A może faktycznie żyjemy w symulacji?

Jeśli dobrze zastanowić się nad prawami fizyki, to wydają się one ułatwiać i w ogóle umożliwiać takie zadanie.

Zgodnie ze szczególną teorią względności, nic nie może poruszać się szybciej niż prędkość światła. Nawet jeśli dwie rakiety wyruszyły z punktu A w przeciwnych kierunkach z prędkością światła, to w ich lokalnych układach odniesienia druga rakieta porusza się tylko z prędkością światła! Fakt, ten powoduje, że istnieje odgórne ograniczenie potrzebnej prędkości teoretycznego komputera symulującego nasz Wszechświat.

Mechanika kwantowa ze stałą Plancka i zasadą nieoznaczoności Heisenberga gwarantują, że nie zakopiemy się w nieskończoność w coraz dokładniejszych obliczeniach. Co więcej w pewnym momencie możemy po prostu wylosować nowy stan układu zgodnie z wyliczonym prawdopodobieństwem.

Ogólna teoria względności również przemawia za symulacją, to że czas płynie wolniej w pobliżu obiektów z dużą masą (zegar w dolinie chodzi wolniej niż na wysokiej górze, a najbardziej zwalnia w pobliżu czarnej dziury) można by tłumaczyć większą ilością potrzebnych obliczeń, gdy w pobliżu znajduje się więcej cząstek z masą wchodzących w oddziaływania. Nieeuklidesowa geometria powoduje natomiast, że świat nie jest przestrzennie nieskończony.

Fakt, że zbudowanie symulatora naszego Wszechświata jest chociażby teoretycznie możliwe, nie oznacza wcale, że byłoby to łatwe. Potrzeba by co najmniej tyle pamięci, ile jest cząstek elementarnych, co byłoby dość dużym pudełkiem, no chyba że w świecie w którym powstałby symulator stała Plancka miałaby znacząco mniejszą wartość lub nie byłaby ograniczeniem. Podobnie obliczenia trwałyby bardzo długo, no chyba że w świecie w którym powstałby symulator prędkość światła miałaby znacząco większą wartość lub nie byłaby ograniczeniem.

Czy jesteśmy w stanie rozstrzygnąć czy żyjemy w symulacji czy nie? Na pewno nie będzie to tak łatwe jak déjà vu w Matrix czy brak tekstur w odludnych miejscach 13 Piętra. Wydaje się to jednak teoretycznie możliwe, np. poprzez bardzo dokładne przyjrzenie się generatorowi liczb losowych napędzającemu mechanikę kwantową. Gdyby komputer, który symuluje nasz Wszechświat, był układem dyskretnym a nie idealnie analogowym, to wyliczane prawdopodobieństwa również miałyby charakter dyskretny a może nawet ich rozkłady byłyby tylko dyskretnymi przybliżeniami analogowych funkcji.

Czy fakt ewentualnej symulacji ma dla nas jakiekolwiek znaczenie? Jeśli pominiemy kwestie duszy, to nie ma większej różnicy, czy programy zawarte w naszych sieciach neuronowych działają na prywatnych maszynach białkowych, czy są wykonywane w jednym wielkim symulatorze, efekt byłby taki sam z dokładnością do izomorfizmu. Zbytnie przywiązanie do ciała nie ma również sensu z tego powodu, że tak naprawdę co pięć lat wszystkie atomy w naszym ciele ulegają wymianie. Jest jednak inne ryzyko, ktoś niestety może wyciągnąć wtyczkę z prądu, gdy symulacja osiągnie lub nie swój założony cel. Celem takim nie musi być pozyskiwanie energii jak w Matrix czy rozrywka jak w 13 Piętrze a np. eksperyment naukowców mający coś powiedzieć o ich świecie.

Na przykład wyobraźmy sobie, że w społeczeństwie prawdziwego wszechświata nadal wartki jest spór pomiędzy kreacjonistami i ewolucjonistami i ktoś przygotował eksperyment pokazujący, że powstanie świadomości jest nie tylko prawdopodobne a niemalże nieuniknione. Warunki muszą być zbliżone, żeby można było przenieść wnioski, ale jednak trochę uproszczone, żeby było to wykonalne. Podobnie możemy wymyślić inne eksperymenty kosmologiczne: dla jakich wartości stałych fizycznych wytworzy się inteligentne życie / los wszechświata potoczy się w założony sposób / dowiemy się ile jest ciemnej materii albo problem optymalizacyjny, którego odpowiedzią będzie liczba cząstek w zadanym stanie a tylko przez przypadek powstało na nich życie.

Building a robot

Some time ago I've found on the web this really cool but outdated tutorial: https://www.sparkfun.com/tutorials/304

I've ported the code to Python, because OpenCV is only maintained for C++ and Python.
The results can be found here: https://dl.dropboxusercontent.com/u/1542785/PanTiltFaceTracking.zip
Hardware and arduino software should be done according to the original tutorial.

For Python part I assume that Linux and Python are installed and other prerequisites can be obtained using:

sudo apt-get install python-numpy
sudo apt-get install python-opencv

To run the program simply type:

sudo ./go

Administrative privileges are needed to access arduino serial port. In case when a wrong camera is used just change the first argument in "go" from 0 to 1...

Have fun!

The ultimate guide to life

"When I was a little boy, my father told me to always listen to my heart.

When I was a big boy, my father told me that only money counts.

The wind blows and breaks the weak trees, the wind blows and pets the strong trees. The most important thing is to be strong."

This is a free translation of the "Kiedy byłem małym chłopcem" ("When I was a little boy") song by the famous polish blues band Breakout. This great piece really puzzles my children: which advice is the right one, why did the father lie at some point? Let's take a closer look at all three advices with a little help of physical and cognitive sciences, but we'll start in the reverse order.

