Какая технология необходима для виртуального моделирования... всего?

Это не мой вопрос.

В моей истории есть машина, к которой можно подключиться с помощью электродов. Это позволяет войти в небольшую комнату виртуальной реальности, где моделируется все, от гравитации и электромагнетизма до атомов и кварков каждой молекулы. Это означает, что люди могут практиковаться в бою точно так же, как если бы они были в реальной жизни, но без возможности смерти или травм.

Какая технология нужна для создания «идеальной» симуляции мира в небольшом пространстве?

В частности, какие вычислительные возможности потребуются такому устройству для достижения этой цели?

В этом вопросе малое пространство можно определить как комнату размером примерно 10 х 20 квадратных метров и высотой около 3 метров.

Моделирование должно уметь:

  1. Имейте такие предметы, как яблоки, оружие и т. д.
  2. Все должно быть смоделировано таким образом, чтобы то, что происходит в виртуальной реальности, происходило и в реальной жизни, если повторялось или повторялось.
  3. Он должен воспроизводить сверхспособности пользователя, даже если пользователь не знает всего о том, как они работают.

Предположим, что в моей истории ученые открыли теорию всего и что она очень похожа на все, что мы знаем о реальном мире. (т.е. подойдите к этому вопросу так, как если бы кто-то должен был смоделировать все, что уже известно или теоретизировано о нашей нынешней Вселенной)

Для этого сюжетного элемента я рассматриваю человека с уникальной суперсилой, который может прикасаться к машине или устройству, чтобы увеличить его производительность в сотни или даже тысячи раз. Поможет ли это объяснить огромные вычислительные возможности?

РЕДАКТИРОВАТЬ Уточнение: отсутствие ограничений на эту машину / технологию - это как раз вопрос. Машина в моей истории используется, чтобы помочь людям практиковать и понимать свои сверхспособности. Поскольку сверхспособности сильно различаются, они должны быть максимально точными, чтобы сила работала одинаково внутри и снаружи машины. В противном случае, кто-то, кто может превратить атомы водорода в атомы золота в машине, может фактически превратить атомы водорода в атомы бора в реальной жизни.

Это поддается расчету. Я хочу попытаться рассчитать, сколько памяти для этого потребуется.
@ Ренан Конечно! Сначала я даже спорил о том, чтобы поставить тег «жестокая наука» .
1/3 Каково ваше определение «идеального»? То, что вы можете моделировать каждый кварк и глюон, не означает, что вы должны моделировать каждый кварк и глюон. Упрощения всегда принимаются либо для решения проблемы, либо для повышения производительности (часто и того, и другого). Вам даже не нужно иметь полную теорию всего, чтобы делать то, что вы предлагаете, и даже если бы вы это сделали, это, вероятно, не помогло бы. Например, мы знаем квантовое волновое уравнение и уравнения поля Эйнштейна, но оба они были бы ужасной отправной точкой для компьютерного моделирования.
2/3 Однако квантово-волновые уравнения очень быстро становятся неразрешимыми для чего-либо, кроме атома водорода, а EFE нуждаются во многих упрощениях только для того, чтобы их можно было решить непосредственно на компьютере. Обычно при моделировании вы находите аналитические частичные решения, которые можно использовать для реализации проблемы в коде. Прекрасным примером является трассировка лучей. Трассировка лучей предполагает, что свет движется как набор частиц, но мы знаем, что это не так. Однако, чтобы сделать проблему переноса света решаемой, мы делаем упрощения, которые позволяют нам реализовать гораздо более простые уравнения луча.
Честно говоря, я не понимаю, как на это можно ответить. Так что тот факт, что есть комментарии, говорящие, что это так, меня очень заинтересовал.
3/3 Кроме того, чтобы достичь даже реалистичного решения, вам нужно больше лучей, чем можно рассчитать за меньшее, чем геологическое время. Вместо этого мы делаем упрощение, что лучи — это группы фотонов, и берем статистические средние значения для решения некоторых очень неприятных интегралов. Интегралы в квантовой теории еще более неприятны. Кроме того, точная симуляция комнаты, которую вы описываете, не будет иметь гравитации, мы должны искусственно добавить ее? Теперь это уже не идеальная симуляция...
Незначительное отступление: как симуляция справляется с недетерминированными вещами, такими как (насколько нам известно) радиоактивный распад? По определению, независимо от того, насколько точна ваша симуляция, она не повторится дважды.
@Cadence По необходимости это должно быть статистическим. Вы не сможете сказать, когда распадается какая-либо отдельная частица, но вы можете статистически сказать, что ваши симуляции совпадают «в среднем», потому что распадается примерно одинаковое количество частиц. Как выразился Джордж Бокс: «Все модели ошибочны, но некоторые модели более полезны, чем другие».
Чтобы на этот вопрос можно было ответить, ОП должен лучше ограничить симуляцию. ОП заявил, что «объекты должны быть возможны», но также подразумевает, что нам нужно моделировать в масштабе Планка с «... вплоть до глюона ...» и использовать Теорию Всего. Отсутствие надлежащих ограничений на симуляцию в вопросе затрудняет оценку ответов.
@stix Не налагать ограничений - вот в чем вопрос. Машина в моем мире предназначена для того, чтобы помочь людям практиковать и понимать свои сверхспособности. Поскольку сверхспособности сильно различаются, они должны быть максимально точными, чтобы сила работала одинаково внутри и снаружи машины. В противном случае, кто-то, кто может превратить атомы водорода в атомы золота в машине, может фактически превратить атомы водорода в атомы бора в реальной жизни.
Идеальная симуляция (а не более или менее реалистичная иллюзия) логически невозможна. В идеальной симуляции вы сможете построить симуляцию симулятора, а затем построить симулятор в этой симуляции и повторять процесс бесконечно много раз.
С точки зрения написания истории, менее совершенная симуляция была бы предпочтительнее. Это дает возможность сделать что-то невозможное в симуляции, но затем, когда кажется, что герои вот-вот потерпят поражение, они понимают, что изъян в машине скрывает очень важную способность, о которой они не знали, и победа становится возможной.

