Zeigen wir uns dem Universum: den Leuchttürmen, die nach unserer Zivilisation erhalten bleiben

Aus dem Blog von Stephen Wolfram - britischer Physiker, Mathematiker, Programmierer, Schriftsteller. Entwickeltes Mathematica-Computeralgebrasystem und WolframAlpha-Wissensextraktionssystem.

Essenz der Aufgabe

Nehmen wir an, wir können Leuchtfeuer auf unserem Sonnensystem (und darüber hinaus) platzieren, die mehrere Milliarden Jahre überleben und alle Errungenschaften unserer Zivilisation aufzeichnen können. Was sollen sie sein?

Es ist ziemlich einfach, eine oberflächliche und flache Antwort auf diese Frage zu finden. Tatsächlich scheint mir dies jedoch ein tiefes und in gewissem Sinne unlösbares philosophisches Problem zu sein, das mit grundlegenden Konzepten wie Wissen, Kommunikation und Bedeutung zusammenhängt.

Und doch hat ein Freund von mir dieses Problem kürzlich ernst genommen - er stellt kleine Quarzscheiben her und möchte sie mit Hilfe von Raumschiffen im Sonnensystem verteilen. Zuerst sagte ich, dass diese Versuche vergeblich waren, aber am Ende stimmte ich zu, ein Berater des Projekts zu sein und zumindest zu entscheiden, was wir dagegen tun können.

OK, was ist das Problem? Im Wesentlichen besteht es darin, Wissen oder Bedeutung aus unserem kulturellen und intellektuellen Kontext nach außen zu übertragen. Um zu verstehen, dass dies schwierig ist, reicht es aus, sich an die Archäologie zu erinnern. Warum wurden vor einigen tausend Jahren einige Steine ​​in einer bestimmten Konfiguration gebaut? Manchmal können wir eine solche Frage beantworten, da sich herausstellt, dass sie unserer modernen Kultur nahe kommt. Aber meistens ist es sehr schwer zu sagen.

Okay, was sind die möglichen Verwendungszwecke für diese Beacons? Eine davon ist die Erstellung einer Sicherheitskopie menschlichen Wissens, damit alles neu gestartet werden kann, auch wenn mit unserer irdischen Zivilisation etwas völlig schief geht. Und natürlich hatten wir aus historischer Sicht großes Glück, dass wir alte Texte erhalten hatten, als während der Renaissance ein kultureller Neustart in Europa stattfand. Dies wurde jedoch teilweise durch die kontinuierliche Tradition der Sprachen - wie Latein und Griechisch - ermöglicht, ganz zu schweigen von der Tatsache, dass sowohl die Schöpfer als auch die Konsumenten des Materials dies waren.

Aber was ist, wenn die Verbraucher der Leuchttürme, die wir über das Sonnensystem verteilen wollen, Außerirdische sind, die historisch nicht mit uns verbunden sind? Dann wird dieses Problem viel komplizierter.

In der Vergangenheit neigten die Leute, wenn sie darüber nachdachten, dazu zu sagen: "Zeigen Sie ihnen einfach die Mathematik: Sie ist universell und wird sie beeindrucken!" Aber es scheint mir, dass diese beiden Aussagen über die Mathematik tatsächlich nicht wahr sind.

Um dies zu verstehen, müssen wir uns mit den Grundlagen der Wissenschaft befassen, an denen ich nach dem Willen des Schicksals viele Jahre gearbeitet habe. Der Grund, warum Menschen Mathematik als Kandidaten für eine universelle Kommunikationssprache betrachten, liegt darin, dass ihre Konstruktionen genau aussehen und es zumindest hier auf der Erde nur eine Version davon gibt, so dass es den Anschein hat, als könne sie ohne kulturelle Bezüge definiert werden . Wenn Sie sich jedoch wirklich überlegen, wie Sie Informationen über Mathematik ohne Annahmen übertragen können (wie ich es getan habe und die Autoren des Films „Arrival“ beraten habe ), wird schnell klar, dass es notwendig ist, auf ein Niveau „unter der Mathematik“ zu gehen, um Rechenprozesse mit mehr zu erhalten einfache Regeln.

Und eine der offensichtlichen Schlussfolgerungen (wie es zumindest bei mir sehr oft vorkommt) ist die Verwendung von zellularen Automaten . Es ist einfach, ein komplexes Muster zu demonstrieren, das durch einfache und genau definierte Regeln erstellt wurde.



Es gibt jedoch ein Problem: Es gibt viele physikalische Systeme, die nach ähnlichen Regeln arbeiten und gleich komplexe Muster erzeugen. Wenn ein solcher Ansatz die beeindruckenden Errungenschaften unserer Zivilisation demonstrieren sollte, kann er damit nicht fertig werden.

Okay, aber es muss etwas geben, das wir zeigen können und von dem wir eindeutig einen Funken Intelligenz haben? Persönlich habe ich immer angenommen, dass es so war. Aber eine der Konsequenzen der Grundlagen der Wissenschaft, mit denen ich mich befasst habe, ist, wie ich es nannte, das " Prinzip der rechnerischen Äquivalenz ". Er argumentiert, dass jedes System, nachdem es über die primitivste Ebene gestiegen ist, ein Verhalten aufweist, das in seiner Komplexität dem Rechenprozess entspricht.

Obwohl wir stolz auf unser Gehirn, unsere Computer und unsere Mathematik sind, werden sie in der Tat nichts weiter herausgeben können als einfache Programme wie zellulare Automaten - oder auch natürliche physikalische Systeme . Wenn jemand sagt, dass „das Wetter in Ihrem Kopf ist“, ist dies nicht so dumm: Instabile dynamische Prozesse, die zum Wetter führen, sind rechnerisch äquivalent zu Prozessen, die beispielsweise in unserem Gehirn auftreten.

An diesem Punkt wird es ein natürlicher menschlicher Impuls sein zu erklären, dass wir und alles, was wir als Zivilisation erreicht haben, hervorstechen sollten. Die Leute können zum Beispiel sagen, dass das Wetter keine Bedeutung oder keinen Zweck hat. Natürlich können wir ihr diese Ziele zuschreiben („sie versucht, die Temperaturen zwischen den beiden Punkten auszugleichen“), und ohne Kulturgeschichte gibt es keine sinnvolle Möglichkeit, darüber zu sprechen, ob sie wirklich sind oder nicht.

Nun, wenn die Demonstration komplexer Berechnungen nicht die Einzigartigkeit von uns und unserer Zivilisation vermittelt, was kann sie dann vermitteln? Die Antwort liegt im Detail. Komplexe Berechnungen sind im Universum üblich. Unsere Besonderheit liegt in den Details unserer Geschichte und dem, was uns wertvoll erscheint.

Wir lernen dies, indem wir den Fortschritt der künstlichen Intelligenz beobachten. Wir sind in der Lage, immer mehr Dinge zu automatisieren, zu denen Menschen in der Lage sind - sogar Argumentation, Urteilsvermögen, Kreativität. Was wir aber per Definition nicht automatisieren können, ist der Prozess der Auswahl dessen, was wir wollen und was unsere Ziele sind. Schließlich sind sie eng mit den Details unserer biologischen Existenz und der Geschichte unserer Zivilisation verbunden - und das ist es, was uns auszeichnet.

Wie können wir solche Dinge vermitteln? Das ist schwer. Da sie natürlich an unsere besonderen Aspekte gebunden sind und diese Aspekte möglicherweise nicht unbedingt in der Art und Weise vermittelt werden, wie wir versuchen, Kommunikation herzustellen.

Aus diesem Grund haben wir noch ein Projekt geplant, um Leuchttürme mit Raumschiffen zu starten. Also, was ist der beste Ort, um sie zu platzieren? Ich habe einen bedeutenden Teil meines Lebens damit verbracht, das zu schaffen, was Wolfram Language heute ist. Ziel ist es, eine genaue Sprache für die Übertragung des von unserer Zivilisation angesammelten Wissens so bereitzustellen, dass es sowohl für Menschen als auch für Computer verständlich ist. Vielleicht kann dieses Projekt und meine Erfahrung damit helfen. Aber zuerst müssen Sie über die Geschichte sprechen, um zu verstehen, was in der Vergangenheit funktioniert hat und was nicht.

Lehren aus der Vergangenheit

Vor einigen Jahren war ich in einem Museum und untersuchte die Holzmodelle des Lebens im alten Ägypten, die vor einigen Jahrtausenden mit einem Herrscher begraben wurden. "Wie traurig", dachte ich. "Sie dachten, es würde ihnen im Jenseits helfen." Aber das hat nicht funktioniert - sie sind einfach in einem Museum gelandet. " Und dann wurde mir plötzlich klar: „Nein, es hat funktioniert! Das ist ihr Leben nach dem Tod! “ Sie haben erfolgreich eine bestimmte Essenz ihres Lebens in eine Welt weit über die Grenzen ihrer Welt hinaus übertragen.



Wenn wir uns diese Modelle ansehen, hilft es uns natürlich, dass uns viele ihrer Funktionen in der heutigen Zeit vertraut sind. Kühe Boot mit Rudern. Schriftrollen. Aber etwas ist nicht so vertraut. Was sind diese seltsamen Dinge an den Enden der Boote? Was ist ihr Zweck? Wofür wurden sie verwendet? Und hier beginnt die schwierige Aufgabe - zu versuchen, dies ohne allgemeinen Kontext zu verstehen.

Letzten Sommer besuchte ich eine archäologische Stätte in Peru in der Stadt Caral , wo ich viele Gebäude aller Art fand, die vor mehr als 4000 Jahren gebaut wurden. Es war ziemlich offensichtlich, wofür einige von ihnen waren. Und der Zweck anderer war schwer zu verstehen. Und ich stellte dem Führer weiterhin Fragen. Und fast immer war die Antwort ein und dieselbe: "für zeremonielle Bedürfnisse."



Ich begann sofort über moderne Gebäude nachzudenken. Ja, wir haben Denkmäler und Kunstwerke. Aber es gibt Wolkenkratzer, Stadien, Kathedralen, Kanäle, Straßenkreuzungen und vieles mehr. Und die Menschen sind es gewohnt, fast rituell mit diesen Gebäuden zu interagieren. Aber im Kontext der modernen Gesellschaft würden wir sie nicht als „zeremoniell“ bezeichnen: Aus unserer Sicht hat jede Art von Struktur ein bestimmtes Ziel, das wir beschreiben können. Diese Beschreibung beinhaltet jedoch unweigerlich einen ziemlich tiefen kulturellen Kontext.

Als ich in England aufgewachsen bin, bin ich oft in den Wäldern in der Nähe des Hauses gelaufen - und ich habe viele Gruben, Bermen und andere Spuren der Arbeit mit dem Land gefunden. Ich habe die Leute gefragt, was es ist. Einige sagten, dass dies alte Verteidigungsanlagen waren; Einige dachten, Gruben seien Trichter aus Bomben des Zweiten Weltkriegs. Wer weiß - vielleicht sind sie durch den Erosionsprozess entstanden, der nicht mit Menschen zu tun hat.

Vor fast 50 Jahren, als Kind und entspannend in Sizilien, fand ich diesen Artikel am Strand:



Sehr interessiert an dem, was es ist, brachte ich es zu meinem örtlichen Museum für Archäologie. "Sie sind an den falschen Ort gekommen, junger Mann", sagten sie mir, "dies ist offensichtlich ein Objekt natürlichen Ursprungs." Also ging ich ins Naturhistorische Museum, nur um zu hören: „Entschuldigung, das ist nichts für uns; Es ist ein Artefakt. " Und seitdem ist dieses Rätsel ungelöst geblieben (obwohl es mit Hilfe moderner Methoden der Materialanalyse gelöst werden kann - und ich sollte es wahrscheinlich tun!)

