Notes rechnen mit lebenden systeme

das problem der univresellen entscheidung

forschungsprojekt mit dre schleimpilzsachen und so - georg

seit '94

poiesis < die Theorie des Machens

algorithmen begriff, man hört ihn ständig

algorithmen sind untrennbar mit der fragen nach dem enden verbunden

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die 4 alten klasssischen algos

1700bc babylonisch-sumerische methode des wurzelziehens (heron methode) im 6er dezimalsystem

euklidscher algo 300bc

sieb des eratosthenes 200bc

pi archimedes 250bc

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rationale zahlen wiederholen sich periodisch durch bruch irrationale wiederholen sich nicht

natürliche zahlen sind 1 2 3 4 5 6 7

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kennzeichen: endliche beschreibung:

eine beschreibung einer operation die endlich ist erzeugt möglicherweise einen unendlichen prozess

terminierung < endlich

determiniertheit: eine endliche anzahl an operatoren jeder einzelne schritt auch deterministisch

algorithmus ist das produkt der beiden zahlen also nicht die multiplikation von 2 zahlen sondern die (beschreibung) der multiplikation selbst

faktische / potentielle unendlichkeit

bis in die 5. klasse das ziel 4 algorithmen erlernt zu haben: multiplik div add sub

russische bauernmultiplikation

35 * 89

chwarizmi

partielle entscheidbarkeit

universelle turing-maschine

programm = maschine universelle turingmaschine simuliert diese maschinen wenns hält is alles klar wenns nicht hält hammer n prblem

das halteproblem ist algorithmisch nicht entscheidbar

starten programm, geben eigenen quellcode ein, fragen wirst du halten oder wirst du nicht halten

semantische beschreibungen die programme beschreiben klappen nie (XAI)

konkrete beispiele der mathematischen unlösbarkeit:

rechnen mit lebewesen

bewußtsein kommt erst wenn man sich im spiegelbild erkennt

eine universelle hardwaremaschine und man hat eine software die diese universelle maschine degratiert zu einer spezialmaschine

wenn sich mensch eine liste von handlungsanweisung niederschreibt menschen bittet dies auszuführen diese kombination wird "papiermaschine" genannt

"ein mensch, ausgestattet mit Papier, Bleistift und radiergummi swie strikter disziplin unterworfen, ist in der tat eine universalmaschine" << zitat alan turing

der mensch KANN sich wie eine maschine verhalten

alan turing, der mensch als turingmaschine < handlungsanweisungen

traditionelles rechner: "how to design a set of elementary operations so that a certain type of final states will be reached"

unkonventionelles rechnen

beobachten/messen und interpretiert diese als rechenergebnis "how to design a set of initial states so that a certain type of measurable system behaviours will be formed"

landwirtschaft

viele dinge passieren von alleine

möbelbau

• john krubsack, lebender stuhl, 1914 << stuhl der angepflanzt und geerntet wird
• gavin munro, stuhlplantage << betreibt das konzept von krubsack im großen maße

architektur

• the growing church (edward blore) < gotische kathedralen, das vorbile
• wurzelbrücken von cherrapunji, nordost-indien
• bureau baubotanik, platform steveraue in olfen, nrw (weiden die verbunden werden dann mit metallgerüst, das man nach ein paar jahren dann herausnimmt.

tierwelt

• spongilla fly
• weberameise
  • fotografien von ingo arndt

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buch < tiere im krieg

wiener's kontrollproblem, der startschuss der kybernetik

frederick skinner < project pigeon < erforschung von wieners kontrollproblem

• im kopf einer raketenkapsel hat man 3 tauben gesetzt (3 tauben, ist die fehlertoleranz / korrektur)

blue peacock < atombomben, klein, "die strategie der verbrannten erde" bomben zünden nicht bei minusgraden, dann steckt man hühner rein

"panzerhunde" wurden trainiert um unter panzer zu laufen und ein hebel löst dann den sprengkörper aus russische diesel/deutsche benzin < sowietische panzerhunde waren trainiert auf russische panzer (d.h. sie liefen unter die eigenen panzer...

natürliche systeme um zu rechnen comte george louis leclerc de buffon, 1707-1788

P=k/N = 4r/pi a

lebende systeme

• können sich selbst repairieren
• fortpflanen < reproduktion (auch frage der cyb 2.ordn)

stafford beers < der wasserfloh-computer (englscihe schule der kybernetik)

• flöhe gefüttert mit metallpartikeln und durch magnete gesteuert

undifferenzierte codierung

alles pulsierende impulse

kybernetiken

cyber 1.ordnung wieners kontrollproblem cyb 2. ordnung försters undifferenzierte codierung << beobachtersachen engl. cyb. russ. cyp

biosphere 1 & 2

autarke systeme < natürliche v.s. technische systeme

biophysiker

rechnen mit natürlichen systemen

forschung schleimpilze < einzeller < nur eine zellmembran < kann viele zellkerne haben

merkmale

• fortbewegung < peristaltik < rhytmische bewegung < wie regenwürmer
• netze die sich ausbilden

rail road network in tokyo made by schleimpilz, 2010

eisenbahnnetz der großstadt.