Ответы (5)

Для совершенно реалистичной симуляции, как вы себе представляли, вам придется спуститься на субатомный уровень. Таким образом, когда кто-то пробивает дыру в столе, осколки совершенно реалистичны до такой степени, что их невозможно отличить от реальной жизни.

Однако я сделаю шаг назад и вместо того, чтобы рассчитывать все вплоть до кварков, я останусь в мире протонов и нейтронов, чтобы упростить задачу.

Вам нужно будет хранить в памяти следующие свойства для каждой частицы:

  • положение (относительно источника, скажем, произвольного угла комнаты)
  • импульс
  • масса
  • заряжать
  • вращаться

Давайте представим каждое свойство в виде 1024-битного массива. Почему? Для точности — если вы собираетесь играть с постсингулярной технологией , можно сделать измерения более точными, чем сегодня (1024 бита — это произвольно, и измерения в 2 960 раз точнее, чем стандарты ИТ-индустрии 2019 года).

Нам также нужно назначить адрес памяти для каждой частицы в комнате. Разберемся с протонами, нейтронами и электронами. Почему? Потому что тогда мы можем приблизиться к количеству частиц, с которыми нам придется иметь дело, просто подсчитав массу всего в комнате.

10м × 20м × 3 м равняется 600 м 3 воздуха. Плотность воздуха составляет 1,225 кг/м 3 при стандартных условиях, поэтому воздух в помещении имеет массу 735 кг. Добавим двух полностью одетых взрослых, пол, стены, потолок, деревянный стол, какие-то колонны, какие-то фрукты, мечи, итого условные 1265 кг. Я вынул этот номер из полости тела, но он вполне правдоподобен. Если мы просто немного сожмем воздух при добавлении всего остального, у нас будет хорошее круглое число в 2 метрических тонны материала.

Протоны и нейтроны имеют разные массы, но они достаточно близки друг к другу. Предположим, что на каждый протон приходится нейтрон, и мы можем использовать среднюю массу 1,673776. × 10 -27 кг на частицу. Давайте не будем сейчас вычислять массу электрона, потому что я пока приведу приблизительные значения.

Так что у нас вроде...

( 2 × 10 3 ) ( 1,67 × 10 − 27 ) "=" 1,2 × 10 30 а т о м я с   н ты с л е ты с   п а р т я с л е с

Если комната электрически нейтральна, у нас будет электрон на каждый протон (который составляет половину частиц выше), поэтому фактическое общее количество будет больше похоже на 1,8. × 10 30 частиц.