In so vielen Fällen ist es schwer zu sagen, ob dies ein Artefakt ist oder nicht. Nehmen Sie die Gebäude, die wir auf der Erde gebaut haben. Als ich das Buch „Eine neue Art von Wissenschaft“ schrieb, fragte ich Astronauten, welche Art von Struktur, die sie aus dem Weltraum bemerkten, den offensichtlichsten menschlichen Ursprung hatte. Es war nicht die Chinesische Mauer (die aus dem Weltraum eigentlich schwer zu sehen ist). Nein, sie sagten, es sei ein Straßenabschnitt, der den Great Salt Lake in Utah überquert (eine 1959 gebaute 50 Kilometer lange Eisenbahn, auf der die Seiten der Algen eine andere Farbe haben).



Es gab auch einen Kreis mit einem Durchmesser von 20 km in Neuseeland, einen Kreis mit einem Durchmesser von 50 km in Mauretanien und einen Kreis von 65 km in Quebec (ein bisschen wie der Heptapod von Arrival):



Welche davon sind Artefakte? Dies war vor dem Aufkommen des Webs, also mussten wir uns mit Leuten in Verbindung setzen und diese Frage herausfinden. Ein Forscher der neuseeländischen Regierung sagte, wir sollten nicht glauben, dass dieser Kreis der Form eines konischen Vulkans in der Mitte folgt. "Tatsächlich ist alles viel prosaischer", sagte er, "dies ist die Grenze des Nationalparks, wo Bäume nur von außen gefällt werden, das heißt, dies ist ein Artefakt." Andere Kreise sind nicht mit Menschen verwandt. "

Es ist sehr interessant, nach Beweisen für die Anwesenheit von Menschen zu suchen, die vom Weltraum aus sichtbar sind. Wie das Lichtgitter von Kansas oder die Lichtlinie in Kasachstan. Und in den letzten Jahren ist in Dubai das Bild einer 11 km langen Palme sichtbar. Auf der anderen Seite versuchten die Menschen , in hochauflösenden Fotografien des Mondes nach „archäologischen Strukturen“ zu suchen .

Okay, zurück zur Frage nach der Bedeutung der Dinge. In einem Höhlengemälde von vor 7000 Jahren können wir Tierformen und Handabdrücke erkennen . Aber was bedeuten die Konfigurationen dieser Zeichnungen? Im Moment haben wir keine soliden Ideen zu diesem Thema.



Vielleicht fällt es uns leichter, wenn wir uns Dingen zuwenden, die näher an der Mathematik liegen. In den neunziger Jahren suchte ich weltweit nach frühen Beispielen für komplex strukturierte Zeichnungen. Ich fand viele interessante Dinge (zum Beispiel ein Mosaik, das angeblich von Gilgamesch 3000 v. Chr. Hergestellt wurde, und die frühesten Fraktale von 1210 v. Chr.). In den meisten Fällen konnte ich feststellen, nach welchen Regeln Zeichnungen angefertigt wurden - obwohl ich nicht sagen konnte, welche „Bedeutung“ sie vermitteln mussten oder ob es sich um „nur Dekorationen“ handelte.



Das letzte Ornament verwirrte mich eine Weile. Vielleicht ist dies ein zellularer Automat des XIV. Jahrhunderts? Oder etwas aus der Zahlentheorie? Am Ende stellte sich jedoch heraus, dass dies ein Bild von 62 Attributen Allahs aus dem Koran in einer speziellen rechteckigen Form der arabischen Kalligraphie ist, die wie folgt aufgebaut ist:



Vor ungefähr 10 Jahren erfuhr ich von der Existenz einer Zeichnung vor 11.000 Jahren an einer Wand in Aleppo, Syrien (ich hoffe, dass sie erhalten bleibt). Was ist das? Mathe? Musik? Karte? Dekoration? Digitale Kodierung von Daten? Das wissen wir im Allgemeinen nicht.



Ich kann mit Beispielen fortfahren. Oft sagen die Leute: "Wenn du dies und das siehst, muss es für einen bestimmten Zweck getan werden." Der Philosoph Immanuel Kant vertrat die Ansicht, dass man sich nur einen „rationalen Grund“ dafür vorstellen kann, wenn man das reguläre Sechseck im Sand sieht. Ich erinnerte mich jedes Mal daran, wenn ich sechseckige Formen in Steinen sah . Und vor ein paar Jahren hörte ich von Sechsecken im Sand, die allein durch die Arbeit des Windes entstanden waren. Das größte Sechseck, das ich kenne, ist das Auftreten eines Sturms um den Nordpol des Saturn , und es wurde wahrscheinlich nicht "für einen bestimmten Zweck dort platziert" im gewöhnlichen Sinne des Wortes.



Im Jahr 1899 erhielt Nikola Tesla viele komplexe und seltsam klingende Funksignale, die oft ein wenig an Morsecode erinnern. Er wusste, dass sie nicht von Menschen produziert wurden, und entschied sofort, dass es sich um Funknachrichten der Marsbewohner handelte. Das ist natürlich nicht so. Dies ist einfach das Ergebnis physikalischer Prozesse, die auf der Erde in der Ionosphäre und Magnetosphäre stattfinden.

Aber hier ist die Ironie: Sie klingen oft überraschend ähnlich wie Wallieder! Und ja, in den Liedern der Wale gibt es alle möglichen komplexen rhythmischen Momente und andere Merkmale, die uns an Sprachen erinnern. Wir wissen aber immer noch nicht, ob sie für die Kommunikation, nur zur Dekoration oder für Spiele verwendet werden.

Man kann sich vorstellen, dass es mit Hilfe des modernen maschinellen Lernens und einer ausreichenden Datenmenge möglich sein wird, den Übersetzer für die "Kommunikation mit Tieren" zu schulen. Es besteht kein Zweifel, dass es einfach genug sein wird, Fragen wie „Bist du glücklich?“ Zu stellen. oder hast du hungrig Aber was ist mit komplizierteren Dingen? Zum Beispiel diejenigen, mit denen wir mit Außerirdischen kommunizieren wollen?

Ich denke, es wird sehr schwierig sein. Obwohl die Tiere mit uns in derselben Umgebung leben, ist nicht ganz klar, wie sie denken. Die Tatsache, dass selbst ihre täglichen Erfahrungen in der Kommunikation mit der Welt sehr unterschiedlich sein können, vereinfacht nicht die Aufgabe, beispielsweise den Geruch und nicht das Sehen in den Vordergrund zu stellen und so weiter.

Tiere sind natürlich auch in der Lage, "Artefakte" zu produzieren. Wie zum Beispiel diese Zeichnung im Sand , die in etwa einer Woche von einem kleinen Kugelfisch angefertigt wurde :



Aber was ist das? Was bedeutet das? Kann dieses „Iglofakt“ als eine große Errungenschaft der Kugelfisch-Zivilisation angesehen werden, die im gesamten Sonnensystem verherrlicht werden muss?

Jemand wird sagen - natürlich nicht. In der Tat können Sie sich vorstellen, wie wir eines Tages die Nervenbahnen im Gehirn eines Kugelfisches entschlüsseln und ihn dazu zwingen können, diese Aktionen auszuführen, obwohl es kompliziert und sogar „künstlerisch“ aussieht - so etwas wie Vogel-Twitter, das Elemente der Musik enthält. Na und? Schließlich werden wir eines Tages in der Lage sein, die Nervenbahnen einer Person zu verstehen und sie zu zwingen, Kathedralen zu bauen - oder Leuchttürme auf dem Sonnensystem anzuordnen.

Aliens und Zielphilosophie

Ich habe das folgende Gedankenexperiment lange Zeit als nützlich empfunden. Stellen Sie sich eine sehr fortschrittliche Zivilisation vor, die sogar Sterne und Planeten nach Belieben bewegen kann. Zu welcher Konfiguration könnten sie sie führen?

Vielleicht möchten sie ein "Leuchtfeuer des Zwecks" machen. Oder vielleicht kann wie Kant entschieden werden, dass dies durch Anordnen einer leicht erkennbaren geometrischen Konfiguration geschehen kann. Wie wäre es mit einem gleichseitigen Dreieck? Nein, es wird nicht funktionieren. Trojanische Asteroiden bilden bereits aufgrund der Physik ein gleichseitiges Dreieck mit Jupiter und der Sonne.

Und es wird schnell klar, dass die Außerirdischen nichts tun können, um „die Existenz eines Ziels zu beweisen“. Die Konfiguration der Sterne am Himmel mag uns zufällig erscheinen (obwohl wir immer noch Sternbilder in ihnen sehen). Man kann jedoch nicht sagen, dass es eine so korrekte Sichtweise gibt, mit der man ein großes Ziel sehen kann.

Aber was verwirrend ist, ist, dass es in gewissem Sinne so etwas gibt! Denn einfach basierend auf der Physik kann die resultierende Konfiguration so beschrieben werden, dass das Ziel erreicht wird, eine bestimmte Größe, die durch die Gleichungen für Materie, Schwerkraft usw. bestimmt wird, an die Grenze zu bringen. Natürlich können wir sagen, dass "das nicht zählt, es ist nur Physik." Aber unser gesamtes Universum und auch wir arbeiten nach den Gesetzen der Physik. Daher kehren wir zur Diskussion zurück, ob eine solche Extremisierung einen Sinn hat.

Wir Menschen haben bestimmte Möglichkeiten zu beurteilen, ob wir etwas haben. Und es kommt darauf an, ob wir „eine Geschichte erzählen“ können und in kulturell bedeutsamen Begriffen erklären, warum wir etwas tun. Natürlich entwickelte sich das Konzept des Zwecks zusammen mit der Entwicklung der Menschheit. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, Menschen, die vor Tausenden von Jahren lebten und die Gebäude in Peru bauten, die ich zuvor demonstriert habe, den Zweck zu erklären, auf einem Laufband zu laufen, Waren in der virtuellen Welt zu kaufen oder dieselben Leuchttürme an das Sonnensystem zu senden.

Wir kennen nicht die Art und Weise, „kulturell bedeutsame Geschichten“ über andere Sterne und Planeten als die Mythologie zu erzählen. Und in der Vergangenheit konnten wir uns vorstellen, dass die erzählten Geschichten unweigerlich weniger reich wären als die, die wir über unsere Zivilisation erzählen können.Aber hier treten die Grundlagen der Wissenschaft in Kraft, mit denen ich mich befasst habe. Das Prinzip der rechnerischen Äquivalenz besagt, dass dies nicht der Fall ist - und was mit Sternen und Planeten geschieht, ist so reichhaltig wie das, was in unserem Gehirn oder in unserer Zivilisation geschieht.

In dem Versuch, „etwas Interessantes“ des Universums zu zeigen, könnten wir entscheiden, was am besten ist, um komplexe abstrakte Berechnungen bereitzustellen. Aber es wird nutzlos sein. Das abstrakte Rechnen im Universum ist voll.

Stattdessen werden die spezifischen und zufälligen Details unserer persönlichen Geschichte die „interessantesten“ sein. Natürlich kann man sich vorstellen, dass irgendwo etwas so kompliziert ist, dass es auf den Beginn unserer Geschichte schauen und sofort berechnen kann, wie es sich entwickeln wird. Eine Konsequenz des Prinzips der rechnerischen Äquivalenz ist das, was ich rechnerische Irreduzibilität nenne - es impliziert, dass es in der Geschichte keine Abkürzungen gibt; Um herauszufinden, wie sich alles entwickelt hat, muss man es leben. Dieses Prinzip hilft, die Sinnhaftigkeit des Lebens zu spüren.

