Matematika je poželela da simulira život. I tako je sedamdesetih godina prošlog veka nastala jedna sasvim drugačija igra, nazvana Život (engl. The Game of Life). Posebno je vole informatičari - smatra se najčešće kompjuterizovanom igrom na svetu. Zahvaljujući svojoj kompleksnoj prirodi i nepredvidivosti, i danas uspešno iznenađuje i zaokuplja istraživače.
Piše: Anja Šišarica
Tvorac igre, jedna od glavnih zvezda Teorije brojeva, brilijantni Džon Konvej, nije imao nikakvih ambicija da imitira život. Naime, njegova namera bila je daleko od matematičke igre – pokušao je da stvori univerzalni sistem, odnosno univerzalnu Tjuringovu mašinu, što možemo zamisliti kao samoprogramirajući kompjuter koji će beskonačno dugo da radi. Konvej je bio inspirisan radom fon Nojmana, pionira iz oblasti ćelijskih automata, koji je pedesetih godina uspeo da definiše jedan univerzalni sistem, upravo pomoću ćelijskog automata u dvodimenzionalnoj ravni, gde stanje ćelija u trenutku t+1 zavisi samo od stanja komšijskih ćelija u trenutku t.
Međutim, nevolja je bila u tome što taj sistem nije bio baš najelegantnije realizovan. Šta više, bio je nepodnošljivo nezgrapan, sa svojih čak 29 stanja. Kako fon Nojmanov pronalazak objašnjava sam Konvej: «Ako je želeo da realizuje određenu osobinu, kao na primer mogućnost razmene poruka, dodao bi još nekoliko stanja i dobio bi je. Kada bi poželeo drugu osobinu, dodao bi još nekoliko stanja... i tako ih je na kraju bilo 29. I kad onda uzmete da čitate dodatak njegovog rada, vidite jednu jako dugačku listu tabela koje opisuju funkcije prelaska... Kakav haos!».
Dakle, Konvej je težio ka «spektakularno jednostavnom» univerzalnom sistemu. Upravo suprotno od Fon Nojmanovog pristupa - eksplicitnog forsiranja sistema da se ponaša na željeni način - verovao je da je bolje izabrati neki sistem sa prikladnim ponašanjem, za koji postoji osnovana mogućnost da postane univerzalan, i onda pustiti sistem da živi; a vremenom se može naučiti kako se sistem programira i kako ga naterati da obavlja arbitrarne proračune – što je uslov da bi postao univerzalna Tjuringova mašina. «Na primer, uzmimo mnogo nekih elektronskih uređaja i povežimo ih na slučajan način u jednom skladištu.
Tako ćete verovatno dobiti jedan univerzalni sistem. Stisnete neko dugme i vidite da se pali crvna lampica. Malo razmišljate, malo pokušavate, i ubrzo ćete razumeti kako određene akcije imaju određene rezultate... I uskoto ćete uspeti da pronađete način da saberete dva broja. Pritisnete jedno dugme 5 puta, onda uradite nešto drugo, pa opet pritisnete dugme još 8 puta, i na nekom izlazu dobijete 13. I ako je soba dovoljno velika, i ponašanje mašina dovoljno zanimljivo, postepeno ćete učiti da naterate sistem da radi šta god poželite. I to je sjajno. Pitanje je, koliko malo može da bude skladište, koliko jednostavno možete da napravite veze između mašina...», Konvej slikovito predstavlja svoju ideju.
Međutim, Život nije ispao tako jednostavan kao što je Konvej zamišljao, ali bila je to, kako kaže, «prijatna propast». Da bi nam to bilo jasnije, pogledajmo konačno pravila ove igre:
Život se igra na beskonačnoj kvadratnoj tabli, čija polja – ćelije, mogu biti žive (zauzeta polja) ili mrtve (prazna polja). Nema igrača, pa samim tim niko ne pobeđuje i niko ne gubi. Zadaje se inicijalni raspored živih ćelija, a igra napreduje kroz generacije ćelija, kako se primenjuju sledeća pravila života i smrti:
· Ćelija preživljava do iduće generacije ako ima dve ili tri komšijske ćelije.
· Ćelija umire u idućoj generaciji ako ima četiri ili više suseda (prenaseljavanje) ili ako je ostala sa samo jednim susedom (usamljenost).
· Mrtva ćelija oživljava u sledećoj generaciji ako dobije tačno tri suseda (rođenje).