Если по какой-то загадочной причине будущие люди все еще используют байты, нам нужно использовать 128-битную архитектуру (т.е. каждый адрес занимает такое количество битов или 8 байтов).

Каждая частица будет иметь свой адрес, который составляет восемь байтов в адресной таблице. Каждая частица также будет занимать 576 байт (1024 бита на свойство частицы = 64 байта на свойство, и каждая частица имеет пять свойств). Итак: 640 байт на частицу.

640 × 1,8 × 10 30 "=" 1,152 × 10 34 б у т е с .

Мы говорим о потребности примерно в 11 520 геобайт .

Для сравнения, Cisco, крупнейший в мире производитель маршрутизаторов и коммутаторов, утверждает, что в 2016 году общий годовой трафик Интернета наконец достиг одного зеттабайта . Один Geopbyte будет больше на девять порядков. Другими словами, для вашей симуляции потребуется более чем в миллиард раз больше байтов, чем количество байтов, которое циркулировало в Интернете в 2016 году.

Когда мы достигнем того момента, когда сможем это сделать, квантовые процессоры могут быть уже такими же устаревшими, как счеты сегодня, поэтому я даже не хочу воображать, сколько вычислительной мощности потребуется. Скажем так, процессоры будут работать на Clarkean magic или handwavium.

Я думаю, люди подсчитали, что идеальная симуляция невозможна. Хотя могут быть оговорки (может быть, всей вселенной?). Это то, что заставляет некоторых ученых пытаться найти «недостатки в симуляции». Предпосылка состоит в том, что наш мир может быть симуляцией, поэтому, если это так , он будет несовершенным. Если вы изучите это очень, очень внимательно, * очень внимательно материал не будет вести себя правильно из-за таких вещей, как ошибки округления и несовершенное представление данных. Мы говорим далеко за пределами субатомного. Не могу вспомнить, какие были расчеты и как это было определено, правда.
Вы забыли спин (угловой момент) в свойствах, которые вам нужны для частиц. ОП также заявил, что симуляция должна происходить на уровне кварков, поэтому вам необходимо учитывать цветовой заряд и вкус. При чем тут гравитация? Ускорение? Магнитное поле? Собираетесь ли вы пересчитывать магнитное поле каждый временной шаг, основываясь только на заряде? Этого будет недостаточно, так как магнитные поля сами могут индуцировать заряды. Ваша модель не сможет имитировать такие вещи, как радиоактивный распад, замедление времени, гравитация, легкий транспорт, Брахмстреллунг, и это лишь некоторые из них.
@stix, ты меня достал. Я внес некоторые правки. И да, я намерен вычислить все на лету.
@Renan Являются ли ваши значения трехмерными (т. Е. Позиция 3 x 1024 или одно 1024-битное значение?) Какие они типы данных? Плавающая запятая? Фиксированная точка? Целое? Какие у вас единицы? Планковские единицы? Если это так, то 2 ^ 1024 составляет всего 8,8 метра планковских длин, и поэтому не может представлять полный размер комнаты, что еще хуже, если ваш 1024-битный массив должен быть разбит на 3-кортеж всего 341 бит на измерение.
@stix Его ответ был фантастическим, и, учитывая, что я не поставил тег точных наук, меня не слишком беспокоит допустимая погрешность, которую он представил.
@Renan Так что, по сути, количество необходимой вычислительной мощности абсолютно и смехотворно невозможно в моем мире, а это значит, что мне нужно будет объяснить это сверхдержавой.
@stix Я начал с плавающей запятой двойной точности (64 бита), затем удвоил количество бит. И да, три измерения.
@Renan, если вы моделируете в масштабе Планка, нет смысла использовать FP, поэтому вам понадобятся целые числа большего размера, чем 1024 бита. Плавающие точки теряют точность в зависимости от количества цифр после запятой, и нет смысла говорить, что частица переместилась на 1,5 планковской длины на предыдущем временном шаге.
Я не использую точность Планка, я использую метрику.
@overlord это только что пришло мне в голову: вас может заинтересовать Анимус из серии игр Assassin's Creed для вдохновения. Это машина, которая в совершенстве имитирует целый мир, и, насколько я знаю, она питается от магических артефактов древней расы (магических в кларковском смысле, слишком продвинутых для нашего понимания). В сериале технология Анимуса используется в видеоиграх.
@Renan Раньше я был одержим серией Assassin's Creed , но совершенно забыл об Анимусе. Спасибо, это действительно может помочь! Может быть, я смогу сделать так, чтобы несколько разных сверхлюдей объединили разные аспекты своих сил, чтобы создать машину! Цель вопроса заключалась в том, чтобы решить, сколько науки я могу использовать для объяснения машины, а науки оказывается очень мало .

