Alles Wissen dieses Universums in einem Programm???

[Crush]

Also ich habe da einen ganz Interessanten Gedankengang von jemanden gelesen, daß ich mir dachte: Den darf ich Euch nicht vorenthalten. Also hier erstmal der Orginaltext:

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Hi,

mir ist da was durch den Kopf geschossen und ich teile es euch

einfach mal mit.

Angenommen wir haben eine Pixelbildmatrix mit einer Auflösung von 640x480

Pixeln und einer 24 Bit Farbtiefe ( true color ) pro Pixel. Könnte man nun,

zumindest theoretisch, alle möglichen Belegungen der Pixelbildmatrix

durchspielen, also 2 hoch 24*640*480 Belegungen um genau zu sein :-), und

jede dieser Belegungen als Photo betrachten, so gäbe es unter den möglichen

Photos garantiert ein Photo von meinem Gesicht, von meiner Person, von der

Erde usw. in allen denkbaren Perspektiven.Grob

gesagt es gäbe ein Photo von allen was der Mensch jemals gesehen hat.

Aber es gäbe auch Photos von Dingen die der heutige Mensch

noch nie gesehen hat, zB. von allen möglichen ausserirdischen Lebewesen,

oder zukünftigen Geräten. Alle diese Photos gäbe es

aus beliebigem Blickwinkel, Nähe bzw. Detailstufe.

Man könnte also zukünftige Erfindungen genaustens studieren und vieles

mehr...

Da dies aber praktisch nicht möglich ist, kann man das ganze vergessen.:-(

Aber eine Erkenntnis ist gewonnen: Nämlich die, daß alles was der

Mensch visuell erfassen kann endlich, also beschränkt ist, und ziemlich gut

einer Belegung der Pixelbildmatrix zugeordnet werden kann.

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Jetzt könnte man das ganze allerdings mit Sounddateien genauso durchspielen. sagen wir mal wir nehmen eine MP3-Datei (komprimiert ist besser als die zigmal größeren Wavs) mit 1 Megabyte und spielen hier mal alle nur denkbaren Kombinationen durch - undenkbar, was da alles wohl bei herauskommen würde ... wahrscheinlich alle Weißheiten und alles Wissenswerte in klugen Sätzen, was man sich nur vorstellen könnte... zum Glück müssen wir das nicht mit Gerüchen irgendwann durchspielen (da würden wir alle aus dem Kotzen wohl kaum noch rauskommen)!

Das Generieren der Kombinationen ist eigentlich kein Problem.

Ist jetzt nur noch die Frage: Wie könnte man das "Sinnvolle" vom "Unsinnigen" herausfiltern???

Andererseits ist das Human Genom Projekt wohl auch nicht minder schwierig in den Anforderungen - und in einer Dekade haben die das Genom auch fast vollständig entziffert. Mit was für Programmen und was für Rechnern da gearbeitet wird würde mich echt interessieren. Die Voraussetzungen sind übrigens fast dieselben: Man hat eine unheimlich riesige Menge an Basen-Kombinationen, ein paar Vergleichsmuster (Eigenschaften der Gen-Inhaber) und ansonsten ist alles unklar (wieviel Basen in welcher Länge an welcher Position für welche genetische Eigenschaft) - also wenn das funktioniert, sollte das mit den Bildschirminhalten auch irgendwie machbar sein.

Auf jeden Fall habe ich da schon ein paar Vorschläge auf diese Fragen gestellt:

Ich habe mal an Kompressionsalgorhythmen und Bildbearbeitungsverfahren gearbeitet und ein paar

interessante Dinge erfahren, die alles vereinfachen könnten.

Erst einmal gibt es statistische Verfahren die sich relativ einfach

berechnen lassen, wodurch schon einmal "ähnliche" Bilder extrem

herausgefiltert werden könnten: Energie, Kontrast, Entropie, Homogenität und

Trägheit. Mit sogenannten "Faltungsmasken" (in Matrizenform) könnte man die

zu kontrollierenden Daten weitgehendst reduzieren ohne zuviel an

Informationen zu verlieren. Als nächstes gäbe es mehre

Kantendetektionsverfahren, Liniendetektionsverfahren und dann noch

Kantenverdünnungen, die die Informationsinhalte auch wieder extrem

reduzieren. Aus der fraktalen Bilddatenkompression könnten

Bildeinteilungsstrategien fraktale Inhalte erkennen und somit auch wieder

unnötige Informationen ausfiltern, bzw. starke Ähnlichkeiten in Bildern

feststellen (fraktale Inhalte, Rotationen, Vergrößerung/Verkleinerung,

Kopien, Rauschen, gleichmäßige Wellenmuster, etc.). Jedes Bild kann man übrigens noch nebenbei 3-Dimensional

darstellen, wodurch x und y in die Ebene gelegt werden und

Helligkeitsinformationen die Höhe bestimmen. Durch eine Fourieranalyse kann

man die so enthaltenen Frequenz-Daten wieder reduzieren und Merkmale extrahieren (ähnlich wie bei

MP3 MP4). Die Daten könnten so für elektronische Signalverarbeitungsanlagen

aufbereitet und ausgewertet werden. Wenn man eine CD mit 48000 Hz und 16Bit

Auflösung auf 2400 Hz und 2 Bit Auflösung runterrechnet ist die Ähnlichkeit

und die Grundinformation für das Ohr immer noch erkennbar - ähnlich ist das auch fürs Auge. Sobald die ersten Quantenrechner rauskommen wird das sicherlich alles technisch machbar. Wenn

man weiß, wonach man sucht (technische Zeichnungen, etc.) kann man alle

genannten Filterparameter danach ausrichten und so schneller zu den

gewünschten Ergebnissen kommen. 24 Bit Auflösung halte ich etwas

übertrieben. Auch die Bildauflösung konnte man niedriger ansetzen.

