lunedì 31 maggio 2010

Life





Per giocare ("go"):
1 - scegli una configurazione iniziale cliccando sui quadrati (oppure scegliere una configurazione "random")
2 - premere "start"

Life è stato il primo automa cellulare, inventato da John H. Conway nel 1970, seguendo la teoria di Von Neuman riguardo gli automi autoreplicanti.
Le regole per giocare a Life sono molto semplici: per sapere come si comporta una cella bisogna guardare alle otto celle intorno ad essa.

1 - una cella nasce (diventa nera) quando ci sono esattamente tre celle attive (nere) intorno ad essa
2 - una cella sopravvive quando ci sono due o tre celle attive intorno ad essa
3 - una cella muore in tutti gli altri casi

Nonostante la semplicità di queste regole, possiamo osservare alcuni comportamenti importanti, sia da un punto di vista matematico che filosofico.

L'importanza per la matematica sta nel fatto che alcune configurazioni possono realizzare le più importanti operazioni logiche (OR, AND, ecc.). Ciò significa che possiamo usare Life come una macchina di Turing, quindi un computer universale capace di risolvere ogni algoritmo.

Life è un automa cellulare su un piano infinito di cui noi vediamo solo una parte. Questo è un punto cruciale perchè alcune configurazioni non raggiungono una fine, quindi possiamo interrogarci sul loro comportamento dopo milioni di passi e chiederci se arriveranno mai ad una qualche forma di intelligenza.

giovedì 27 maggio 2010

Daisyworld





Questa e' una simulazione della vita su un pianeta. Ho creato questo filmato nel 2002 in flash, quindi con uno strumento non proprio adatto al calcolo matematico.
Però ci si può divertire a cambiare i parametri che regolano lo sviluppo del pianeta (dopo averlo fatto, premere "start").

In questo pianeta la temperatura sale a causa del sole che diventa sempre piu' caldo.
All'inizio la temperatura è troppo bassa e non c'è vita. Ad un certo punto la temperatura però e' tale da rendere possibile la vita per le margherite nere. Queste, a causa del loro colore, trattengono il calore, e scaldano il pianeta ancora di piu'.

Ma quando la temperatura e' troppo alta, le margherite nere cominciano ad estinguersi mentre compaiono le margherite bianche, che vivono a temperature piu' alte. Queste, a causa del loro colore, raffreddano il pianeta.
Riusciranno a raffreddarlo abbastanza da sopravvivere?

La vita sulla Terra e' dovuta ad anelli di retroazione del tipo di quello implementato qui: temperatura esterna - nascita o morte di una margherita - variazione di temperatura - effetto sulla temperatura esterna...

Se guardiamo la vita sulla Terra da questo punto di vista, non e' possibile distinguere la vita di un essere dalla vita di un altro.
E non solo per gli esseri viventi, ma per tutto cio' che popola e si trova sulla Terra, dagli animali e vegetali fino alle pietre ed agli elementi chimici.
Vedere la Terra come un unico grande essere vivente e' chiamato ipotesi Gaia, ed è una teoria sviluppata dagli scienziati Lovelock e Margulis.

Contemporaneamente allo sviluppo di questa ipotesi, Maturana e Varela crearono la teoria detta autopoiesi per la quale i sistemi viventi sono sistemi cognitivi ed il vivere e' un processo cognitivo. Cio' vale per ogni organismo, dotato di un sistema nervoso o meno.

Bibliografia: Fritjof Capra "La rete della vita".