Это зависит от того, что на самом деле доказывает конечная Единая Теория Всего.

В настоящее время существует две теории о том, насколько малым может быть маленькое. Одна из теорий состоит в том, что пространство квантуется в масштабе Планка. Это вера в то, что пространство состоит из дискретных единиц с ограниченной полосой пропускания и что ничего не существует в меньшем масштабе, чем этот. Вторая теория состоит в том, что не может существовать ничего меньшего, чем этот масштаб, но могут существовать вещи большего размера, которые не делятся равномерно вплоть до планковского масштаба.

Согласно первой теории, чтобы учесть все в каждой ситуации, как известной, так и неизвестной, этого можно добиться, используя планковскую шкалу , где Вселенная теоретически неделима для любых практических целей. Ваша комната имеет размеры 1,25e+36 на 6,25e+35 на 1,875e+35 длины планка, что дает вашу сетку примерно из 1,465e+107 точек данных. Предполагая, что ваш компьютер состоит из молекул, вам понадобится компьютер, состоящий примерно из 10 вселенных в 40-й степени только для того, чтобы создать дисковое пространство, которое может хранить все эти данные; Таким образом, 100% верность - это далеко за пределами достижимости.

Согласно второй теории, пространство является аналоговым, каким бы маленьким вы ни были; Таким образом, на самом деле у компьютера нет способа достичь абсолютного 100% разрешения, независимо от того, сколько вселенных материи вы бросите на решение проблемы. Это превращает проблему из неразрешимой в действительно неразрешимую.

Хорошая новость заключается в том, что закон средних чисел — ваш друг.

Под этим я подразумеваю, что когда вы берете выборку из похожих вещей, вы можете делать все более точные прогнозы, чем больше становится выборка. Другими словами, вам не нужна 100% точность, чтобы точно знать, что произойдет в 99,99999% случаев в макроскопическом масштабе.

Компьютеры хороши в том, что они статистически моделируют сложность и сжатие данных. Пока все ваши силы опираются на известныесвойства субатомной физики, вы можете упростить любую схему. Например: если ваша сила зависит от некой экзотической субатомной частицы, состоящей из определенного сочетания техникварков, бозонов Хиггса и хандвавиума, которая связывается с определенным процентом стандартной материи, образуя «унобтаниум», который, в свою очередь, связывается с определенный белок в ваших потовых железах, тогда вы можете смоделировать все эти известные свойства, поскольку они применимы к каждому уровню взаимодействий, абстрагируя поведение в точные, но вероятностные результаты в гораздо больших масштабах. ЭИ: сначала вы указываете, что делает субатом, затем молекулы, затем клетки, затем ткани и т. д. В конце концов, ваша программа,

Сканирование вашего тела в деталях, необходимых для его моделирования таким образом, может занять очень много времени, поскольку сканер производит выборку, агрегирование, тестирование и повторную выборку данных, но как только ваша анатомия будет «сжата» в систему, вы можете запустить эту симуляцию. на относительно надежных компьютерах. Поскольку люди живут в макроскопическом пространстве, наличие предела погрешности, как правило, нормально. Если вы зажжете огненный шар с температурой 1244,7°C в симуляторе, а в реальной жизни это будет 1244,6°C, потому что вы не учли несколько частиц унобтания, которые были распределены неравномерно, кого это волнует? Ни один человек не заметит разницы, благодаря которой обучение, которое вы проходите на тренажере, идеально применимо к сценариям реального мира, для которых вы тренируетесь.

Это также относится к таким вопросам, как образование вашей силы золота или бора. Важным вопросом здесь является не определение точной молекулярной активности, а понимание правил, по которым работают ваши силы, и наличие метода сканирования, достаточно точного, чтобы зафиксировать состояния, в которых одно или другое будет истинным.

