Stephen Wolfram


Mark Ward
VIRTUAL ORGANISMS
Pan Books 1999
pg 79

Stephen Wolfram : Wolfram declares himself frustrated by the slow progress of biology to reveal how living processes are organized and the way they work. He has strong opinions and is contemptuous of most of biology, seeing it as mere naturalism rather than an investigation into fundamentals. 'What we call life is something that is defined more by its history and heritage than its properties,' he says. The problem with life is that it is hard to know what is important and what is not. Wolfram says that while models of living systems can be built, typically they have not been very successful, usually because they are over-complicated. Wolfram thinks that CAs may be a way to investigate those properties and gain a much better understanding of how life is organized. Wolfram says that by analysing CAs 'one may, on the one hand, develop specific models for particular systems, and, on the other hand, hope to abstract general principles applicable to a wide variety of complex systems. -

one-dimensional CA - CAs can be divided into four different classes. The first sort of rule sets prodoced patterns that quickly died out. The second class found a stable form and reproduced it for ever. A third type produced chaotic patterns that keep growing. The patterns produced are fractals. Patterns that look the same at different scales. The fourth sort produced patterns that never settle down and grow and contract irregularly. - Fractal patterns - Chris Langton - the order goes I, II, IV, III - The most interesting systems on Earth, the living ones, are a tricky mixture of both complexity and chaos - lambda value - critical phase transition - universality - life uses information to maintain itself in the critical phase transition region

Wolfram CA-Rules:

INTERVIEW: WELTWOCHE
http://www.weltwoche.ch/ressort_bericht.asp?asset_id=3417&category_id=62

Warum nennen Sie Ihr Buch "Eine neue Wissenschaft"? Was ist das revolutionär Neue, das Generationen anderer Wissenschaftler übersehen haben?

Wenn man sich die exakten Wissenschaften während der letzten 300 Jahre ansieht, verbindet sie eines: die Beschreibung der Natur mit mathematischen Gleichungen. Ich gehe einen Schritt weiter und versuche, die Welt mit breiter angelegten Regeln zu erfassen, eben einfachen Computerprogrammen. Natürlich benutzen Leute schon lange Computermodelle in der Forschung, aber sie benutzen sie anders. Mein Hauptanliegen sind Programme als Ausgangsbasis - und nicht als Werkzeug, mit denen man eine Gleichung testet. Computer erlauben mir, eine neue Weltanschauung zu entwickeln, ähnlich wie Teleskope und Mikroskope unsere Welt radikal veränderten. Sie ermöglichen es, neue Dinge zu sehen. Wer zum ersten Mal durch ein Mikroskop einen Tropfen Wasser aus einem Tümpel betrachtet, sieht unzählige Organismen herumwuseln. Das Gleiche passiert, wenn man beobachtet, wie simple Programme die erstaunlichsten Dinge tun. Ihr Verhalten ist den Vorgängen in der Natur verblüffend ähnlich.
Besteht unsere Welt aus Programmen?

So kann man die Wirklichkeit betrachten. Im Prinzip lässt sich alles entweder mit einem Programm oder mit einer Gleichung abbilden, auch wenn sie sehr kompliziert ist. Aber die Frage ist, womit man die grundsätzlichen Regeln, nach denen ein Baum wächst, einfacher und wirksamer erfasst. Nehmen wir Wassertropfen. Die Menschen zerbrechen sich seit Generationen den Kopf, wie man dieses Phänomen beschreiben kann. Ein Tropfen trifft auf eine Pfütze und sorgt beim Aufprall für Chaos. Wie erzeugt der Tropfen aus einer glatten Oberfläche eine willkürliche Unordnung? Wir können mit Hilfe einfacher Programme Modelle entwerfen, die das erklären. Experten mögen den Einfallswinkel und die Fallhöhe des Tropfens oder Details des Wassers studieren. Doch wir haben es bisher nicht geschafft, Formeln für Wassertropfen oder das Wachstum von Blättern zu finden. Ich behaupte, dass Programme und nicht herkömmliche Mathematik uns den Blick freigeben.

Das klingt nach ultimativer Science-Fiction: die Wirklichkeit als ein Meer digitaler Prozesse. In jedem Blatt, in jeder Zelle laufen Milliarden und Abermilliarden simpler Programme, die unsere komplexe Wirklichkeit erzeugen, wenn man sie nur lange genug laufen lässt.

Das ist ein nützlicher Weg, um die Welt zu beschreiben. Simple Programme können sehr komplizierte Dinge erledigen. Wir können argumentieren, dass die Form eines Eichenblatts von einem simplen Algorithmus bestimmt wird. Details wie der Verlauf der Adern, die Verteilung des Chlorophylls oder der Teilchen auf subatomarer Ebene wird ein solches Modell vielleicht nicht abbilden, und etwas derartig Exaktes werden wir wohl nie finden. Ich befürchte allerdings, manche Leute werden mein Buch lesen und glauben, sie hätten eine Art Zauberformel, um alles zu erklären. Das ist natürlich nicht der Fall.

Stephen Wolfram

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