Для начала имейте в виду, что исследования в игре «Жизнь жизни» Конвея все еще продолжаются, и будущие разработки могут представлять собой гораздо менее сложное решение.
Сейчас, когда. Интересно, что эта тема на самом деле соответствует биологии и квантовой физике так же, как и традиционной компьютерной науке. Суть вопроса в том, может ли какое-либо устройство эффективно противостоять случайным изменениям своего состояния. Ответ прост и понятен: невозможно создать такую машину, которая идеальноустойчив к таким случайным изменениям. Конечно, это верно во многом так же, как квантовая механика могла вызвать, казалось бы, невозможные события. То, что препятствует тому, чтобы эти события произошли (ведущий большинство людей объявить их строго невозможными), является невероятно маленькой вероятностью, что такое событие имеет место. Вероятность, сделанная настолько малой из-за большой разницы между квантовым уровнем и уровнем человека. Аналогичным образом можно создать конечный автомат, устойчивый к малым степеням случайных изменений, просто сделав его настолько большим и избыточным, что любое замеченное «изменение» фактически равно нулю, но предполагается, что это не является целью. Предполагая, что это может быть достигнуто так же, как животные и растения устойчивы к радиации или физическим повреждениям.
В таком случае вопрос может заключаться не в том, как предотвратить низкоуровневые помехи от нанесения слишком большого ущерба, а скорее в том, как оправиться от максимально возможного ущерба. Здесь биология становится актуальной. Животные и растения на самом деле обладают этой самой способностью на клеточном уровне (обратите внимание: я говорю о клетках в биологическом смысле в этом ответе). Теперь, в игре жизни Конвея, идея создания вычислительного устройства в масштабе отдельных клеток это привлекательно (в конце концов, это делает такие создания намного меньше и эффективнее), но хотя мы можем создавать самовоспроизводящиеся компьютеры ( см. Близнецы ), это игнорирует тот факт, что сам объект-конструктор может быть поврежден возмущениями.
Другой, более устойчивый способ решения этой проблемы - создание компьютеров из самовоспроизводящихся избыточных частей (например, биологических клеток), которые выполняют свои операции, воспроизводят и заменяются.
В этот момент мы можем увидеть еще одну интересную параллель реального мира. Эти низкоуровневые помехи сродни воздействию радиации. Это наиболее заметно, если учесть тип повреждения, которое может быть нанесено вашим клеточным автоматам. Легко вызвать сбой каскада или «смерть» клетки в игре жизни Конвея, почти так же, как это происходит со многими клетками, подвергающимися воздействию радиации. Но существует наихудшая возможность мутации, в результате которой создается «раковая» клетка, которая продолжает воспроизводить свои поврежденные копии, которые не помогают в вычислительном процессе или дают неверные результаты.
Как я уже говорил, невозможно создать систему, которая полностью защищена от ошибок, вы можете только снизить вероятность того, что система скомпрометирует всю систему. Конечно, фундаментальный вопрос здесь действительно заключается в том, «являются ли вероятностное моделирование самим по Тьюрингу полным», что уже было решено, чтобы быть правдой . Сначала я бы ответил на этот фундаментальный вопрос, если бы не тот вопрос, который вы задали.