Вселенная не является «бинарной» в планковском масштабе; это квантуется по шкале Планка. Планковская длина — это просто наименьшее возможное квантование для Вселенной, Вселенная не просто сводится к 1 и 0 на 10 ^ -35 м, а фактически имеет несколько значений на каждой планковской длине. На самом деле это набор тензоров. Вы можете думать об этом как о связке ящиков планковского размера с набором векторов, описывающих состояния квантового поля.
@stix Да, это был плохой выбор языка. Когда я писал это, я планировал вернуться к нему, чтобы уточнить обработку и память, связанную с каждой точкой данных, но когда я пришел к 1,465e+107 точкам данных, это показалось спорным.
@stix: длина Планка - это не квант пространства. Это просто наименьшее расстояние, которое имеет физический смысл. Ничто не мешает расстоянию быть равным 314,15926535 длин доски; единственное, что не имеет физического смысла, — это расстояние в 0,9 длины Планка.
@AlexP Хотя это правда, что в настоящее время нет экспериментальных доказательств квантования пространства-времени, во всех смыслах и целях планковская длина является квантом пространства, потому что наши модели не имеют предсказательной силы в меньших масштабах. Это дискретная выборка реальности в соответствии с нашими моделями, что то же самое, что сказать, что это квант пространства. Если я делаю цифровую выборку сигнала, нет смысла обсуждать, что происходит между выборками. Планковская длина подразумевает, что сама Вселенная имеет ограниченную полосу частот.
@stix: Наименьшая длина, которая имеет физический смысл, не делает ее квантом пространства. По определению квант чего-то — это количество, так что любое количество этого чего-то является целым числом, кратным кванту. Существует огромная разница между сигналом, состоящим из серии импульсов с интервалом 1/44100 секунды (и, следовательно, не ограниченным по полосе), и серией выборок, взятых с интервалом 1/44100 секунды и представляющих собой непрерывный сигнал.
@stix Это очень похоже на высказывание: «Мой микроскоп не может видеть ничего меньше пылинки, поэтому мир состоит из пыли и ничего меньшего».
@Muuski LoL нет, это больше похоже на высказывание: «Если я попытаюсь исследовать такое маленькое расстояние, любая достаточно маленькая частица, которую я создам, рухнет в черную дыру».
@AlexP 1/2 Математически доказывается, что сигнал, состоящий из серии импульсов с интервалом 1/44100 секунды, идентичен серии выборок, взятых с интервалом 1/44100 секунды непрерывного сигнала, если этот непрерывный сигнал не имеет частоты выше 44,1 кГц. Это базовая теория выборки. Если физическая модель не позволяет никакому взаимодействию происходить в масштабе меньше масштаба Планка, то нет смысла спрашивать, что меньше. Это то же самое, что спрашивать, сколько ангелов может танцевать на булавке головы. Теория относительности говорит, что пространство гладкое, а квантовая физика говорит, что это не так. Это
@AlexP 2/2 фундаментальная проблема поиска теории великого объединения. Уравнения говорят, что если вы попытаетесь произвести какое-либо взаимодействие, меньшее масштаба Планка, вы получите черную дыру. В настоящее время нет известного способа обойти это, и почти все исследования ТВО ищут способы квантовать пространство-время (и, следовательно, относительность), а не делать КМ непрерывной. Таким образом, шкала Планка абсолютно подразумевает, что Вселенная ограничена диапазоном частот.
@Stix: ты ошибаешься. Доказано, что если сигнал имеет ограниченную полосу частот, то его можно представить серией выборок . Сигнал, состоящий из серии импульсов, не ограничен полосой частот, и поэтому теорема Найквиста даже не применяется.
@AlexP Вы абсолютно не правы en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem «Серия импульсов ...», как вы описываете, - это то же самое, что последовательность импульсов дельт Дирака. Теорема выборки утверждает, что это ИДЕНТИЧНО непрерывному сигналу с ограниченной полосой пропускания. Кроме того, вы можете сделать вывод, что полоса частот Вселенной ограничена, потому что вы не можете создавать частицы с бесконечной полосой пропускания (такая частица будет иметь бесконечную энергию). Самый простой пример — частица с длиной волны короче планковской длины. Такая частица схлопнется в черную дыру.
Я просто хотел бы отметить, что вы оба цитируете два общепринятых мнения о единицах планка. Многие очень уважаемые физики придерживаются обеих сторон этого аргумента, но окончательных доказательств ни для одной из сторон нет, потому что это недоказуемая концепция. Дебаты о том, существует ли что-то меньше длины планки, с такой же вероятностью придут к полному консенсусу, как и дебаты о существовании Бога.
@Nosajimiki Хотя я соглашусь с тем, что последствия планковской длины в основном философские, утверждение о том, что «... непрерывный сигнал с ограниченной полосой частот не то же самое, что серия импульсов на той же частоте ...» очевидно и доказуемо ложно. Вся область цифровой обработки сигналов требует, чтобы они были одинаковыми. Теорема выборки Шеннона-Найквиста, которая доказывает, что это лекция первого дня в любом вводном курсе DSP уровня колледжа.
@stix Я полностью согласен, но Алекс делает встречный вывод: вы не можете доказать, что пространство полностью ограничено полосой частот. Черная дыра образуется на 1 единице планка, но то, что составляет 3,5 единицы, не обязательно дает вам 3 единицы пространства и черную дыру. Это похоже на запись, где каждый импульс должен быть не менее 1/44100 секунды, но ничто не мешает импульсу быть равным 7/88200 секунды, который не делится поровну; поэтому на частоте 44,1 кГц все еще могут быть некоторые потери. Насколько мне известно, происходит ли это в нашей Вселенной, пока не доказано.

