Научная фантастика. Возрождение
Шрифт:
Паоло сделал запрос в библиотеку о термине. Оказалось, что это концептуальный прототип вычислительного устройства, воображаемая машина, которая двигалась взад и вперед по бесконечной одномерной ленте данных, считывала и вписывала символы в соответствии с заданным набором правил.
— Если плитки подобраны верно, получится нужный узор, и следующий ряд плиток будет напоминать ленту с данными, после того как машина Тьюринга совершила первый шаг вычислений. А следующий ряд будет лентой данных после двух шагов машины, и так далее. Для каждой определенной машины Тьюринга существует определенный набор плиток Вана, которые могут имитировать ее шаги.
Паоло вежливо кивнул. Он впервые слышал столь необычные рассуждения, но они его не удивили.
— Ковры каждую секунду проводят миллиарды вычислений… но то же самое проделывают и окружающие их молекулы воды. Все физические процессы включают в себя те или иные расчеты.
— Верно. Но что касается ковров, это не простые беспорядочные движения молекул.
— Возможно.
Карпал улыбнулся, но ничего не сказал.
— Что, ты вывел принцип? Только не говори, что наш набор из двадцати тысяч полисахаридов плиток Вана совершенно случайно соответствует машине Тьюринга для определения числа п.
— Нет. Они образуют универсальную машину Тьюринга. Они могут вычислить все, что угодно, — в зависимости от исходных данных. Каждый дочерний фрагмент похож на программу, которую запускают в химический компьютер. Управляет программой рост.
— Ага. — В Паоло проснулось любопытство, но ему трудно было представить себе, где размещалась головка чтения/записи гипотетической машины Тьюринга. — То есть ты хочешь сказать, что в каждом новом ряду происходит замена всего лишь одной плитки, в том месте, где «машина» оставляет пометку на «ленте данных»…
Мозаичный узор, который он видел, представлялся ему хаотично сложным, ни один ряд даже приблизительно не повторял предыдущий.
— Нет-нет, — возразил Карпал. — Первоначальная модель Вана функционировала в точности как стандартная машина Тьюринга… но ковры больше похожи на произвольный набор различных компьютеров с перекрывающимися данными, причем все они работают параллельно. Здесь биологический механизм, а не машина, сконструированная человеком, поэтому тут все беспорядочно и необузданно, как… в случае, к примеру, генома млекопитающих. Между прочим, аналогии с последовательностью генов тоже наблюдаются. Я вычленил сети Кауфмана [7] на каждом из уровней, начиная с правил, по которым уложены плитки; вся система держится на гиперадаптивной грани между застывшим и хаотическим поведением.
7
Кауфман Стюарт — биолог, один из пионеров в области моделирования генетических сетей.
Паоло переваривал услышанное не без помощи библиотеки. Как и биологическая жизнь на Земле, ковры, по всей видимости, сочетали в себе определенную степень устойчивости и гибкости, которая в условиях местного естественного отбора обеспечивала им максимальные преимущества. Очевидно, сразу после образования Орфея возникли тысячи различных автокаталитических химических цепей, но так как на протяжении ранних сложных тысячелетий в системе Беги сменились и химия океана, и климат, то способность реагировать на изменения условий селекции и стала критерием этой самой селекции, в результате чего появились ковры. Теперь, спустя сто миллионов лет относительной стабильности, в отсутствие хищников или конкуренции, их сложность казалась избыточной, но она сохранилась.
— Значит, раз ковры получились этакими универсальными компьютерами… но при этом сейчас нет никакой потребности реагировать на окружающую среду… что же они делают, для чего им нужны эти способности к компьютерной обработке?
— Сейчас покажу, — торжественно объявил Карпал.
Паоло последовал за ним. Они парили над схематическим изображением одного из. ковров, простирающимся вдаль, насколько хватало взгляда, и извилистым и закрученным, как настоящий, хотя во всем остальном сильно стилизованным: каждый полисахаридный строительный блок был изображен в виде квадрата, стороны которого отличались друг от друга по цвету. Соприкасающиеся грани соседних квадратов были выкрашены в одинаковый цвет, чтобы продемонстрировать комплементарное взаимодействие соседних блоков.
— Одной группе микрозондов наконец-то удалось выделить целостный дочерний фрагмент, — объяснял тем временем Карпал, — хотя первичные грани, с которых началась жизнь данного фрагмента, можно представить очень приблизительно, потому что, пока микрозонды пробовали проанализировать фрагмент, он продолжал расти.
Не желая отвлекаться на несущественные детали, Карпал сделал нетерпеливый жест, и тут же все складки и морщины разгладились. Передвинувшись к одному из неровных краев ковра, Карпал попробовал воспроизвести процесс его создания и роста.
Паоло наблюдал, как по всем правилам сочетания плиток растет мозаичный узор — процесс, подчиненный точным математическим законам, никаких случайных столкновений радикалов с центрами катализации, никаких несоответствий границ между двумя новыми плитками, которые могут повлечь за собой разделение. Все эти беспорядочные перемещения приводили к безупречным результатам.
Паоло последовал за Карпалом выше, туда, где он мог видеть все тонкости сплетаемых узоров, накладывающиеся по растущему краю, с периодичностью повторяющиеся сложноструктурированные участки; они сталкивались и вступали во взаимодействие друг с другом, иногда проходили один сквозь другой. Подвижные псевдомагниты, квазистабильные волновые образования в одномерной Вселенной. Второе измерение ковра больше напоминало время, чем пространство, — перманентная запись всей истории участка ковра.
Карпал словно читал его мысли:
— Одномерный. Более чем плоский. Никакой связности, никакой сложности структуры. Что особенного может происходить в такой системе? Ничего интересного, так?
Он хлопнул в ладоши, и пространство вокруг Паоло взорвалось. Через его сознание проносились цветные дорожки, они переплетались, затем растворялись в виде светящегося облака.
— Нет, не так. Все это происходит в многомерном частотном пространстве. Я использовал преобразование Фурье, разложив край ковра на тысячу компонентов, и в каждом из них содержится независимая информация. Здесь мы видим лишь очень узкий срез, всего-навсего шестнадцатимерный, но на его примере можно изучить основные компоненты, увидеть все в максимально детализированном виде.
Паоло закружился в бессмысленном вихре цвета, он ощущал себя абсолютно потерянным и ничего не понимал.
— Ты глейснеровский робот, Карпал! «Всего-навсего шестнадцатимерный»! Как у тебя это получилось?
— Почему, ты думаешь, я перебрался в К-Ц? — Голос Карпала был обиженный. — Я думал, что люди намного более гибкие!
— То, что ты делаешь, — это… — «А что это? Ересь? Но ереси не существует. По крайней мере официально». — Ты кому-нибудь это уже показывал?
— Конечно нет. Кого ты имеешь в виду? Лизл? Германа?