Anforderungen (cost/efficiency/robustness):

• kosten minimieren
• ausfallsicherheit
• strecken kurzhalten

ansätze < schleimpilzideen in software implementieren

intelligenz = gedächtnis

bsp.:

• schleimpilze mögen kein licht
  • wenn man im minutenabstand licht gibt
  • zeigt nach ca. r10mal der schleimpilz schon eine reaktion im voraus

• wenn kein futter sendet schleimpilz satelliten aus

das denken fängt bei der inneren auseinandersetzung mit sich selbst an

nachdenken = sich erinnern

sein gedächtnis ist die umwelt!!!!!

• algorithmisches denken, er hinterlässt spuren und erkennt dass er es ist.
• ich lagere das gedächtnis wo ich schon war, in die umwelt aus
• ein flüchtiger speicher

ameisenalgorithmus

das machen ameisen auch:

• hinterlassen eine pheromonspur
• die andere ameisen erkennen können
• verschwindet wieder nach einer weile...

ameisenalgorithmus.de

die suche nach dem kürzesten weg... << durch die verstärkung der pheromonspur

extended mind

charmes & clark der menschliche verstand ist nichts was im gehirn stattfindet

• denken ist NICHT eingeklemmt zwischen wahrnehmung und handlung < sandwich

AI

neuronale netze lösen aufgaben für die der mensch intelligenz brauchen würden

natural computing

ansätze die versuchen mit organischem material zu rechnen

• bakteriencomputer / cell computing
  • bactocom (bakteriencomputer
  • membrane computing (topologien nutzen)

hamilton-path-problem

baumgardner er al »solving a hamiltonian path problem wirh a bacterial computer« man codiert das netz im genmaterial der bakterien ich schreibe das problem rein nicht die lösung

eine hardware die expontentiell wächst eine problembearbeitung die expontentiell wächst in manchen steckt die lösung drin diese muß man markieren (das heißt sie auslesen/interpretieren können)

gene erkunden um problemlösungen herauszulesen

self reproducing automata

john von neumann ein braingrain

• • die wissenschaftselite die im 3.reich in die usa oder nach england flohen

hat u.a. an der berechnung der atombombe mitgearbeitet

=neumanns celluläre automaten=

...

=john von neumann architektur '51=

turing war da um mathematische beweise zu erstellen < eine papiermaschine die nie gebaut wurde

merkmal:

• programm & daten stehen im gleichen speicher
  • erstmals verbindung con construction- & information process

otto rößler

• der beschleuniger in cern
• schwarze löcher erzeugung
• die erde wird versclhungen

==das prinzip der selbstreproduktion==

gibts eine maschine die alle macshinen konstrukieren kann?

gesellschafts- maschinenkritik

samuel butler < ehrewon everywher nur umgekehrt,

• ein land in dem maschinen bauen verboten waren
• verbrecher wurden umsorgt
• wer krank war wurde als verbrecher behandelt

Zitat: "maschinen können fingerhüte herstellen, aber man hat noch nie einen fingerhut gesehen der eine maschine baut"

==selbstreproduzierende maschine==

3 machinen in einem

• a construction automation (anleitung lesen + maschine dazu bauen)
• b copy automation (kopiert anleitung/bauplan)
• c control automation (gebaute machine nehmen, anschalten, und packt den konstruktionsplan auf die machine und gibt die maschine frei)

d = a+b+c

==das quine-problem===

ein programm schreiben, dass sich selbst ausgibt

center 4 systems & synthetic biology

david soloveichik

funktionalismus v.s. biochauvinismus

intelligenz schwache ki besußtsein starke ki

batnan etc funktionalismus << intell ein ergebnis der organisationsform und nicht des biologischen materials bioschauv. < intelligenz geht nur mit echtem leben

gordon pask 58 < wie kann ich ein ohr wachsen lassen ohne vorzugeben dasses ein ohr sein soll

die außenwelt als gedächtnis

stahlöfen die einmal angeworfen, vor ihrer eigenen auslöschung bewahren, dass ist die eigentliche arbeit

ethos

hühnchen hirn ethsiches problem sich machen rechenmaschinen

wir haben das problem, dass wir das fleisch eines hühnchens mögen aber es hat nunmal ein hirn, und das stellt uns vor ethische fragestellungen andererseits wir haben maschinen die einfach nur rechnen mehr machen die nicht und wollen ihnen aber ein gehirn geben

das heißt wir versuchen uns ein ethisches problem zu schaffen!! ^_^)

wir schaffen uns unser eigenes moralisches problem < hierzu arendt bitte lesen!!!!!!!!!!!!!!

hierzu dann auch < wo setzt das DENKEN ein (remember lars & adam harvey)

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decart'sche gleichung a=irgendwas als variable

grundlge der formalen wissenschaft das unbekannte = das bekannte < eine analyse die durch decartes eine mathematische analyse wurde < die mathematische gleichung

infintinitalkalkül < war es leibniz war es newton

leibniz < analysis der lage

nach euler eine funktion eine veränderliche zahlengröße

verminderung und vergrößerung der dinge so kann man die ganze welt beschreiben und was also diesen funktionsbegriff ist

synthesis bei kant??

die beschreibung von veränderung durch statik < ableitung und wie verhält sich das mit zenons pfeil und bergson

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Markus Rautzenberg: zeichen - störung - materialität