Интуитивный подход

Из комбинаторики легко показать, что в классическом понимании для представления состояния одного атома необходимо иметь более одного атома (на самом деле, намного больше, чем один атом).

Доказательство: предположим, что память вашего компьютера работает, сохраняя биты в состоянии вращения атома (тип атома на самом деле не имеет значения). Атомные спины квантуются и могут быть либо «вверх», либо «вниз», что удобно для построения бинарной системы, где мы можем сказать, что 0 — это «вверх», а 1 — «вниз».

Если вы предполагаете, что вам требуется 32 бита для представления всех возможных состояний одного атома водорода, потребуется 32 атома памяти только для представления этого единственного атома водорода.

На самом деле, для всех возможных свойств, которыми может обладать атом, вам потребуется гораздо больше , чем 32 бита. Количество битов, которое вам действительно нужно, зависит от количества свойств, которые может иметь ваш атом (спин, импульс, заряд и т. д.), а также от необходимого вам разрешения (динамический диапазон).

Это означает, что классически, чтобы представить симуляцию комнаты вплоть до атомарного уровня, вам нужна комната намного, намного больше (по массе), чем комната, которую вы собираетесь симулировать, чтобы вместить все ваше вычислительное оборудование.

Даже если мы посмотрим на это с квантовой точки зрения (т. е. постсингулярного общества, которое создало работающие квантовые компьютеры), вы можете тривиально доказать, что существует корреляция 1:1.

Если ваш смоделированный атом водорода имеет 500 возможных квантовых состояний (значительно заниженная оценка), и вы можете каким-то образом сохранить это в квантовом состоянии реального атома водорода, то вам нужен по крайней мере один реальный атом для каждого смоделированного атома, который вы хотите получить. вычислить, просто для хранения информации о его состоянии.

Но что нам тогда нужно?

Все эти интуитивные представления о том, что нужно для моделирования мира с «точной точностью», привели к более точной формулировке, известной как граница Беркенштейна .

По сути, граница Беркенштейна говорит о том, что количество информации, которое вы можете разместить в заданном объеме пространства, ограничено. И наоборот, это также показывает, что объем информации, необходимой для представления любой физической системы на квантовом уровне, напрямую связан с ее массой и объемом. Это также показывает, что существует верхний предел объема обработки, которую вы можете выполнить с любым заданным количеством массы и пространства.

Почти сразу же было обнаружено, что ограничение Беркенштейна имеет прямое отношение к черным дырам: а именно, если вы попытаетесь превысить ограничение Беркенштейна (т.е. поместить в заданный объем больше информации, чем он может вместить), ваш компьютер рухнет в черную дыру!

Если вернуться к нашему интуитивному мысленному эксперименту, это имеет смысл. Чтобы смоделировать свой мир, вам нужны биты. Если вам нужны атомы для представления битов, и вы поместите слишком много атомов вместе в заданный объем, конечно, они превысят радиус Шварцшильда и коллапсируют в черную дыру.

Так что же говорит о вашей смоделированной комнате Ограничение Беркенштейна?