Ironično, s jedne strane se fon Nojmanov automat može smatrati jednostavnijim jer stanje ćelije zavisi od četiri suseda, a ne od osam, kao u Životu. Kako je Konvej tragao za sistemom koji je «zapanjujuće jednostavan», želeo je da umanji kompleksnost time što bi rešenje radilo u jednoj dimenziji, za razliku od Fon Nojmanove ideje o dvodimenzionalnoj ravni, gde se u trenutku t vodi računa o poziciji (x,y). Međutim, to se posle mnogih pokušaja ispostavilo nemogućim, te je od toga Konvej naposletku odustao.
Sledeći težak korak bio je odabir prikladnog dvodimenzionalnog sistema za proučavanje. Problem je u tome što su takvi sistemi beskonačne prirode, a analiza zahteva jedan ograničeni deo ravni. Konvej i njegovi saradnici su za svoj objekat istraživanja uzeli tablu za igru Go. Zanimljivo je da je paralelno sa radom na Životu, Go inspirisao Konveja na, po njegovim rečima, «otkriće na koje je najponosniji» - nadrealne brojeve; koji su izazvali pravu revoluciju u matematici (Donald Knut ih sjajno uvodi u eseju Surreal Numbers : How Two Ex-Students Turned on to Pure Mathematics and Found Total Happiness).
Ali vratimo se sada ovoj priči. Da populacije ne bi «eksplodirale», jasno, bilo je potrebno izmisliti neko pravilo smrti. Slično, i jednako važno, da bi populacija nastavila da živi kroz generacije, izmišljeno je pravilo rođenja. «Probali smo razna pravila, proučavali njihove efekte i posmatrali šta će da se desi. Pitanje se samo nametnulo, kako da postavimo relativni odnos snaga između rođenja i smrti, tako da za tipičnu populaciju postoji dobra verovatnoća da neće izumreti niti se linearno širiti.» Odnosno, da bude dovoljno interesantan da izraste u univerzalni sistem, a i dovoljno stabilan da nastavi da živi.
Posle dve godine napornih pauza za kafu, dali su oglas
Posle dve godine napornih pauza za kafu, Konvej i njegov tim konačno su došli do goreopisanog skupa pravila. To su shvatili kada su primetili da neke populacije vremenom obrazuju takozvane «klizače», odnosno entitete koji kroz svoju evoluciju kroz generacije «šetaju» po čitavoj ravni. Ovo je bio prvi znak uspeha i veliko ohrabrenje, jer da bi se napravio univerzalni sistem, tj. da bi se omogućili arbitrarni proračuni potrebno je obezbediti razmenu informacije preko ravni, a «klizači» su im upravo to pružili. «Kada su se pojavile ove strukture, odmah smo prestali da eksperimentišemo sa ostalim pravilima, jer je postalo jasno da je to ono što smo čekali. Ponašalo se baš onako kako smo želeli, i seli smo da dokazujemo da radi», kaže Konvej.
Za samo nekoliko nedelja, tim je napravio skoro sve konfiguracije koje bi omogućile arbitrarne proračune: AND, OR i sve ostale logičke komponente koje imaju računari; međutim, nikako nisu mogli da nađu rešenje za inicijalni skup «klizača», tzv. «pištolj», koji bi sve pokrenuo na odgovarajući način, kao dugme za paljenje, i potom nastavio kontrolisano beskonačno da se razmnožava. «Rešio sam da dam oglas», priča kasnije Konvej.
Obratio se svom prijatelju Martinu Gardneru, predlažući Život za njegovu kolumnu o Matematičkim igrama u časopisu Scientific American, i nagradu od $50 za onoga ko uspe da napravi «pištolj». To je bilo u aprilu 1970. godine, a članak se pojavio u broju 223 pod naslovom «The fantastic combinations of John Conway's new solitaire game Life».
Gosperov «pištolj»
Vest je odjeknula i pobudila maštu naučne zajednice, i ubrzo potom grupa sa MIT-a, predvođena Bilom Gosperom nalazi rešenje. Samo dve nedelje kasnije Konvej i njegov tim i grupa sa MIT-a dokazuju da sa određenom postavkom ćelija Život radi kao univerzalna Tjuringova mašina. Pobeda!
Vojska se ljuti, a svet se zabavlja
Još od svog prvog pojavljivanja u Gardnerovoj kolumni, Život je izazvao veliko interesovanje javnosti. Način na koji Život imitira život, iako mu to nije bio cilj, zaintrigirao je mnoge.
Već iste godine igra je prvi put programirana, za računar PDP-7. Američka vojska je u jednom trenutku negodovala zbog količine kompjuterskih resursa koji se «troše uzalud» gledanjem ove igre. A Život se i danas igra. Na Internetu se može pronaći na hiljade freesoftware programa koji nam nude Život kao zabavu; neki od najpoznatijih su Golly, Life32, Xlife, koji podržavaju neke od brojnih algoritama dizajniranih za ovu igru (kao što je npr. Hashlife). Za unutrašnju reprezentaciju ćelija najčešće se koriste egzotične strukture podataka poput dinamičnih torusnih nizova – jer kompjuter je sa svojom memorijom konačan, a igra je beskonačna.