Sprachrolle

Okay, sagen wir, wir wollen unsere Geschichte erklären. Wie machen wir das? Wir können nicht alles, was passiert ist, im Detail reproduzieren. Wir müssen eine symbolische Beschreibung einer höheren Ebene geben, in der alles Wichtige erfasst und alles andere idealisiert wird. Aber natürlich hängt die Wahl des Wichtigen von der Person ab.

Wir können sagen: Zeigen wir ein Bild. Aber dann muss man darüber sprechen, wie man ein Bild aus Pixeln mit einer bestimmten Auflösung erstellt, wie man Farben beispielsweise durch RGB darstellt - ganz zu schweigen davon, wie man Objekte in 2D darstellt, wie man alles komprimiert usw. In unserer Geschichte gibt es eine ziemlich gute Reihe von Bildern, die zumindest erkennbar bleiben. Dies liegt aber wahrscheinlich nicht zuletzt daran, dass unsere von der Biologie definierten visuellen Systeme unverändert geblieben sind.

Es ist erwähnenswert, dass Bilder Eigenschaften haben können, die wir erst bemerken, nachdem bestimmte Konzepte in unsere Kultur eingegangen sind. Zum Beispiel wurden die oben zitierten beiliegenden Zeichnungen des 13. Jahrhunderts reproduziert, aber in Büchern über Kunstgeschichte jahrhundertelang ignoriert - bis Fraktale populär wurden und die Menschen keine Möglichkeit fanden, dieses Konzept zu diskutieren.

Wenn es um den Wissenstransfer in großem Maßstab geht, bleibt das einzige bekannte Schema (und wahrscheinlich ist dies die einzig mögliche Option) eine Sprache - in der es tatsächlich eine Reihe symbolischer Konzepte gibt, die auf nahezu unendlich viele Arten aufgebaut werden können, um unterschiedliche Bedeutungen zu vermitteln .

Vermutlich war es das Erscheinen der Sprache, das es unserer Spezies ermöglichte, von Generation zu Generation Wissen anzusammeln und infolgedessen eine uns bekannte Zivilisation zu entwickeln. Daher ist es sinnvoll, dass die Sprache im Mittelpunkt der Aufgabe steht, die Geschichte unserer Errungenschaften zu vermitteln.

Wenn Sie sich die Geschichte der Menschheit ansehen, sind die Zivilisationen, die wir genauer untersucht haben, diejenigen, die ihre Notizen schriftlich in einer Sprache hinterlassen haben, die wir lesen konnten. Wenn die Gebäude von Caral Inschriften hätten, würden wir (wenn wir sie lesen könnten) viel besser verstehen, warum sie gebraucht wurden.

Es gibt Sprachen wie Latein, Griechisch, Hebräisch, Sanskrit und Chinesisch, die seit Jahrtausenden kontinuierlich verwendet werden (oder zumindest berühmt bleiben) - und wir können daraus übersetzen. Bei ägyptischen Hieroglyphen, babylonischen Keilschrift , linearem B oder Maya war die Kontinuität der Verwendung beeinträchtigt, und es waren heldenhafte Anstrengungen erforderlich, um sie zu entziffern (und oftmals Glück, Dinge wie den Rosetta-Stein zu finden ). Und heute gibt es noch viele weitere Sprachen - lineare Buchstaben A , etruskisch , Rongo-rongo , Zapotec , die Schriftsprache des Industals -, die nicht entschlüsselt wurden.

Und es gibt immer noch Fälle, in denen einfach nicht klar ist, ob die Sprache etwas ist. Ein Beispiel ist ein Stapel , der vermutlich zur Aufzeichnung einer Art von „Daten“ verwendet wurde, während er möglicherweise zur Aufzeichnung einer Sprache verwendet wurde oder nicht:

Mathe zur Rettung?

Okay, aber mit all unseren abstrakten Kenntnissen in Mathematik, Informatik usw. werden wir wahrscheinlich eine "universelle Sprache" erfinden können, die überall verstanden werden kann. Natürlich können wir ein formales System - wie einen zellularen Automaten - schaffen, das kontinuierlich nach seinen formalen Regeln arbeitet. Aber vermittelt dies irgendwelche Informationen?

Ein solches System macht im Laufe seiner Arbeit einfach das, was es macht. Sie können nur das System selbst, die verwendeten Regeln und die Anfangsbedingungen auswählen. Wenn wir also einen zellularen Automaten verwenden, könnten wir beispielsweise entscheiden, dass wir diese Ergebnisse demonstrieren möchten:



Was senden wir hier? Jede Regel verfügt über alle möglichen detaillierten Eigenschaften und Verhaltensweisen. Aber als Person könnte man sagen: "Ja, ich sehe, dass all diese Regeln die Länge der Eingabedaten verdoppeln, das ist der Punkt." Um eine solche Schlussfolgerung zu ziehen, ist jedoch ein bestimmter kultureller Kontext erforderlich. Ja, mit unserer intellektuellen Geschichte haben wir eine einfache Möglichkeit, die Verdoppelung der Länge des Inputs zu diskutieren. Aber mit einer anderen intellektuellen Geschichte könnte sich herausstellen, dass dies eine Eigenschaft ist, über die man nicht sprechen kann - genau wie die Kunsthistoriker jahrhundertelang keine Möglichkeit hatten, über verschachtelte Muster zu sprechen.

Nehmen wir an, wir konzentrieren uns auf die traditionelle Mathematik. Wir werden in der gleichen Situation sein. Vielleicht können wir Theoreme in einem abstrakten System vorschlagen. Aber über jeden von ihnen kann man sagen: "Okay, nun, diese Regeln folgen aus diesen Regeln - ungefähr wie die Formen der Moleküle bestimmen, wie sie einen Kristall bilden können." Und die einzige Möglichkeit, eine Botschaft wirklich zu vermitteln, besteht darin, auszuwählen, welche Theoreme gezeigt werden sollen und welches Axiomensystem verwendet werden soll. Aber um diese Wahl zu interpretieren, ist wiederum ein kultureller Kontext erforderlich.

Einer der Orte, an denen der formale Ansatz auf die Realität trifft, ist die Konstruktion theoretischer Modelle realer Dinge. Wir haben einen physikalischen Prozess und sein formales symbolisches Modell - erstellt mit mathematischen Gleichungen, Programmen wie zellulären Automaten oder was auch immer. Es mag uns scheinen, dass diese Verbindung sofort die Interpretation unseres formalen Systems bestimmt. Aber ich wiederhole, das passiert nicht - unser Modell ist nur ein Modell, das einige Eigenschaften des Systems beschreibt und alle anderen idealisiert. Und um zu sehen, wie es funktioniert, ist ein sozialer Kontext erforderlich.

Es gibt eine kleine Ausnahme: Was ist, wenn es eine grundlegende Theorie der Physik von allem gibt, die vielleicht als einfaches Programm bezeichnet werden kann? Dann wird dieses Programm nicht nur ein idealisiertes Modell sein. Aber eine vollständige Sicht der Physik. Und diese „Wahrheit“ über unser Universum wird die Physik beschreiben, die absolut alle Entitäten regiert, die in ihm existieren.

Wenn es wirklich ein einfaches Modell des Universums gibt, dann ist es im Prinzip unvermeidlich, dass die Dinge, die sie direkt beschreibt, nicht mit den Dingen übereinstimmen, die uns aus der alltäglichen Sinneserfahrung bekannt sind; Es werden wahrscheinlich „niedere“ Konstruktionen wie Raum und Zeit sein. Dennoch können wir uns vorstellen, wie wir unsere Errungenschaften zeigen können, indem wir eine Version der endgültigen Theorie unseres Universums präsentieren (wenn wir sie finden könnten). Aber es gibt ein Problem. Es ist nicht so schwierig, das richtige Modell des Universums zu zeigen: Schauen Sie sich nur das reale Universum an! Daher werden die Grundinformationen in einer abstrakten Darstellung ihre Grundelemente sein (auf welcher Grundlage funktioniert das Universum - Netzwerke, algebraische Strukturen, etwas anderes?)

Lassen Sie uns ein wenig von dieser Ebene der Philosophie weggehen. Angenommen, wir liefern unseren Außerirdischen ein physisches Objekt - zum Beispiel ein Raumschiff. Sie könnten entscheiden, dass dann die Aufgabe einfacher wäre. Das Problem ist jedoch wiederum die Notwendigkeit eines kulturellen Kontexts, um zu entscheiden, was wichtig ist und was nicht. Positioniert der Niet eine Nachricht? Technische Optimierung? Ingenieurstraditionen? Oder ist alles zufällig?

Fast alles, was sich auf dem Raumschiff befindet, wurde dort bei der Erstellung des Raumfahrzeugs platziert. Etwas wurde "speziell" durch die Entscheidung der Ingenieure gepostet. Aufgrund der Herstellungsphysik war etwas erforderlich. Aber am Ende ist ein Raumschiff nur ein Raumschiff. Man kann sich eine Wiederherstellung der Nervenprozesse vorstellen, die unter menschlichen Ingenieuren stattgefunden haben, genauso wie man sich eine Wiederherstellung der Wärmeströme während der Wärmebehandlung von Produkten vorstellen kann. Aber dank welchem ​​Mechanismus wurde das Raumschiff gebaut, was ist sein Zweck - welche Botschaft versuchte er zu vermitteln?

Molekulare Version

Es ist eine Sache, über das Versenden von Nachrichten zu sprechen, die auf den Errungenschaften unserer Zivilisation basieren. Aber was ist mit dem Senden unserer DNA? Sie beschreibt natürlich nicht (zumindest direkt) unsere intellektuellen Errungenschaften. Aber es beschreibt ein paar Milliarden Jahre biologischer Evolution und ist ein Denkmal für 10 ⁴⁰ Organismen, die jemals auf unserem Planeten gelebt haben.

Natürlich können wir fragen: "Was bedeutet das?" Und eine der Bedeutungen des Darwinismus ist, dass die Formen von Organismen (und die DNA, die sie definiert) nur als Ergebnis biologischer Evolutionsprozesse ohne „absichtliches Design“ entstehen. Natürlich gibt es in einem Gespräch über biologische Organismen eine starke Tendenz, etwas wie „diese Molluske hat eine scharfe Schale, weil sie nützlich ist, um zwischen Steinen zu klemmen“ zu sagen - mit anderen Worten, ein Ziel dem zuzuschreiben, was als Ergebnis der Evolution erschien.

Welche Botschaft werden wir also senden, indem wir DNA (oder ganze Organismen) senden? In gewissem Sinne wird es eine eingefrorene Sicht der Geschichte sein, obwohl jetzt biologisch. Und wieder taucht die Frage nach dem Kontext auf. Wie ist unkörperliche DNA zu interpretieren? Oder welche Umgebung muss dieses Argument haben?

Es wurde vor langer Zeit einmal gesagt, dass es ein Lebenszeichen wäre, wenn es „organische Moleküle“ im Weltraum gäbe. Aber jetzt wurden selbst im interstellaren Raum ziemlich viele komplexe Moleküle entdeckt. Und obwohl diese Moleküle zweifellos alle möglichen komplexen physikalischen Prozesse widerspiegeln, betrachtet niemand sie als Lebenszeichen.

