Legende svijeta informatike

Stephen Wolfram Čitav je svemir zapravo kompjuter

Svijet se ne temelji na matematičkim jednadžbama, već na jednostavnim kompjutorskim programima. Jedan od njih stvara čitav svemir i predstavlja univerzalni kompjutor, tvrdi genijalni tvorac legendarnog programa Mathematica

autor Zvonko Pavić

Jednostanični automati (cellular automata)

Wolfram je započeo svoj znanstveni rad analizom tzv. jednostaničnih automata – misaonih „uređaja“ koje je osmislio John von Neumann kako bi pomoću njih predočio složeni sustav koji se sastoji od jednostavnih elemenata koji se množe prema određenim pravilima. Ti uređaji se zovu „jednostaničnima“ (cellular) jer predstavljaju jedinke u većoj mreži, a „automatima“ jer automatski slijede određena pravila. Tridesetak godina, od kraja četrdesetih do kraja sedamdesetih godina prošlog stoljeća to je bila samo jedna od brojnih matematičkih teorija. Sve to promijenila je – ni manje ni više – nego jedna kompjutorska igra. Igra se zove „Life“ a osmislio ju je John Conway, matematičar sa Sveučilišta Cambridge. Više o samoj igri pročitajte na web odredištu www.bitstorm.org/gameoflife. Stephen Wolfram je za tu igru čuo još 1973., a s time i za ideju o svemiru kao kompjutoru. Inače, ideju svemira kao kompjutora prvi put je iznio Stanislaw Ulam, suizumitelj hidrogenske atomske bombe, još tamo oko 1950. godine. Igrajući se igru „Life“ Wolfram je postupno asimilirao tu ideju te razvio tezu da je problem današnje matematike, posebno kad je u pitanju problem složenosti svijeta, upravo u tome što se temelji na jednadžbama. Jednadžbom se ne može definirati tratinčica, žaba, čovjek, a kamoli čitav svemir. Bili se to moglo kompjutorskim programom? Što ako je svemir zapravo kompjutor? Wolframa je to navelo na pomno proučavanje kompjutora. Krenuo je od samih početaka moderne informatičke znanosti – od „oca“ modernih kompjutora Johna von Neumana te otrkio koncept jednostaničnih automata. I to je bilo to. Kompjutor kao jednostanični automat. Kad je u pitanju svemir, trebalo je samo ideju kompjutoriziranih jednostaničnih automata spojiti s idejom singularnosti - s točkom beskrajno velike energije od koje je sve što danas postoji - počelo. Dakle, ako igra „Life“ može stvoriti svijet, premda jednostavan, onda bi jednodimenzionalni celularni automat - samo ako u njemu ima dovoljno (čitaj: beskonačno) složenosti - mogao stvoriti naš svemir.

Stephen Wolfram slavu je stekao izradom posebnog softvera za matematiku, no jednako je poznat i kao jedan od maštovitijih znanstvenika te čovjek koji je svojim inovacijama ostavio neizbrisiv trag na fiziku i informatiku, posebno na tehnologije programiranja kompjutora. Rođen je u Londonu 1959. godine, školovao se u prestižnoj britanskoj školi Eton te na sveučilištima Oxford i Caltech. Otac mu je bio književnik, a majka mu je predavala filozofiju na Oxfordu. Prvi znanstveni rad – iz fizike čestica - objavio je kad je imao samo 15 godina, sa 17 je objavio rad u znanstvenom časopisu (Journal of Nuclear Physics), a doktorat iz teorijske fizike i prvi posao kao profesor na sveučilištu dobio je nešto poslije 20-og rođendana. U početku se najviše bavio onim što je i studirao - fizikom, posebno teorijom kvantnog polja, kozmologijom i fizikom jakih struja. Kompjutorima se počeo baviti tijekom 1973. godine, dakle s četrnaest godina. Za samo pet godina posto je jedan od većih informatičkih znanstvenika u svijetu. Tijekom 1979. osmislio je SMP – prvi kompjutorski sustav za algebru.