«Klovn», nastaje posle 110 iteracija nad oblikom obrnutog slova U od 7 æelija
Život je inspirisao ljude da naprave i neke nove matematičke igre, kao što je na primer ova: Igraju dva igrača i svaki od njih ima svoju boju. Igra se na tabli, kao za Život (samo što je u ovom slučaju to neosporno konačna ravan). Žive ćelije su u boji, i na početku se ravnomerno rasporedi broj živih ćelija za svakog igrača po slučajnom paternu.
Potez se sastoji iz toga što igrač stavlja jednu svoju živu, i ubija jednu protivničku ćeliju. Ćelija oživljava kada ima tačno tri suseda, a biće one boje koja među tim susedima preovlađuje. Igrač pobeđuje kada izumru sve protivničke ćelije.
Ovo je arhivirana verzija originalne stranice. Izvinjavamo se ukoliko, usled tehničkih ograničenja,
stranica i njen sadržaj ne odgovaraju originalnoj verziji.
Rat u Ukrajini – 1.615. dan. U ruskim napadima širom Ukrajine tokom proteklog dana poginulo je najmanje devet, a povređeno najmanje 69 osoba. Predsednik Ukrajine Volodimir Zelenski sastao se s predsednikom SAD Donaldom Trampom u Beloj kući.
Potpredsednik Vlade i ministar finansija Siniša Mali izjavio je da će država i ove godine pokazati brigu prema građanima, kroz isplatu više vrsta jednokratnih pomoći građanima.
Ruski predsednik Vladimir Putin poručio je jermenskom premijeru Nikolu Pašinjanu da Jermenija mora da izabere između članstva u Evroazijskoj uniji i članstva u Evropskoj uniji, ističući da nije moguće da neka zemlja istovremeno bude članica obe organizacije.
Mađarski ministar zadužen za zaštitu životne sredine Laslo Gajdoš izjavio je danas da je vlada proglasila vanredno stanje zbog ozbiljne nestašice vode izazvane sušom.
Crvena zastavica, što znači zabranu kupanja zbog lošeg kvaliteta vode, istaknuta je na barskoj plaži Žukotrlica 02 i Žukotrlica 03 i na kupalištima Slovenska plaža 01 i Pržno u Budvi.
Analitičar Uroš Piper pozvao je nadležno tužilaštvo da reaguje povodom teksta Ljubodraga Stojadinovića objavljenog na portalu Peščanik, ocenjujući da su pojedini navodi iz tog teksta skandalozni i da zaslužuju hitnu reakciju pravosudnih organa, pišu mediji.
Šumski požar koji je zahvatio oko 50.000 hektara i koji je proglašen najvećim u novijoj istoriji Španije, gotovo izvesno je izazvan radom teške građevinske mehanizacije u opštini Burgohondo, u provinciji Avila.
Predsednik SNS Miloš Vučević oštro je osudio, kako je naveo, napade na predsednika Srbije Aleksandra Vučića i njegovu porodicu, poručivši da uvrede upućene Angelini Vučić predstavljaju uvredu za sve majke.
Predsednik Sjedinjenih Američkih Država Donald Tramp uputio je oštru pretnju Iranu, koristeći vulgaran rečnik, nakon što je islamska republika tokom noći izvela iznenadni raketni napad na američke snage u Jordanu.
Megan Markl gostovala je u popularnoj emisiji Master Chef Australija tokom svog i Harijevog putovanja u Australiju, a tom prilikom njen suprug je uspeo jednim gestom da joj "ukrade šou".
Analitičar Uroš Piper pozvao je nadležno tužilaštvo da reaguje povodom teksta Ljubodraga Stojadinovića objavljenog na portalu Peščanik, ocenjujući da su pojedini navodi iz tog teksta skandalozni i da zaslužuju hitnu reakciju pravosudnih organa, pišu mediji.
Predsednik SNS Miloš Vučević oštro je osudio, kako je naveo, napade na predsednika Srbije Aleksandra Vučića i njegovu porodicu, poručivši da uvrede upućene Angelini Vučić predstavljaju uvredu za sve majke.
Šumski požar koji je zahvatio oko 50.000 hektara i koji je proglašen najvećim u novijoj istoriji Španije, gotovo izvesno je izazvan radom teške građevinske mehanizacije u opštini Burgohondo, u provinciji Avila.