Was würde passieren, wenn die Außerirdischen ein DNA-Molekül finden würden? Ist dies eine komplexe Folge von aussagekräftigen Nachrichten oder nur etwas zufällig Generiertes? Infolgedessen spiegeln die Sequenzen, die in der modernen DNA überlebt haben, gewissermaßen wider, was zum Erfolg von Organismen unter unseren irdischen Bedingungen führt - aber wie im Fall von Technologie und Sprache gibt es auch das Feedback, das Organismen erzeugen Umwelt für andere.

Was zeigt die DNA-Sequenz? Wie die Bibliothek des menschlichen Wissens ist sie eine Darstellung vieler komplexer historischer Prozesse - und vieler irreduzibler Berechnungen. Der Unterschied besteht darin, dass es keinen „Funken menschlicher Absichten“ enthält.

Natürlich ist es schwierig, das Vorhandensein eines solchen Zeichens festzustellen. Wenn wir uns die Dinge ansehen, die von unserer Zivilisation geschaffen wurden, können sie normalerweise durch das Vorhandensein von Zeichen wie einfachen geometrischen Formen - Linien, Kreisen usw. - erkannt werden. In gewissem Sinne ist es ironisch, dass unsere Artefakte nach all unserer Entwicklung als Zivilisation viel einfacher aussehen als die, die die Natur hervorbringt.

Und wir müssen uns nicht der Biologie mit all ihrer Entwicklung zuwenden. Sie können die Physik, die Form von Schneeflocken, Spritzern oder Turbulenzen in Flüssigkeiten betrachten.

Wie ich schon lange argumentiert habe, ist der Hauptpunkt, dass es im Computeruniversum möglicher Programme ziemlich einfach ist, Beispiele zu finden, in denen selbst die einfachsten Grundregeln zum Auftreten komplexen Verhaltens führen. Das passiert in der Natur. Der einzige Grund, warum wir dies in den von uns erstellten Dingen normalerweise nicht sehen, ist, dass wir uns auf technische Praktiken beschränken, die Komplexität vermeiden, damit wir das Ergebnis vorwegnehmen können. Und am Ende bekommen wir immer einfachere und vertrautere Dinge.

Nachdem wir das Computeruniversum besser verstanden haben, können wir sehen, dass dies möglicherweise nicht immer der Fall ist. Ich habe große Fortschritte gemacht, indem ich einfach das Computeruniversum auf der Suche nach Programmen und Strukturen durchkämmt habe, die sich als nützlich erweisen, unabhängig davon, ob wir verstehen können, wie sie funktionieren. Etwa das Gleiche passiert beim Training eines modernen maschinellen Lernsystems. Sie haben ein technologisches System in der Hand, das ein Ziel erreicht, dessen einzelne Teile aus unserer Sicht jedoch keine sinnvollen Aufgaben erfüllen.

Und ich gehe davon aus, dass in Zukunft ein immer kleinerer Teil der vom Menschen geschaffenen Technologie „erkennbar“ und „verständlich“ wird. Eine optimierte elektronische Schaltung hat nicht unbedingt eine schöne Wiederholungsstruktur wie optimierte Algorithmen. Natürlich ist es manchmal schwierig zu verstehen, was passiert. Ist dieses Lochmuster im Lautsprecher gemacht, um einige akustische Momente zu optimieren, oder ist es nur eine Dekoration?

Und wieder stoßen wir auf dieselbe philosophische Schwierigkeit: Wir erkennen die Mechanik der Dinge und können eine Geschichte darüber erzählen, warum sie so funktionieren können. Es gibt jedoch keine Möglichkeit zu entscheiden, ob diese Geschichte „wahr“ ist - außer sich auf Details zu beziehen, die sich auf Menschen und die Kultur der Menschen beziehen.

Über die Welt sprechen

Zurück zur Sprache. Was ist die Sprache wirklich? Strukturell (zumindest in den uns bisher bekannten Beispielen) handelt es sich um eine Reihe von Grundelementen (Wörter, grammatikalische Konstruktionen usw.), die nach bestimmten Regeln zusammengesetzt werden können. Auf dieser Ebene können wir eine Sprache formal lernen, genauso wie wir lernen können, wie man ein Mosaik nach einem bestimmten Regelwerk zusammensetzt. Aber was eine Sprache für die Kommunikation nützlich macht, ist, dass ihre Primitiven irgendwie mit der Welt verbunden sind - und dass sie mit Wissen verbunden sind.

In erster Näherung erweisen sich Wörter oder andere Sprachprimitive als geeignet, um Aspekte der Welt zu beschreiben, über die wir sprechen möchten. Wir haben unterschiedliche Wörter für den Tisch und den Stuhl, weil wir es nützlich finden, diese Konzepte zu trennen. Wir könnten anfangen, die Details der Tischbeine zu beschreiben, aber für viele Zwecke wird es ausreichen, nur ein Wort zu sagen oder ein symbolisches Grundelement anzugeben: „Tabelle“, die beschreibt, was wir als Tabelle betrachten.

Damit das Wort „Tabelle“ für die Kommunikation nützlich ist, müssen Absender und Empfänger des Wortes natürlich ein Verständnis seiner Bedeutung teilen. In der Praxis wird dies in natürlichen Sprachen normalerweise durch die soziale Methode erreicht - wenn Menschen sehen, wie andere Menschen Dinge wie den „Tisch“ beschreiben.

Wie kann man bestimmen, welche Wörter existieren sollen? Dieser Prozess wird von der Gesellschaft kontrolliert, besteht aber auf einer bestimmten Ebene darin, Konzepte definieren zu können, die für uns regelmäßig nützlich sind. Aber all diese Überlegungen gehen praktisch nicht über die Grenzen des logischen Kreises hinaus. Nützliche Konzepte hängen von der Umgebung ab, in der wir leben. Wenn wir keine Tabellen hätten (zum Beispiel in der Steinzeit), wäre das Wort „Tabelle“ nicht nützlich.

Wenn wir jedoch ein neues Wort für etwas einführen (z. B. ein „Blog“), fällt es uns leichter, darüber nachzudenken - und es gibt mehr dieser Objekte in der Umgebung, die wir für uns selbst erstellen oder die wir für das Leben auswählen.

Stellen Sie sich einen Geist vor, der in Form einer Flüssigkeit existiert (zum Beispiel das Wetter), oder stellen Sie sich sogar einen Wasserorganismus vor, der an einen flüssigen Lebensraum gewöhnt ist. Die vielen Wörter, die wir für selbstverständlich halten und die feste Objekte oder Orte beschreiben, sind für ihn nicht besonders nützlich. Stattdessen kann er Wörter für Aspekte des Flüssigkeitsflusses haben (zum Beispiel für stabile Wirbel, die sich auf besondere Weise ändern), die wir nie als Konzepte wahrgenommen haben, für die Wörter benötigt werden.

Es mag scheinen, dass andere Wesen in unserem physischen Universum notwendigerweise etwas mit uns gemeinsam haben werden, wie sie die Welt beschreiben. Aber ich denke nicht, dass dies so ist - tatsächlich aufgrund eines Phänomens wie der rechnerischen Irreduzibilität.

Das Problem ist, dass rechnerische Irreduzibilität die Existenz einer unendlichen Anzahl irreduzibel unterschiedlicher Umgebungen impliziert, die auf der Grundlage unseres physischen Universums aufgebaut werden können - genau wie es unendlich viele irreduzibel unterschiedliche universelle Computer gibt, die mit jedem universellen Computer erstellt werden können. In einem praktischeren Sinne können verschiedene Kreaturen - oder verschiedene Köpfe - mit irreversibel unterschiedlichen „technologischen Sammlungen“ arbeiten, die auf verschiedenen Elementen der physischen Welt (atomar, elektronisch, flüssig, gravitativ usw.) und verschiedenen Erfindungsketten basieren. Infolgedessen kann sich herausstellen, dass ihre Methode zur Beschreibung der Welt für andere nicht reduzierbar ist.

Sprachbildung

Nun, wenn wir eine bestimmte Wahrnehmung der Welt annehmen, wie können wir dann verstehen, welche Wörter oder Konzepte nützlich sind, um sie zu beschreiben? Im Fall natürlicher menschlicher Sprachen entwickelt sich diese Beschreibung einfach als Ergebnis eines Prozesses, der der natürlichen Selektion während des Sprachgebrauchs durch die Gesellschaft ähnlich ist. Und als ich Wolfram Language als Sprache für die Computerkommunikation entwickelte, habe ich das verwendet, was sich in der menschlichen Sprache entwickelt hat.

Wie kann man das Auftreten von Wörtern und Begriffen in einem Kontext sehen, der weiter von der menschlichen Sprache entfernt ist? Heutzutage gibt es eine Antwort, die darin besteht, ein zunehmend offensichtliches Beispiel für außerirdische Intelligenz zu verwenden: künstliche Intelligenz.

Nehmen Sie ein neuronales Netzwerk und füttern Sie es beispielsweise mit Bildern eines Haufens von Dingen auf der Welt (wenn Sie ein Medium in Form von zweidimensionalen Bildern mit einer bestimmten Datencodierung auswählen, bestimmen wir im Wesentlichen eine bestimmte Art der „Wahrnehmung der Welt“). Und lassen Sie uns sehen, welche Unterschiede das neuronale Netzwerk beim Sortieren oder Klassifizieren dieser Bilder macht.

In der Praxis geben unterschiedliche Läufe unterschiedliche Antworten. Aber jede Regelmäßigkeit der Antworten gibt uns ein Beispiel für Sprachprimitive.

Dies ist leicht zu erkennen, wenn Sie ein Netzwerk trainieren, das Bilder identifiziert. Wir haben vor einigen Jahren damit begonnen, zig Millionen Bilder zu verwenden, die in 10.000 Kategorien unterteilt sind. Interessanterweise befasst sich das Netzwerk selbst mit der Analyse von Bildmerkmalen, mit denen es effektiv zwischen Kategorien unterscheiden kann.

Dann bestimmen diese Merkmale tatsächlich die entstehende Symbolsprache des neuronalen Netzwerks. Und diese Sprache ist uns eigentlich ziemlich fremd. Es spiegelt nicht direkt die menschliche Sprache oder das menschliche Denken wider. Dies ist eine alternative Art, "die Welt zu kennen", die sich von der von Menschen und der menschlichen Sprache gewählten unterscheidet.

Können wir diese Sprache entschlüsseln? Dies würde es uns ermöglichen, eine „Geschichte“ darüber zu erzählen, was das neuronale Netzwerk „denkt“. Dies ist jedoch normalerweise nicht einfach. Die vom neuronalen Netz definierten „Konzepte“ lassen sich normalerweise nicht so leicht auf die übersetzen, die wir kennen - und wir bleiben darin stecken, machen so etwas wie Naturwissenschaften und versuchen, die Phänomene zu verstehen, auf deren Grundlage wir eine Beschreibung des Geschehens erstellen können.

Okay, aber vielleicht bietet uns dieses Beispiel eine Möglichkeit, das Problem der Kommunikation mit Außerirdischen zu lösen. Versuchen Sie nicht (es wird schwierig sein), einen „Stuhl“ formell zu definieren. Zeigen Sie viele Beispiele für Stühle und definieren Sie damit das symbolische Konzept eines Stuhls. Wenn wir anfangen, Bilder von Stühlen anstelle von echten Stühlen zu zeigen, entsteht natürlich das Problem, Bilder zu beschreiben oder zu codieren. Obwohl dieser Ansatz für gebräuchliche Substantive gut funktioniert, wird es viel schwieriger sein, mit Verben oder komplexeren sprachlichen Konzepten umzugehen.