Wunderkind i profesor
Početkom osamdesetih godina prošlog stoljeća počeo se zabavljati idejom izrade i primjene posebnih računalnih pokusa kojima bi proučavao ponašanje jednostavnih programa – danas poznatih pod imenom jednostanični automati (cellular automata). Ubrzo je ostvario čitav niz otkrića u matematici, čak 25, koja je odmah i objavljivao te koja su naposljetku rezultirala začetkom cijele nove matematičke podznanosti – teorije kompleksnih sustava. Sve to dovelo ga je do otkrića brojnih veza između računalstva i prirode, što mu je na kraju omogućilo i osmišljavanje koncepta kao što je "računalna nesvodivost" te povezivanje teorije kompleksnih sustava i umjetne inteligencije. Wolfram je te svoje zamisli konkretno primijenio osmislivši nov pristup u kompjutorskoj simulaciji strujanja tekućina i plinova. Polovicom osamdesetih Wolfram je pokrenuo prve novine s tematikom iz kompjutorske matematike, a nakon niza godina koje je proveo kao profesor – prvo na kalifornijskom tehnološkom fakultetu Caltech, zatim na Institutu za napredne studije na sveučilištu Princeton (gdje je nekad bio i Enstein) te na sveučilištu Illinois - pokrenuo je svoj istraživački centar i tvrtku Wolfram Research.

Program zvan Mathematica
Nakon što se privatizirao, započeo je rad na svom najvažnijem djelu – kompjutorskom programu nazvanom Mathematica. Time se bavio pune dvije godine, od 1986. do 1988. Kad se taj program pojavio na policama trgovina, odmah su ga proglasili značajnim korakom za razvoj softvera. Mathematica je bila program koji je mogao brzo izvoditi najsloženije matematičke operacije te ih odmah predočavati u trodimenzionalnim grafičkim prikazima. Bio je to prvi pravi matematički program za osobno računalo. Od tog trenutka su svi, počevši od djece u osnovnoj školi do svemirskih inženjera u NASA-i, mogli izvesti razne komplicirane proračune na kompjutoru, a koje ni u snu ne bi mogli izvoditi "napamet" - i jednostavno uživati u neobičnim i lijepim slikama koje bi program tijekom rada prikazivao na kompjutorskom ekranu. Svoj softver Stephen Wolfram je shvaćao i više nego ozbiljno. Posebno se potrudio da svom radu da svjetski publicitet. U sljedećim godinama popularnost tog programa za matematiku postupno je rasla te on danas predstavlja jednostavno nezaobilazan alat za sve ljude koji se matematikom žele ozbiljno baviti. Cijelo desetljeće, baveći se neprestano poboljšavanjem programa za matematiku, Stephen Wolfram je razvijao nove koncepte koje je naposljetku, prije dvije godine, predstavio u posebnoj, 1.200 stranica velikoj knjizi koju je nazvao "Nova vrsta znanosti" (New Kind of Science).

Ekscentričnosti genija
Stephen Wolfram ima i vlastitu web-stranicu, www.stephenwolfram.com, koja predstavlja neobičan skup izvadaka iz njegovih istraživanja, poglavlja i fotografija iz knjiga i časopisa te, povremeno, čak i posebnih grafikona koji prikazuju koliko je Wolfram primio poruka e-pošte u nekom razdoblju. Web-stranica je samo jedna neobičnost u prilično ekscentričnoj osobnosti Stephena Wolframa. Poznat je po tome da radi pretežno noću – pa čak i sastanke s drugim ljudima organizira u to vrijeme – često oko pola tri ujutro.

Univerzalni kompjutor
Kad je počeo, Stephen Wolfram bio je čudo od djeteta, a danas kao sredovječan muškarac (45 mu je godina) tvrdi da je smislio novu vrstu znanosti, utemeljenu ni manje ni više nego na jednostavnim kompjutorskim programima, a ne na kompliciranim jednadžbama. Za razvoj tog koncepta trebalo mu je ukupno dvadeset godina. Ideja mu je pala na pamet početkom osamdesetih godina kad se bavio s nekoliko različitih područja znanosti – s jedne strane pitao se na koji se način u svemiru formiraju galaksije, a s druge strane ga je strašno zanimalo kako radi ljudski mozak. Niti u jednom od tih područja nije dolazio do zadovoljavajućih rješenja sve dok mu jednog dana nije sinulo da možda "nosi krive naočale". Današnje shvaćanje znanosti temelji se na matematičkim jednadžbama, no Wolframu se čini da bi se svijet oko nas bolje opisao jednostavnim kompjutorskim programima - on ih je nazvao "jednostaničnim automatima". Postoji samo 256 takvih programa – pravila po kojima funkcionira, drži Wolfram, čitava postojeća priroda. Jedan od tih programa, a Stephen Wolfram neće reći koji, stvara čitav svemir i predstavlja univerzalni kompjutor.

Komentari