Predsednik Sjedinjenih Američkih Država Donald Tramp uputio je oštru pretnju Iranu, koristeći vulgaran rečnik, nakon što je islamska republika tokom noći izvela iznenadni raketni napad na američke snage u Jordanu.
Poslanici Skupštine Srbije trenutno su na pauzi, nakon čega se u 15 časova vraćaju vanrednoj sednici na kojoj treći dan razmatraju predlog opozicije za izglasavanje nepoverenja Vladi Srbije.
Na današnjem ročištu, radi utvrđivanja odgovornosti za sudske troškove, advokat Associated Newspapers-a Entoni Vajt je naveo da princ Hari i drugi tužioci treba da plate troškove na osnovu nadoknade štete.
Četiri žene javno su optužile Džareda Leta za seksualne napade i silovanje, tvrdeći da su se incidenti dogodili dok su bile maloletne ili tinejdžerke. Optužbe su iznete u BBC-jevom dokumentarcu, dok glumac negira sve navode.
Ako osećate neke od sledećih simptoma ili imate neko od navedenih stanja, možda pripadate grupi ljudi koja bi trebalo da bude oprezna sa konzumiranjem paradajza.
UKUKS kroz nove projekte unapređuje kvalitet života osoba sa Kronovom bolešću i ulceroznim kolitisom - od UKUKS kutaka i panela sa lekarima do BOOST projekta i nutricionističkog savetovališta.
Cistitis pogađa više od polovine žena bar jednom u životu, a tokom leta rizik od infekcije raste zbog dehidracije, vrućine, znojenja i promena svakodnevnih navika. Evo šta savetuju stručnjaci.
Demencija ne počinje uvek zaboravnošću. Stručnjaci upozoravaju da problemi sa procenom udaljenosti, snalaženjem u prostoru, kao i iznenadne promene ličnosti i ponašanja mogu biti među prvim simptomima bolesti.
U drugoj polovini oktobra Beograd, Zagreb, Ljubljana, Maribor i Temišvar biće domaćini regionalne turneje "Freedom – A Tribute to George Michael", spektakla posvećenog jednom od najuticajnijih pop umetnika svih vremena.
Rajan Gosling trebalo bi da se pridruži Marvelovom filmskom univerzumu 2028. godine, kada će postati kožni, motociklom opremljeni demonski superheroj Duh Osvete (Ghost Rider), objavio je Marvel u nedelju na San Dijego Komik-Konu.
The Higher Public Prosecutor’s Office in Belgrade has filed an appeal against the verdict issued by the Higher Court in Belgrade against Vladimir K. and Miljana K., citing, as they stated, an improper decision regarding the criminal sanctions imposed on them.
As part of the ongoing "Armageddon" operation, five people have been arrested across Serbia on suspicion of committing the criminal offense of displaying, obtaining, and possessing pornographic material, as well as exploiting minors for pornography.
Japanese Prime Minister Sanae Takaichi said today that the deaths of 13 people have been confirmed following the 7.1-magnitude earthquake that struck Kumamoto Prefecture in southwestern Japan, while searches for missing people continue.
Tehran has rejected Oman's proposal for joint regional management of the Strait of Hormuz, arguing that such an initiative has no chance of succeeding, an unnamed senior Iranian official told Reuters today.
The United States Central Command (CENTCOM) announced that U.S. and Saudi Arabian armed forces carried out precision airstrikes against targets in eastern Iraq, striking logistical sites and weapons facilities belonging to Iran-linked militant groups.
Audi je zvanično predstavio novi Q9, najveći i najluksuzniji SUV u istoriji brenda. Model je razvijen kao direktan rival BMW-a X7 i Mercedesa GLS, a namenjen je prvenstveno kupcima na američkom tržištu.
Ako je došlo vreme za zamenu kočionih pločica, mnogi vozači se pitaju da li je potrebno menjati na sva četiri točka ili samo na onima gde su istrošene. Stručnjaci kažu da jedno pravilo uvek mora da se poštuje.
Na prvi pogled deluje nelogično, ali stručnjaci tvrde da je jedno od najbezbednijih saobraćajnih rešenja. Sistem poznat kao Michigan Left smanjuje broj teških saobraćajnih nesreća i istovremeno povećava protočnost saobraćaja.
Sve veći broj opoziva i softverskih problema otvara pitanje da li proizvođači automobila previše žure sa predstavljanjem novih modela. Stručnjaci smatraju da bi duži razvojni ciklusi mogli da donesu pouzdanija vozila.
Vraćanje kilometraže i dalje je jedan od najvećih problema na tržištu polovnih automobila. Kupci zbog toga ne samo da preplaćuju vozila, već se kasnije suočavaju i sa češćim kvarovima i većim troškovima održavanja.
Komentari 2
Pogledaj komentare