Aber wenn wir das Raumschiff nicht mit Beispielen von Objekten verstopfen wollen (um daraus so etwas wie eine ontologische Arche Noah zu machen), können wir vielleicht einfach ein Gerät senden, das das Objekt sehen und seinen Namen anzeigen kann. Schließlich lernen Menschen auf diese Weise Sprachen - entweder in der Kindheit oder zu sprachlichen Zwecken. Und heute können wir definitiv einen kleinen Computer mit einer guten Bildkennung erstellen, der auf menschlicher Ebene funktioniert.

Aber es gibt ein Problem. Aliens zeigen diesem Computer alle möglichen Dinge, die ihnen vertraut sind. Es gibt keine Garantie dafür, dass sie mit den Dingen übereinstimmen, für die wir Worte haben. Ein solches Problem lässt sich erkennen, wenn wir uns vorstellen, wie wir der Determinante von Bildern abstrakte Kunst zuführen. und mit den Kreationen einer fremden Zivilisation wird die Situation wahrscheinlich noch schlimmer sein.

Was Wolfram Language macht

Kann Wolfram Language helfen? Mein Ziel bei der Erstellung war es, eine Brücke zwischen den Dingen zu schlagen, die Menschen tun wollen, und denen, die Berechnungen ermöglichen. Und wenn ich keine Sprache für Menschen schaffen würde, sondern für Außerirdische - oder sogar Delfine - würde man erwarten, dass es anders sein würde.

Am Ende kommt es auf das Rechnen und die rechnerische Darstellung von allem an. Die Wahl, was präsentiert werden muss - und wie es präsentiert wird - hängt jedoch vom gesamten Kontext ab. Und selbst für Menschen ändern sich diese Parameter im Laufe der Zeit. In den über 30 Jahren, in denen ich an der Wolfram-Sprache gearbeitet habe, haben sich beispielsweise die Technologie und die Welt erheblich weiterentwickelt. Daher war es sinnvoll, der Sprache viele neue Dinge hinzuzufügen. Die Förderung eines kulturellen Verständnisses für Computer - Dinge wie Hyperlinks und funktionale Programmierung werden immer häufiger - ändert auch die Konzepte, die in einer Sprache verwendet werden können.

Bisher betrachten die Menschen Wolfram Language als eine Art und Weise, wie Menschen mit einem Computer kommunizieren.Aber ich habe es immer als eine Computersprache für die allgemeine Kommunikation bezeichnet, sowohl für Menschen als auch für Computer - sie ermöglicht es den Menschen unter anderem, rechnerisch zu denken und zu kommunizieren. Und ja, die Bedeutung des rechnerischen Denkens wird zunehmen - und es wird wichtiger als die Fähigkeit, in der Vergangenheit mathematisch zu denken.

Der entscheidende Punkt ist jedoch, dass Wolfram Language die Berechnung in Begriffen beschreibt, die für Menschen zugänglich sind. Wir können es als einen Versuch betrachten, zu definieren, welche Teile des Universums möglicher Berechnungen wir, die Menschen, die sich im gegenwärtigen Stadium der Zivilisationsentwicklung befinden, als die wichtigsten betrachten.

Eine andere Möglichkeit, dies mit anderen Worten auszudrücken, besteht darin, sich die Wolfram-Sprache als eine Möglichkeit vorzustellen, die Essenz unserer Zivilisation kurz und prägnant darzustellen (oder zu modellieren). Ein Teil dieser Entität ist algorithmisch und strukturiert; Teil - Daten und Wissen über die Details der Welt und ihrer Geschichte.

Es gibt noch viel zu tun, um Wolfram Language in eine vollständige symbolische Sprache für die Kommunikation zu verwandeln, die in der Lage ist, alle menschlichen Absichten auszudrücken (zum Beispiel die Fähigkeit, vollständig legale Verträge oder ethische Grundsätze für KI aufzuzeichnen). Aber mit der Wolfram-Sprache in ihrer gegenwärtigen Form decken wir bereits ein ziemlich breites Spektrum von Problemen und Errungenschaften unserer Zivilisation ab.

Aber wie kann man das alles den Außerirdischen geben? Auf einer bestimmten Ebene sind Gigabyte Code und Terabyte Daten nur einige Regeln, wie die Regeln von zellularen Automaten oder anderen Computersystemen. Unter dem Strich wurden diese Regeln jedoch für Berechnungen gewählt, die für die Menschen am wichtigsten zu sein scheinen.

Dies erinnert ein wenig an die ägyptischen Grabmodelle, die zeigen, welche Aktivitäten die Ägypter für wichtig hielten. Wenn wir den Außerirdischen Wolfram Language geben, geben wir ihnen ein Rechenmodell dessen, was wir für wichtig halten. Neben dem Zugriff auf die gesamte Sprache anstelle einzelner Bilder oder Dioramen bieten wir eine viel breitere und tiefere Art der Kommunikation.

Reality Time Kapseln

Was wir versuchen zu tun, ähnelt in gewissem Sinne einer Zeitkapsel . Welche Lehren können wir aus Zeitkapseln der Vergangenheit ziehen? Leider inspiriert uns die Geschichte nicht besonders.

Insbesondere nach der Eröffnung des Grabes von Tutanchamun im Jahr 1922 gab es eine Welle der Begeisterung für die Herstellung von Zeitkapseln, die etwas mehr als 50 Jahre dauerte und zur Schaffung - und normalerweise Bestattung - von etwa 10.000 Zeitkapseln führte. Die meisten dieser Zeitkapseln sind jedoch bereits vergessen - hauptsächlich, weil die Organisationen, die sie erstellt haben, ihre Aktivitäten geändert haben oder bankrott gegangen sind. Im Jahr 1939 gründete die Westinghouse Company speziell fürWeltausstellung . Im vergangenen Jahr haben die Überreste dieses Unternehmens Insolvenz angemeldet .

In meinem eigenen Mail-Archiv der letzten Jahre finden Sie viele Anfragen nach Materialien für Zeitkapseln. Wenn ich es mir anschaue, erinnere ich mich, dass wir 1998 eine Zeitkapsel zum 10-jährigen Jubiläum von Mathematica erstellt haben. Aber wo ist sie jetzt? Ich weiß nicht.Dies ist ein typisches Problem. Ein funktionsfähiges Archiv (Bibliothek usw.) kann alle Dinge organisatorisch überwachen, und Zeitkapseln stellen sich als separate Ereignisse heraus und landen häufig an abgelegenen Orten, nach denen sie schnell verloren gehen und vergessen werden. Das Gegenteil kann passieren: Die Leute glauben, dass es irgendwo eine Zeitkapsel geben sollte - zum Beispiel wurde angenommen, dass eine solche Kapsel von John von Newman nach 50 Jahren geöffnet wurde -, aber es stellt sich heraus, dass dies nicht der Fall ist.

Ein Bereich, in dem zumindest informelle Versionen von Zeitkapseln mit einer gewissen Periodizität zu funktionieren scheinen, ist die Konstruktion. In England beispielsweise finden sie bei der Reparatur von Strohdächern etwa alle 50 Jahre häufig Nachrichten von früheren Arbeitern. Eine besonders alte Tradition - auch von den Babyloniern ausgehend - ist jedoch die Platzierung von Botschaften in den Fundamenten, insbesondere in den Ecksteinen von Gebäuden.

Während der Zeit Babylons kann es sich oft um eine Inschrift handeln, die eine Person verflucht, die ein Gebäude so weit abreißt, dass man sein Fundament sehen kann. Später tauchten andere Traditionen auf, zum Beispiel war es für die Freimaurer üblich, kleine Gedenkschatullen in den öffentlichen Gebäuden zu verstecken, die sie bauten.

Größerer Erfolg als die versteckten Zeitkapseln, genossen die Inschriften auf den Steinen in Sichtweite. Und ein ziemlich großer Teil unseres Wissens über die alte Geschichte und Kultur stammt wirklich von solchen Objekten. Manchmal sind sie Teil einer größeren erhaltenen Architektur. Eines der bekanntesten Beispiele (der Schlüssel zur Entschlüsselung der Keilschrift ) kann eine einfache Inschrift sein, die auf einem Felsen im Gebiet des modernen Iran zerkratzt ist:





Zur Ausdruckskraft wird oben ein Basrelief mit lebensgroßen Kriegern hinzugefügt. Übersetzter Textes beginnt: "Ich bin der große Darius, der König der Könige ...", und dann gibt es 76 Absätze von Darius 'Errungenschaften, von denen viele über die unterdrückten Aufstände gegen ihn berichten, in denen die Führer der Aufstände auf ein unrühmliches Ende warteten.

Solche Inschriften finden sich oft in der Antike (wie ihre bescheideneren Gegenstücke heute oft zu finden sind). Aber ihre Ironie wird durch meinen Liebling als Kind Shelleys Sonett " Ozimandia " (zu Ehren des ägyptischen Ramses II) gut vermittelt:

;
: ,
,
.

,
;

, .

: —
« — , — !
,
, !»

… …
… …

// . .

Wenn die Beschreibung des Projekts von Space Beacons den Abschnitt „Risiken“ enthält, kann diese Beschreibung ein gutes Beispiel sein.

Natürlich haben die alten Zivilisationen neben speziellen "indikativen" Inschriften auch viele "Dokumentationen" in der einen oder anderen Form bis heute erhalten. Vor zehn Jahren kaufte ich im Internet (ja, ich bin mir sicher, dass es echt ist) eine kleine Keilschrifttafel aus dem Jahr 2100 v. Chr .:



Es stellte sich heraus, dass dies ein Vertrag ist, durch den Herr Lou-Nunn 1,5 gur (ungefähr 0) erhält , 4 m ³ ) Gerste im Sommermonat Damuzi (Juni-Juli), für die er im September-November mit bestimmten Waren bezahlen muss.

Die meisten der überlebenden Tabletten berichten über etwas Ähnliches. Einer von tausend erzählt von Mathematik oder Astronomie. Wenn man sie heute betrachtet, ist es interessant zu sehen, wie weit die Babylonier in Mathematik und Astronomie fortgeschritten sind. Aber (mit Ausnahme einiger astronomischer Parameter) lernen wir nach einem bestimmten Moment wenig von diesen Tabletten.

Und dies ist eine Lehre für unsere heutigen Versuche. Wenn wir Mathematik oder wissenschaftliche Fakten in unsere Leuchttürme stecken, wird dies zeigen, wie weit wir gekommen sind (und um den besten Eindruck zu hinterlassen, müssen wir natürlich die fortschrittlichste Forschung einbeziehen - zum Beispiel die moderne Mathematik, aber es wird ziemlich schwierig sein, dies zu tun). . Dies ist jedoch ein bisschen wie bei Arbeitssuchenden, die ihren Lebenslauf mit einer Beschreibung grundlegender Fakten beginnen. Ja, das wissen wir alle - erzähl uns etwas über dich!

Aber wie geht das am besten? In der Vergangenheit hatten Wörter die größte Bandbreite. In der heutigen Welt ist dies ein Video - oder eine KI-Simulation. Aber das ist noch nicht alles, und das zeigt sich in der heutigen Archäologie. Fast jedes feste Objekt trägt mikroskopische Spuren seiner Geschichte. Vielleicht sind dies mehrere zufällige Moleküle - DNA oder etwas anderes, das in Küchenutensilien gefallen ist. Vielleicht sind dies mikroskopische Risse und Kratzer des Materials selbst, die Verschleiß zeigen.

Die Atommikroskopie ist der Beginn einer ihrer Möglichkeiten, solche Dinge systematisch zu lesen. Auf dem Gebiet der Einführung von Computern im molekularen Maßstab werden solche Möglichkeiten schneller wachsen. Dadurch erhalten wir Zugang zu einem riesigen Repository mit „historischen Abgasen“.