3. The most important thing is to be strong

The weak are meat the strong do eat. Being strong is a basic principle of life, we were shaped by the evolution to maximize our chances of survival and reproduction, otherwise we wouldn't be here. So that's it, the end of the song presents the ultimate wisdom, which can also be applied to the companies or the nations and help us mentally endure during the bad times.

Well, not so fast, there are some catches. First of all being strong can lead to an arms race, stifling the cooperation and possibly leading to a risky confrontation, it also consumes an energy, which we'll examine later on. Secondly it doesn't change our fate, which is death, so maybe the resistance is futile. Even if we come up with a recipe for immortality, the stars will burn out and the whole Universe will become cold and inhabitable, we can't win with an entropy.

2. Only money counts

Money makes the world go round. This saying depicts the role of the money in our society, which is an equivalent of the energy in physics, nothing happens without it. Connection between the money and the energy is more than symbolic, because for example we need the money to buy a fuel or an electricity, and without them all the present social structures would die, just like a living creature without a food. So focusing on the money (or the energy in general) seems like a very good advice.

Life needs the energy to fight with the entropy, but the energy comes from the outside world, making life a predator. Becoming stronger in order to grab more energy creates an addiction to the higher energy needs, which can backfire when the environment changes and the energy supply becomes short. That’s why the nature doesn’t blindly seek for more, but rather reach some equilibrium and minimize the energy consumption where possible.

1. Always listen to your heart

There seems to be a more precious resource than the energy, which is our limited time. We can spend the time to get more energy, but we can’t buy the time back. Think about it for a while, you can even measure with a stopwatch what really matters in your life. Here we reach our first advice, listen to your heart to know what really matters. It may seem a bit cheesy or sentimental, but it has another strong justification. Every second you process a huge amount of data from your senses. Most of this information is discarded and the emotions filter what gets attention, what gets analyzed and remembered, which is very efficient and saves a lot of energy. We can even think of ourselves as the patterns of neurons getting excited by the certain inputs.

Listening to the emotions which provide the optimal default hints for our specie to survive and reproduce in the Stone Age may not always be the best in the modern times. Evolution never optimized us for a precise reception of the reality, we get it as a side effect to a degree in which it helps us to survive and reproduce at the minimal energy costs, keep this in mind and don’t treat your world image too literally. Our genes didn’t have enough time to adapt to the abundance of food, to the lack of most dangers, to the longer lifespan and to the complexity of the modern world, instead our cognition is full of biases, which make us vulnerable and are ruthlessly abused by the marketing folks. Of course we can rely on the science for the better hints and practice Buddhist like discipline to retain a better control of our emotional life, but it’s very difficult as those things are so deeply wired in our brains.

Reading between the lines

After analyzing all three advices we can see that none of them is perfect, they all have the strong bases, but can fail us in the certain situations, they can also produce either similar or contradictory hints. Father didn’t lie, things are just more complicated. There are no golden rules and there can’t be, because it all depends on both our abilities and the external conditions. What used to work for some great person, probably won’t work for us, because we are different and the world has already changed since then, otherwise everybody would simply do it. Luck is an important ingredient of all great successes, because the right abilities must meet the right conditions at the right moment, the world may not be technologically or socially ready for your great start-up or it can be already too late, because the competition is too fierce. Fortunately we don’t have to depend on the luck, but should rather help it by adapting to the changing environment conditions, which happens to be a definition of an intelligence.

Intelligence

Even a behavior of a simple creature fleeing from a danger and seeking the opportunities is considered intelligent and our capacities are much bigger. We can adjust our patterns of behavior, we can predict the changes instead of being surprised by them, we can even change the environment to better suit us. It may all sound so simple, but is actually the most difficult thing in the world, life is the art of making choices. First difficulty comes from the fact that we can even choose what we want to optimize. If you don’t believe in some divine powers, then there are no objective values and the whole meaning is just local and subjectively created by the individuals or the society. It’s even worse, different people represent different values, which you have to take into account when optimizing for your own values, and each person including you can have a conflict among their values. Now let’s add the complexity of the external world and we can imagine the scale of the problem. I really admire how our simplified thinking often leads to the surprisingly good results, but sometimes it fails miserably, in such cases we can only adapt again and again. There is an interesting alternative definition of the intelligence, which is maximizing your choice options. This may come at some cost, but in the long run should allow for a better choice and avoid reaching a dead-end, where you’ll no longer be able to adapt. This sounds familiar to the notion of freedom, but they are not always the same.

Cooperation

Our specie excels in a cooperation. We have defeated the Neanderthals by outnumbering them, even though they were stronger and smarter, but the bigger brain and more muscles required more energy and the same area of land could feed a smaller group. Cooperation of similar yet diverse individuals have many benefits: common problems get better solutions as more people work on them or some specialize in them, resources are used more efficiently when they can be shared, risk is minimized when people help each other. Contrary to the animals, which only trust their own herd, we also trust the strangers and can form the groups as big as the society, which can be compared to a meta-organism or a human hive. So maybe the final advice should be to join or create the best groups?

Being a group member comes at the cost of freedom, but can actually increase your choice options as the whole group has more possibilities. On the other hand being an outcast requires you to be more self-sufficient rather than specialized or managing, which can be beneficial when the whole group is in trouble.

Conclusion

My advice for the children is to adapt using the available information and other advices as the good hints. Don’t regret your choices, because they were the best what you could come up with at the given moment, failure is simply a part of a trial and error process, and if you don’t like the outcomes adapt again…

Ona

Co to znaczy być człowiekiem?

Co to znaczy kochać?

Co może wyniknąć z miłości człowieka i sztucznej intelignecji?

Jakie są ostateczne wnioski płynące z myślenia?

Gorąco polecam ten niesamowity film.