Что ж, как мы установили, количество информации, необходимой для моделирования данного пространства на его квантовом уровне, напрямую связано с размером этого пространства и количеством массы в нем.

В вашем вопросе ничего не говорится о массе в комнате, но даются ее размеры, которые приблизительно соответствуют сфере около 12 м 3 ( с другой стороны, а не куб, сфера является лучшей конфигурацией для вашей комнаты, так как она минимизирует площадь поверхности).

Итак, по границе Беркенштейна для вашей комнаты требуется примерно

3,08 х 10 44 бит/кг

для точного представления на квантовом уровне, и это всего лишь память для хранения состояний всех атомов. В нем ничего не говорится о вычислении состояний этих атомов.

Когда люди думают о моделировании, они часто обращаются непосредственно к решениям грубой силы, которые на 100% нагружают данный компьютер и его части. Что в основном резюмируется как «старайтесь изо всех сил обмануть скомпилированного работающего сознательного человека, заставив его поверить в то, что фальшивка реальна».

Более элегантным решением (или хреновым, в зависимости от вашей точки зрения) было бы засунуть часть технологии глубоко в мозг, в первую очередь в более старые части мозга, такие как таламус; технология, которая есть у всех, и они просто принимают ее так же, как мы принимаем, что в наши дни у каждого есть прямоугольный компьютер в кармане, и все.

Это вполне может быть методом, в котором история Матрицы практически работает.

Почему: Хотя мы определенно не понимаем сознание или то, что его вызывает, одна теория предполагает, что значительная его часть — это своего рода «компилятор» или «алгоритм сжатия», который мозг использует, чтобы в основном переплести всю асинхронную и иногда противоречивую информацию, поступающую в мозг. мозг имеет дело с «историей», которую он рассказывает сам себе (сознание как бы приходит тогда от «я», попадающего в ловушку этого компилятора как переменная и источник стимулов, подобно змее, пожирающей собственный хвост). Эта странная функция сжатие информации в «историю» означает, что неудобные вещи, такие как слепое пятно в вашем глазу, разное время ввода зрения и слуха, тот факт, что вы действительно очень хотите сигарету, и противоречивое знание, что это увеличивает ваши шансы на смерть,и все остальное.

Как: если бы вы могли по существу вбрасывать созданные в цифровом виде стимулы в мозг до того, как сработает этот «алгоритм застегивания», можно предположить, что мозг с радостью включил бы ложную реальность в общую «галлюцинацию сознания», которая является нашей повседневной бодрствующей жизнью. . Логические несоответствия и проблемы с достоверностью смоделированного ввода просто растворятся или будут раздавлены в процессе сжатия/компиляции, и сознательное существо, скорее всего, вообще ничего не заметит, за исключением того, что впоследствии у него могут быть довольно запутанные сны, когда мозг, по сути, декомпилирует и пытается решить проблемы, которые он отбросил в бессознательное во время ежедневной ерунды, которая есть сознание.

--

редактировать; вполне возможно, что вы могли бы включить вышеупомянутые «беспорядочные сны» (если вы вообще решите включить воображаемый феномен) как своего рода увеличивающийся риск или недостаток слишком большого или слишком частого использования симулятора; это может гипотетически вызвать у людей психоз или психические срывы, паранойю, раздвоение личности или даже просто дать им повод поверить, что они все еще находятся в симуляторе, или утверждать, что темные силы пытаются внедрить «маленькую ложь». в их повседневную жизнь через это встроенное устройство (и, кроме того, физический аварийный выключатель, который гарантировал бы, что это не так, если вы хотите включить его, заключается в том, что «приемник» или переключатель в затылке должен быть включен в чтобы получить какую-либо галлюцинацию.)

Если вам нужно все вплоть до кварков, вам нужно смоделировать все вплоть до длины Планка. 1,6 × 10 − 35 м и планка 5.3 × 10 44 секунды. Это та же шкала длины, что и у струн.

Предполагая, что ваша теория всего работает как теория струн, вам нужно будет вычислить вторую производную и вычислить первый и второй интегралы (сила/ускорение, энергия/скорость и положение) всех этих элементов в 10 пространственных измерениях ( не время)

Таким образом, в смоделированную секунду для комнаты размером 10 x 20 x 3 метра вашему компьютеру потребуется 2,8 × 10 151 расчеты.

Какая технология необходима для виртуального моделирования... всего?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v