Wir werden den Namen "Lu-Nanna" nicht sofort erkennen können. Aber wir können ihre DNA erkennen, die DNA ihres Schreibers, zu welcher Tageszeit die Platte hergestellt wurde, welche Gerüche und möglicherweise sogar Geräusche vorhanden waren, als der Ton trocknete. All dies kann als „sensorische Daten“ bezeichnet werden - und sie geben uns wiederum Informationen über „was passiert ist“, ohne zu interpretieren, was als wichtig angesehen wird.

Nachrichten im Raum

Okay, aber unser Ziel ist es, Informationen über unsere Zivilisation in den Weltraum zu bringen. Wie ist die Geschichte früherer Versuche, dies zu tun? Bisher gibt es nur vier Raumschiffe außerhalb des Sonnensystems und ungefähr hundert weitere Fahrzeuge in einem mehr oder weniger intakten Zustand auf den Oberflächen verschiedener Planeten (ohne die harten Landungen, geschmolzenen Fahrzeuge auf der Venus usw.). In gewisser Weise ist das Raumschiff selbst eine ziemlich große „Botschaft“, ein Beispiel für viele Technologien und so weiter.



Die wahrscheinlich größte Menge an "Entwurfsinformationen" wird in Mikroprozessoren enthalten sein. Und obwohl die Notwendigkeit, strahlungsbeständige integrierte Schaltkreise herzustellen, uns dazu zwingt, Chip-Schaltkreise zu verwenden , die zehn Jahre hinter den neuesten Modellen zurückliegen, verfügen beispielsweise die 2006 gestarteten Raumfahrzeuge New Horizons über MIPS R3000-Prozessoren (wenn auch mit einer Frequenz) 12 MHz) mit mehr als 100.000 Transistoren:



Es enthält auch eine Menge Software, die normalerweise im ROM gespeichert ist. Natürlich ist es selbst für Menschen möglicherweise nicht so einfach zu verstehen - zum Beispiel war es erst im letzten Monat notwendig, den Maschinencode für die längst vergangene maßgeschneiderte CPU zu entschlüsseln, um die Voyager-1- Reserve-Rangierraketenmotoren zu starten, die seit 37 Jahren nicht mehr verwendet wurden.

Die Struktur des Raumfahrzeugs kann viel über die Technik und ihre Geschichte erzählen. Warum hat die Antenne eine solche Form ? Es hat eine lange Entstehungsgeschichte von anderen Antennen, die so und so hergestellt und modelliert wurden, und so weiter und so fort.

Was ist mit direkteren Informationen über Menschen? Oft finden Sie kleine Etiketten, die von ihren Herstellern auf Komponenten gedruckt und befestigt wurden. In jüngster Zeit gab es die Tendenz, eine Liste mit Namen von Personen (mehr als 400.000 am New Horizons) in Form von Gravuren, Mikrofilmen oder CD / DVDs zu senden. Die MAVEN Martian Mission beförderte mehr als 1000 Haiku über den Mars, die von der Öffentlichkeit erstellt wurden (300 Kinderzeichnungen - alles auf DVD). Bei den meisten Raumschiffen ist die Flagge die bekannteste „menschliche Botschaft“:



Mehrmals wurden die Geräte mit speziellen Platten und Exponaten ausgestattet. Zum Beispiel wurde an der Säule des Apollo 11-Mondmoduls eine solche Platte angebracht (mit der Erde in Form einer stereografischen Projektion, die in der Mitte des Atlantiks entlang des 20 ° -Meridians geschnitten wurde):



Bei jeder Apollo-Mission zum Mond wurde dort auch eine amerikanische Flagge angebracht (und die meisten von ihnen „ flattern “ nach jüngsten hochauflösenden Beobachtungen immer noch) - was seltsamerweise den Schreinen antiker Götter ähnelt, die in archäologischen Stätten gefunden wurden:



Die allererste erfolgreiche Mondsonde ( Luna-2 ) trug dieses Objekt, ähnlich einer Kugel, zum Mond - es musste wie eine Granate explodieren und Pentagone über die Oberfläche streuen, kurz bevor die Sonde auf die Oberfläche fiel:



Auf dem Mars gibt es eine Platte , die eher wie eine Titelseite eines Dokuments aussieht - sie kann beschrieben werden als „die Ergebnisse des Kleinhirns einiger Leute in den Weltraum senden“ (welche Art von Persönlichkeitsanalyse können Außerirdische basierend auf diesen Signaturen durchführen?):



Es gibt eine weitere Liste von Namen, diesmal ein Denkmal für gefallene Astronauten, die auf dem Apollo 15-Mond zurückgelassen wurden. Daran ist eine Statuette angebracht, die seltsamerweise an Figuren aus archäologischen Stätten erinnert:



Figuren tauchten auch auf anderen Raumfahrzeugen auf. Hier sind einige LEGO-Figuren, die mit dem Juno-Apparat zu Jupiter gingen (von links nach rechts: der mythologische Jupiter, der mythologische Juno und der echte Galileo):



Auf diesem Gerät befand sich auch eine weitere Widmung an Galileo - obwohl all dies verdunsten wird, wenn es 2018 die Umlaufbahn des Jupiter verlässt, um seinen Mond nicht zu verschmutzen:



Verschiedene persönliche Gegenstände und andere Schmuckstücke können auf dem Mond verbleiben - normalerweise informell. Ein Beispiel ist eine Sammlung winziger Kunstwerke (die sogar eine Person verblüffen werden), die an der Säule des Apollo 12-Mondmoduls angebracht wurden:



Auf dem erfolglosen Beagle-2- Gerät wurde eine weitere „Arbeit“ (sowie ein Gerät zur Farbkalibrierung) gesendet:



Es gibt mehrere „Mars-Sonnenuhren“ auf verschiedenen Rovers, die sowohl als Sonnenuhr als auch als Farbkalibrierung dienen. Frühestens wurde geschrieben "Zwei Welten, eine Sonne" - sowie der Name des Mars in 22 Sprachen; später gab es eine weniger poetische Botschaft: "Zum Mars für Forschungszwecke."



Eine weitere Weltraumkugel, eine Gedenkmünze aus Florida, an Bord des New Horizons-Apparats flog kürzlich an Pluto vorbei - es war vermutlich leicht, sich dem Startort des Apparats zu nähern.

Der ernsteste und bekannteste Versuch, die Botschaft zu vermitteln, sind Aluminiumtafeln bei Pioneers 10 und 11, die 1972 und 1973 auf den Markt gebracht wurden (heute sind sie bereits außerhalb unserer Reichweite):





Ich muss sagen, dass mir dieses Schild nie gefallen hat. Die Schöpfer haben sich meiner Meinung nach überlistet. Die größte Beschwerde, die ich immer hatte, ist ein Element oben links. In dem ursprünglichen Artikel (unter der Leitung von Karl Sagan) über diese Tafel steht geschrieben, dass "dieses Element für Physiker anderer Zivilisationen sofort erkennbar sein sollte".

Aber was ist das? Als menschlicher Physiker kann ich raten: Dies ist ein kanonisches Bild einer neutralen Wasserstoff-Funkleitung , auch als 21-cm-Leitung bekannt. Die Pfeile sollten die Richtungen der Spins des Protons und des Elektrons vor und nach dem Übergang darstellen. Aber hey, Elektronen und Protonen haben einen Spin von 1/2, also verhalten sie sich wie Spinoren . Und traditionell werden Spinoren in Lehrbüchern zur Quantenmechanik oft durch Vektoren dargestellt. Dies ist jedoch eine willkürliche Vereinbarung.

Ja, und warum müssen die Wellenfunktionen der Quantenmechanik in Atomen in Form von lokalisierten Linien dargestellt werden? Elektronen müssen sich in einem "vollen Kreis" bewegen, was ihre Delokalisierung bedeutet. Ja, eine solche Ikonographie kann einer Person erklärt werden, die mit Lehrbüchern über Quantenmechanik vertraut ist. Aber so unverständlich und spezifisch wie möglich für den Menschen. Übrigens, warum nicht einfach eine Linie dieser Länge zeichnen, um eine Strahlung von 21,106 cm darzustellen, oder eine Platte dieser Größe herstellen (ihre Breite beträgt 22,9 cm) ?!

Ich könnte weiter darüber berichten, was mit dieser Platte nicht stimmt. Stilisierte Bilder von Menschen, insbesondere im Vergleich zum Raumschiff. Verwenden des Pfeils, um die Richtung des Raumfahrzeugs anzuzeigen (haben die Außerirdischen die Phase der Verwendung von Pfeilen durchlaufen?) Null Bytes am Ende von Zeilen, die unzureichend genaue Messungen von Pulsarperioden abdecken.

Die offizielle Beschreibung der Originalarbeit korrigiert die Situation nicht, und im Allgemeinen wird in der Arbeit ein komplexer „wissenschaftlicher IQ-Test“ in Form einer Erklärung zur Dekodierung der verbleibenden Elemente der Tablette organisiert:



Nachdem die Aufmerksamkeit auf die Pioneer-Tablets gelenkt wurde, wurde ein ehrgeizigerer Versuch für die 1977 eingeführten Voyager-Geräte unternommen. Das Ergebnis war eine 12-Zoll- Voyager-Goldplatte mit Albumcover:



Im Jahr 1977 schienen Schallplattenaufnahmen "allgemein offensichtliche Technologie" zu sein. Heute ist natürlich sogar das Konzept der analogen Aufnahmen fast verschwunden . Und was ist diese sorgfältig gezeichnete "Nadel" oben links? Heutzutage besteht die naheliegende Möglichkeit, eine Aufzeichnung zu lesen, darin, sie einfach als Bild ohne Rillen für Nadeln zu erstellen.

Okay, was steht auf dieser Platte ? Mehrere mündliche Grüße in 55 Sprachen (beginnend mit der modernen Version von Akkadisch ) sowie eine 90-minütige Sammlung von Musik aus der ganzen Welt. Stellen Sie sich vor, wie ein außerirdischer Übersetzer oder eine KI vergeblich versucht, die in Worten und Musik enthaltenen Botschaften abzugleichen. Es gibt auch eine Stunde aufgezeichneter Gehirnwellen von Carl Sagans zukünftiger Frau (Anne Druant), die anscheinend über verschiedene Dinge nachdenkt.

Es gibt auch 116 Bilder, die in analogen Scanlinien codiert sind (ich weiß nicht, wie Farbe codiert wird). Viele von ihnen sind Fotografien aus dem Leben der Erde der 1970er Jahre. Einige sind „wissenschaftliche Erklärungen“, die für die Schüler 2010 keine schlechten Interpretationsübungen sind (obwohl die Materialrundung seltsam ist, werden 9 Planeten erwähnt, im Basenpaar gibt es S anstelle von C und zusätzlich gibt es eine sehr niedliche Silhouettezeichnung):









Ja, als ich im Film „Arrival“ meine Versionen von „Karten mit Bild und Unterschrift“ für Wissenschaftler anbot, begann ich auch mit einem Binärcode - obwohl es in unserer Zeit einfacher und natürlicher ist, die gesamte eingebettete Regelmäßigkeit von Zahlenfolgen zu zeigen:



Zu den Versuchen, die nach den Voyagers stattfanden, gehörten (sehr im Stil der 1990er Jahre) eine CD mit dem Kunstwerk „Visions of Mars“ auf dem erfolglosen Apparat Mars-96 von 1996 sowie eine temporäre Kapsel von 2012 - eine CD mit Bildern und Videos des Satelliten Echostar 16 am Geostationär Umlaufbahn um die Erde:



Ein etwas anderes Tablet wurde 1976 auf dem Satelliten LAGEOS-1 gestartet, der sich 8,4 Millionen Jahre lang in einer polaren Umlaufbahn um die Erde befinden sollte. Es gibt Binärzahlen, die dem „Binärmedaillon“ von Leibniz ähneln. Es gibt auch das vorhergesagte Ergebnis der Kontinentalverschiebung (was ist mit dem Meeresspiegel?) Von 228 Jahren bis zum Ende des Satellitenlebens - aufgrund dessen stellt sich die Frage: "Denken wir alles richtig durch?"



