan membenarkan pembinaan kecerdasan buatan yang akan mengubah kualiti bekerja dengan maklumat. Oleh kerana maklumat adalah inti segalanya, maka kemungkinan kecerdasan ini tidak terbatas. Sebagai contoh, dia akan dapat menyelesaikan masalah keabadian fizikal atau penjajahan planet jiran. Bagaimana dunia akan berubah dalam kes ini, anda boleh cuba membayangkan diri anda. Lagipun, anda juga merupakan sebahagian daripada "pembina" global …
Anton Pervushin