Die Cassini- Mission, die am Saturn vorbeiflog, enthielt fast eine gravierte Diamantplatte, aber weil die Leute nicht zustimmen konnten , wurde sie nicht gesendet. Stattdessen hat das Raumschiff direkt nach Ozimandy einen leeren Stand dafür gelassen, so dass es sehr schwierig sein wird, vor seinem Zweck zu raten.

Eine andere Klasse von Artefakten, die in den Weltraum geschickt werden, sind Radiosendungen. Und bis wir gezieltere Radiosendungen haben (und 5G wird uns helfen), strahlen wir eine bestimmte Menge (zunehmend verschlüsselter) Funkenergie in den Weltraum. Die intensivste Übertragung bleibt das Summen von Stromleitungen mit 50 und 60 Hz sowie von Pulsaren, die sehr an Pulsare aus dem Raketen- Früherkennungssystem erinnern. In der Vergangenheit gab es jedoch Versuche, eine Nachricht an Außerirdische zu senden.

Der berühmteste Versuch war das Senden vom Arecibo - Radioteleskop im Jahr 1974. Seine Wiederholungsdauer war gleich dem Produkt zweier Primzahlen, das auf ein rechteckiges Array anspielt. Für die Menschen wäre das Entschlüsseln dieser Nachricht eine interessante Übung. Sehen Sie eine Folge von Binärzahlen? Schematische DNA, eine Bitmap ihrer Komponenten? Teleskopsymbol? Kleiner Mann, wie aus einem 8-Bit-Spiel?



Andere Nachrichten wurden gesendet - Doritos-Anzeigen , das Beatles-Lied, Craigslist- Seiten, pflanzengenetische Sequenz - sowie einige peinliche Designs.

Natürlich empfangen wir Radiosendungen aus dem Weltraum, die wir oft nicht verstehen können . Sind sie Zeichen von Intelligenz? Oder ist es "nur Physik"? Wie gesagt, das Prinzip der rechnerischen Äquivalenz legt nahe, dass es wirklich keinen Unterschied gibt. Dies ist die Schwierigkeit unseres Projekts mit Leuchttürmen.

Es ist erwähnenswert, dass direkt auf der Erde nicht nur Nachrichten in den Weltraum geschickt wurden, sondern auch Botschaften, die speziell für die Zukunft entwickelt wurden und mehrere tausend Jahre lang entworfen wurden. Beispiele sind eine Sternenkarte auf dem Boden des Hoover-Staudamms vor 2000 Jahren und lange geplante, aber noch nicht umgesetzte Warnungen " nicht nähern - radioaktiv ", die für 10.000 Jahre ausgelegt sind (oder spezielle "Atompriester", die Informationen von Generation zu Generation übertragen). für Lagereinrichtungen für radioaktive Abfälle wie WIPP in West-Texas .

Das Gespräch über interplanetare Kommunikation wäre unvollständig, ohne das Buch Linkos: Entwicklung einer Sprache für die Weltraumkommunikation von 1960 zu erwähnen, dessen Kopie am Set von Arrivals erschien. Die Idee des Buches ist es, die Methoden und Methoden des Schreibens mathematischer Logik zu verwenden, um Mathematik, Naturwissenschaften, menschliches Verhalten und andere Dinge auf der Grundlage der "ersten Prinzipien" zu erklären. Sein Autor Hans Freudenthal unterrichtete mehrere Jahrzehnte Mathematik und suchte nach den besten Möglichkeiten, (menschlichen) Kindern Mathematik zu erklären.



Lincos erschien zu früh, um das moderne Denken über Computersprachen zu nutzen. Er benutzte oft den fast komisch obskuren Ansatz der dreibändigen Principia Mathematica [lat. Principles of Mathematics], eine Arbeit über die Logik und Philosophie der Mathematik von Alfred North Whitehead und Bertrand Russell, veröffentlicht in den 1910er Jahren. In diesem Buch wurde die Bezeichnung selbst der einfachsten Ideen kompliziert. In Bezug auf das Verhalten von Menschen gaben Linkos lediglich Beispiele in Form kleiner Theaterproduktionen an, die in Form von Notationen mathematischer Logik aufgezeichnet wurden.

Es ist jedoch interessant, die symbolische Darstellung solcher Dinge zu versuchen - das ist die Bedeutung meiner symbolischen Sprache für die Kommunikation. Obwohl Linkos nur der Anfang von Versuchen war, etwas Ähnliches zu formulieren, war es dennoch eine offensichtliche Quelle für Versuche, „ aktive SETI-Nachrichten “ zu senden, die 1999 begannen, und einige Bitmaps mit niedriger Auflösung auf den Linkos wurden an nahegelegene Sterne gesendet .

Science Fiction und darüber hinaus

Für unser Projekt mit Leuchttürmen ist es notwendig, menschliche Artefakte zu schaffen, die selbst Außerirdische erkennen können. Eine verwandte Frage, wie außerirdische Artefakte erkannt werden können, wurde in der Science-Fiction oft gestellt.

Meistens ist dies etwas, das „nicht natürlich aussieht“, entweder aufgrund des Gegensatzes der Schwerkraft oder aufgrund übermäßiger Einfachheit oder Idealität. Wenn beispielsweise im Film „2001“ ein schwarzer rechteckiger Monolith mit einem Seitenverhältnis von genau 1: 4: 9 auf der Erde der Steinzeit oder auf dem Mond erscheint, ist dies offensichtlich „unnatürlich“.

Andererseits argumentierten die Menschen des 19. Jahrhunderts, dass die Tatsache, dass ein so komplexes Artefakt wie Taschenuhren, die von Menschenhand hergestellt wurden, viel einfacher ist als biologische Organismen, dass letztere nur „Gottes Schöpfung“ sein kann. Aber ich denke, das Problem ist, dass unsere Technologie noch nicht weit fortgeschritten ist. Im Großen und Ganzen verlassen wir uns immer noch auf technische Traditionen und Konstruktionen, dank derer wir leicht vorhersagen können, wie sich das System verhalten wird.

Ich glaube aber nicht, dass dies noch lange so bleiben wird. Im Laufe der Jahre, in denen ich das Computeruniversum aller möglichen Programme untersucht habe, habe ich festgestellt, dass die effektivsten Programme für einen bestimmten Zweck häufig nicht einfach aussehen (und dies ist in gewissem Sinne eine unvermeidliche Folge der Versuche, die Computerressourcen am effizientesten zu nutzen). Wenn wir beginnen, solche Programme systematisch zu generieren (wie es Darwins Entwicklung und Training neuronaler Netze bereits begonnen haben), erhalten wir Artefakte, die nicht mehr einfach aussehen.

Es ist ironisch, aber angesichts des Prinzips der rechnerischen Äquivalenz nicht überraschend, dass unsere zukünftigen Artefakte zunehmend „natürlichen Systemen“ ähneln werden. Und unsere gegenwärtigen Artefakte werden vielleicht in Zukunft so primitiv aussehen, wie viele der Objekte, die vor dem Aufkommen moderner industrieller Prozesse geschaffen wurden, uns heute suchen.

Einige NF-Geschichten haben das Problem „natürlich aussehender“ außerirdischer Artefakte untersucht und untersucht, wie sie erkannt werden können. Natürlich steckt dieses Problem in den gleichen Problemen, die ich bereits in diesem Beitrag besprochen habe - zum Beispiel ist es sehr schwer zu sagen, ob das seltsam rote und seltsam langgestreckte interstellare Objekt , das kürzlich unser Sonnensystem durchquerte, ein außerirdisches Artefakt oder nur ein „Naturstein“ war. .

Der Raum aller möglichen Zivilisationen

Das Hauptthema dieses Beitrags ist, dass für „Kommunikation“ ein bestimmter gemeinsamer „kultureller Kontext“ erforderlich ist. Aber wie gemeinsam? Unterschiedliche Menschen - mit ganz unterschiedlichen Geschichten und Erfahrungen - verstehen sich normalerweise gut genug, damit die Gesellschaft funktionieren kann, obwohl das Verständnis mit dem Wachstum der „kulturellen Unterschiede“ komplizierter wird.

In der Geschichte der Menschheit kann man sich ein ganzes Netzwerk kultureller Kontexte vorstellen, die im Großen und Ganzen (zumindest bis vor kurzem) von Ort und Zeit bestimmt werden. Benachbarte Kontexte sind normalerweise ziemlich eng miteinander verbunden - aber um beispielsweise eine beträchtliche Entfernung zu erreichen, müssen Sie häufig eine ziemlich lange Kette von Zwischengliedern durchlaufen - darüber, wie Sie eine Kette von Zwischenübersetzungen durchlaufen müssen, um Text von einer Sprache in eine andere zu übersetzen.

Insbesondere in der heutigen Zeit ändert sich der kulturelle Kontext oft sehr stark, selbst im Laufe eines menschlichen Lebens. Aber normalerweise ist dieser Prozess reibungslos genug, damit ein Individuum Verbindungen zwischen verschiedenen Kontexten aufbauen kann, denen er begegnet - obwohl es natürlich auch solche Menschen gibt, die durch die Vorlieben und Interessen junger Menschen verwirrt sind (erinnern Sie sich an moderne soziale Netzwerke usw.). Und wenn eine Person nach hundert Jahren plötzlich aufwacht, würde sich ein bestimmter Teil des kulturellen Kontexts natürlich sehr stark unterscheiden, was verwirrend wäre.

Okay, können wir eine Art formale Theorie des kulturellen Kontexts erstellen? Dazu müssten wir den Raum aller möglichen Zivilisationen beschreiben. Und zunächst scheint es völlig unrealistisch.

Wenn wir jedoch das Computeruniversum aller möglichen Programme untersuchen, betrachten wir den Raum aller möglichen Regeln. Es ist leicht vorstellbar, dass wir mit Hilfe einer geeigneten Regel zumindest einige Merkmale der Zivilisation definieren - und unterschiedliche Regeln können zu radikal unterschiedlichem Verhalten führen, wie in diesen zellularen Automaten:



Okay, aber in welchem ​​Kontext würde "Kommunikation" bedeuten? Sobald diese Regeln rechnerisch universell sind (und das Prinzip der rechnerischen Äquivalenz besagt, dass dies außer in trivialen Fällen immer der Fall sein wird), sollte eine Art der Übersetzung zwischen ihnen erscheinen. Insbesondere muss es für eine universelle Regel eine Art Programm - oder eine Klasse von Anfangsbedingungen - geben, dank derer jede andere spezifische Regel emuliert werden kann. Mit anderen Worten, es sollte möglich sein, den Interpreter einer beliebigen Regel in Bezug auf die ursprüngliche Regel zu implementieren.

Dann können Sie sich die Definition des Abstands zwischen den Regeln vorstellen, der durch die Größe oder Komplexität des Interpreters bestimmt wird und für die Übersetzung zwischen ihnen erforderlich ist. Aber obwohl das im Prinzip gut klingt, ist es in der Praxis definitiv nicht einfach. Die Tatsache, dass die Interpretierbarkeit formal unlösbar sein kann, hilft nicht weiter, daher gibt es möglicherweise keine Obergrenzen für die Größe oder Komplexität des Übersetzers.

Konzeptionell gibt uns dies jedoch die Möglichkeit, über die Definition einer „Kommunikationsentfernung“ nachzudenken. Und vielleicht können Sie sich die erste Annäherung für den vereinfachten Fall neuronaler Netze vorstellen, bei der Sie einfach fragen können, wie schwierig es ist, ein Netz so zu trainieren, dass es sich wie das andere verhält.

Eine profanere Analogie zum Raum kultureller Kontexte sind menschliche Sprachen, von denen etwa 10.000 bekannt sind. Sie können die Ähnlichkeit von Sprachen bewerten, indem Sie ihre Wörter und möglicherweise grammatikalische Strukturen studieren. Und obwohl in erster Näherung alle Sprachen über dasselbe sprechen können, kann es zwischen den Sprachen zumindest einen künstlichen, aber signifikanten Unterschied geben.

Aber im Fall menschlicher Sprachen wird vieles von der Geschichte bestimmt. Sie können auch einen gesamten Evolutionsbaum von Sprachen definieren, der erklärt, was nah ist und was nicht. Sprachen sind oft kulturähnlich, aber sie sind nicht dasselbe. Zum Beispiel unterscheidet sich Finnisch sehr von Schwedisch, obwohl die finnische und die schwedische Kultur sehr ähnlich sind.

Im Fall menschlicher Zivilisationen gibt es viele Ähnlichkeitsindikatoren. Wie ähnlich sehen ihre Artefakte aus Sicht des neuronalen Netzwerks aus? Wie ähnlich sind ihre sozialen, wirtschaftlichen oder genealogischen Netzwerke? Wie ähnlich sind die numerischen Messungen der Gesetze ihrer Gesetze oder ihrer Regierungsführung?

Natürlich haben alle menschlichen Zivilisationen eine gemeinsame Geschichte - und sie nehmen zweifellos eine winzige Ecke im Raum aller möglichen Zivilisationen ein. Und für die meisten potenziellen außerirdischen Zivilisationen wäre es völlig unrealistisch zu erwarten, dass die Arten von Indikatoren, die wir im Kontext menschlicher Zivilisationen diskutieren, sogar einfach bestimmt werden können.

Wie kann man also die Zivilisation und ihren kulturellen Kontext charakterisieren? Man kann sich fragen, wie sie das Computeruniversum aller möglichen Programme nutzt. Welche Teile dieses Universums sind für sie wichtig und welche nicht?

Vielleicht besteht das ultimative Ziel der kulturellen Evolution darin, den gesamten Raum möglicher Programme zu nutzen. Natürlich basiert unser physisches Universum angeblich auf bestimmten Programmen - obwohl andere Programme innerhalb des Universums perfekt emuliert werden können.

Und wahrscheinlich sollte alles, was wir als „Zivilisation“ mit einem „kulturellen Kontext“ definieren können, eine Art Kodierung - und tatsächlich eine bestimmte Art von Sprache - für die Programme verwenden, die sie definieren möchte. Eine Möglichkeit, die Zivilisation zu charakterisieren, besteht darin, sich vorzustellen, welches Analogon der Wolfram-Sprache (oder im Allgemeinen welche Sprache der symbolischen Kommunikation) sie erfindet, um Dinge zu beschreiben.

Ja, ich habe mein ganzes Leben damit verbracht, das einzige Wolfram-Sprachbeispiel für Menschen zu erstellen. Und jetzt schlage ich vor, den Raum aller möglichen ähnlichen Sprachen mit allen möglichen Möglichkeiten zur Auswahl und Codierung des Computeruniversums einzuführen.

Aber genau das müssen wir tun, wenn wir ernsthaft über die Kommunikation mit Außerirdischen nachdenken. Und in gewissem Sinne können wir, genau wie wir sagen können, dass wir Außerirdische betrachten, die in einer Entfernung von einer bestimmten Anzahl von Lichtjahren leben, auch Außerirdische betrachten, die eine Sprache haben, die ihren kulturellen Kontext definiert befindet sich in einer bestimmten "Sendeentfernung" von unserer.

Wie kann dies in der Praxis untersucht werden? Natürlich können wir uns vorstellen, was für ein Analogon der Wolfram-Sprache für die Kreaturen nützlich sein könnte, mit denen wir die Erde teilen. Wir können darüber nachdenken, was für die KI nützlich erscheint - obwohl dies einen gewissen geschlossenen Kreislauf hat, da wir KI zur Erfüllung menschlicher Ziele schaffen. Aber vielleicht ist der beste Weg, um fortzufahren, einfach eine abstrakte Aufzählung aller möglichen Wolfram-Sprachanaloga vorzustellen und dann mögliche Übersetzungsmethoden zwischen ihnen zu untersuchen.

Was sollen wir senden?

Okay, hier haben wir eine Reihe komplexer intellektueller und philosophischer Probleme. Aber wenn wir Leuchtfeuer in den Weltraum schicken wollen, die über die Errungenschaften unserer Zivilisation sprechen, was ist das Beste in der Praxis?

Ein paar offensichtliche Punkte. Erstens sollten Sie, auch wenn es „universell“ erscheint, nicht zu viel formal ausgegebenes Material senden. Wir können sagen, dass 2 + 2 = 4 ist, oder eine Reihe von mathematischen Theoremen definieren oder die Entwicklung eines zellularen Automaten demonstrieren. Abgesehen davon, dass wir in der Lage sind, erfolgreiche Berechnungen durchzuführen (was angesichts des Prinzips der rechnerischen Äquivalenz nichts Besonderes ist), werden wir auf diese Weise nichts Besonderes übermitteln. Die einzige wirkliche Information über uns wird die Wahl sein, was genau vermittelt werden soll: welche arithmetischen Fakten, welche Theoreme und so weiter.



Hier ist ein alter ägyptischer Würfel. Ja, es ist interessant, dass sie das Ikosaeder kannten und beschlossen, es zu verwenden. Die Details der Form des Ikosaeders sagen jedoch nichts aus - es ist genau das gleiche wie bei jedem anderen Ikosaeder.

Nun, dann wird das folgende Prinzip ein wichtiges Prinzip sein: Wenn wir etwas über uns selbst vermitteln wollen, müssen wir das vermitteln, was uns besonders erscheint - nämlich alle möglichen zufälligen Details über unsere Geschichte und Interessen. Wir können eine Enzyklopädie senden. Oder, wenn mehr Platz vorhanden ist, alle Inhalte des Internets, alle Scans von Büchern, alle verfügbaren Videos.

Eine gewisse Menge an Informationen sollte jedoch ausreichen: Wenn dies im Prinzip alles Rohmaterial ist, das jede vernünftige Frage beantwortet, die über unsere Zivilisation und unsere Errungenschaften gestellt werden kann.

Aber wie kann man es so effektiv wie möglich machen? Zumindest für die Frage des Wissens im Allgemeinen habe ich viel Zeit damit verbracht, dieses Problem zu lösen. In gewissem Sinne ist es genau das Ziel von Wolfram | Alpha: ein System zu schaffen, das Antworten auf möglichst viele Fragen berechnen kann.

Also, ja, wenn wir Wolfram | Alpha senden, senden wir das Wissen unserer Zivilisation in einer konzentrierten, kalkulierten Form, die für eine breite Verwendung bereit ist.

Natürlich funktioniert zumindest die öffentliche Version von Wolfram | Alpha nur mit Allgemeinwissen. Was ist mit detaillierteren Informationen über Menschen?

Sie können jederzeit Dinge wie E-Mail-Archive, persönliche Analysen, Notizen usw. nutzen. Ich habe über drei Jahrzehnte detaillierte personenbezogene Daten gesammelt, die ich hauptsächlich gesammelt habe, weil dies einfach war.

Aber was kann man daraus lernen? Ich glaube, dass es in diesem Archiv genügend Daten gibt, so dass es im Prinzip möglich wäre, meinen Bot auf ihrer Basis zu erstellen: das heißt, ein KI-System zu erstellen, das auf Anfragen fast genauso reagiert wie ich.

Natürlich können Sie immer „zur Quelle gehen“ und den Inhalt des menschlichen Gehirns lesen. Wir wissen noch nicht, wie das geht. Wenn wir jedoch davon ausgehen, dass die Empfänger unserer Leuchtfeuer weiter fortgeschritten sind, können wir davon ausgehen, dass sie, nachdem sie das Gehirn erhalten haben, herausfinden können, was er tun würde.

Und in der Tat ist es vielleicht am offensichtlichsten (wenn auch etwas gruselig), völlig gefrorene Menschen zu senden (und sie sollten bei interstellaren Temperaturen gut erhalten sein!). Natürlich ist es ziemlich ironisch, wie sehr dies die ägyptische Idee der Mumifizierung erinnert - obwohl unsere Technologie besser sein wird (aber wir haben das Kryonikproblem noch nicht gelöst).

Gibt es einen besseren Weg? Vielleicht mit KI und digitaler Technologie anstelle von Biologie. Dann werden wir ein anderes Problem haben. Ja, ich glaube, wir können KI dazu bringen, jeden Aspekt unserer Zivilisation darzustellen, den wir brauchen. Aber dann müssen wir uns entscheiden, was „das Beste“ unserer Zivilisation ist.

Dies hängt sehr stark mit ethischen und „konstitutionellen“ Fragen zusammen, die wir für die KI definieren müssen - und dies ist eine Aufgabe, die in direktem Zusammenhang mit der Dynamik unserer Gesellschaft steht. Wenn wir biologische Menschen schicken, erhalten wir alle Eigenschaften jeder Person im Komplex. Wenn wir jedoch KI senden, müssen wir entscheiden, welche der endlosen möglichen Eigenschaften wir der KI zuweisen, damit sie unsere Zivilisation am besten repräsentiert.

Was auch immer wir senden - biologisches oder digitales Material - es gibt keine Garantie für eine erfolgreiche Kommunikation. Natürlich wird unsere Person oder unsere KI versuchen, die Anfragen des Außerirdischen, der sie gefunden hat, zu verstehen und darauf zu reagieren. Dies kann jedoch eine hoffnungslose Aufgabe sein. Ja, unser Vertreter kann möglicherweise die Außerirdischen identifizieren und ihre Berechnungen beobachten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass zwischen ihm und den Außerirdischen genügend Kontaktpunkte vorhanden sind, damit Sie zumindest etwas vermitteln können, das einer Bedeutung ähnelt.

Und die Tatsache, dass wir noch nicht genau bestimmen konnten, was als Zeichen für das Vorhandensein außerirdischer Intelligenz im Universum angesehen werden kann, weckt keine Hoffnung. Es ist auch nicht ermutigend, dass wir selbst auf unserem Planeten keine Kommunikation mit anderen Arten herstellen konnten.

Aber wie Darius - oder sogar Ozimandia - dürfen wir nicht aufgeben. Wir müssen Leuchttürme als Denkmäler betrachten. Vielleicht sind sie nützlich für eine Art „Leben nach dem Tod“. Bisher haben sie jedoch als eine Art einheitliche Idee gedient, um darüber nachzudenken, auf welche Errungenschaften unserer Zivilisation wir stolz sind und was wir bestmöglich erfassen und markieren wollen. Und natürlich werde ich gerne in Form von Computerwissen zu diesem Versuch beitragen, für dessen Sammlung ich verantwortlich bin.