Interessanter wäre es scheinbar sinnvolle "Minibilder" auf mögliche folgende

"Maxibilder" mit höherer Auflösung hochzurechnen! Also Bottom to Top zum

Ergebnis ranzuarbeiten. Eine solche Maschine wäre doch viel interessanter.

Angenommen ich bereite eine technische Zeichnung vor, welche mir den Rahmen

der Ergebnisse absteckt (Grundschaltungen einer Platine), dann wäre es viel einfacher zum gewünschten

Ergebnis zu kommen. Der Erkennungssinn des Menschen reicht mit Sicherheit

nicht aus Wesentliches von Unwesentlichem unbedingt zu unterscheiden,

solange er es nicht kennt. Allerdings innerhalb des Rahmens seiner

Kenntnisse wären Ergebnisse nachvollziehbar und prüfbar. Ist ein

interessanter Gedankengang. Vielleicht wird man irgendwann mit diesen

Ausgangsdaten "vorprogrammierte" neuronale Netze füttern können, die

relevante von unrelevanten "sinnvollen" Inhalten zusätzlich filtern können.

Aber das könnte man ja ewig weiterspinnen.

Irgendwie fällt mir dazu der Gedankengang der "Raumfaltung" aus der

Extremphysik wieder ein: Alle Informationen des gesamten Universums sind in

jedem Teil des Universums, sogar in jedem Atom und jedem Quantenteilchen

eingefaltet und könnten mit dem entsprechenden wissen entfaltet werden,

wodurch die Gesamtinformation des Universums aus einem einzelnen Atom

generiert werden könnte - ähnlich wie der Bildinhalt eines gesamten Bildes

in jedem Punkt einer Holographie enthalten ist und lediglich die Gesamtheit

der Punkte die "Schärfe" des Bildes erhöht. Also laßt uns die

möglichen Bilder aus einer 20x20 Matrix "entfalten" und so von mir aus auf

die brauchbaren Inhalte auf 640x480 Format hochentwickeln! Vielleicht

entwickelt ja mal ein genialer Neuroinformatiker eine solche

Entfaltungsmaschine - Wissen aus dem Nichts! Das wäre doch die Lösung!

<FONT COLOR="#a62a2a" SIZE="1">[ 01. Oktober 2001 05:48: Beitrag 6 mal editiert, zuletzt von Crush ]</font>

[Lavados]

*ufffffffff*

Lavados

[Technician]

Hi Crush!

Das Problem wäre allerdings, dass wir viele der "zukünftigen Erfindungen" gar nicht als solche erkennen könnten.

Stell dir mal vor, die Steinzeitmenschen hätten ein solches Gerät gehabt und z. B. eine CD-ROM damit "gesehen". Sie hätten bestimmt nicht gewusst, was das ist – sie hätten vielleicht gedacht, das ist die Sonne oder es ist irgendein "göttliches Werk".

Genauso würde es uns auch gehen. Ein zukünftiges Raumschiff (wenn es noch einem heutigen Raumschiff genügend ähnlich ist) würden wir wohl noch "erkennen".

Aber schon solche Dinge wie Fraktale – vor 500 Jahren hätte niemand etwas damit anfangen können, wenn er das Bild einer Cantormenge "gesehen" hätte.

Gruß,

Technician

[LtNick2]

Ok, um die sache weiterzuspinnen...:

Dein Programm gibts schon. Da Pi normal ist, also nach 3,14 noch unendlich viele Zahlen kommen wenn man genau genug rechnet. Wenn man jeder Zahl einen Buchstaben zuordnet, kann man sich vorstellen das jedes Programm das je gschrieben wird, an irgendeiner Stelle nach dem Komma vorkommt. Des weiteren kommt jeder Text, jedes Lied, usw irgendwo in Pi vor. Du musch "nur" die richtige stelle nach dem Komma finden... viel spass

Gruß

Nick

[Technician]

Hi Nick!

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif">Zitat:</font><HR>Original erstellt von LtNick2:

<STRONG>Dein Programm gibts schon. Da Pi normal ist, also nach 3,14 noch unendlich viele Zahlen kommen wenn man genau genug rechnet. </STRONG>

[SirLizium]

In der Tat ein faszinierender Gedanke, wenn man die generierten Bilder etc. zu deuten wüsste.

Aber sowit ich weiss orientiert sich die menschliche Wahrnehmung an Vorbildern/Vorlagen/Mustern, d.h. was wir nicht kennen wird nicht "erkannt" bzw. kann nicht verarbeitet werden.

<FONT COLOR="#a62a2a" SIZE="1">[ 01. Oktober 2001 15:08: Beitrag 1 mal editiert, zuletzt von Sir Lizium ]</font>

[Technician]

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif">Zitat:</font><HR>Original erstellt von Sir Lizium:

<STRONG>In der Tat ein faszinierender Gedanke, wenn man die generierten Bilder etc. zu deuten wüsste.

Aber sowit ich weiss orientiert sich die menschliche Wahrnehmung an Vorbildern/Vorlagen/Mustern, d.h. was wir nicht kennen wird nicht "erkannt" bzw. kann nicht verarbeitet werden.</STRONG>

[murxx]

Ich liebe solche Denkereien !

So grundsätzlich ist die Idee natürlich verdammt cool. Durch die Einschränkung auf ein Megabyte Speicher umgeht man die Unendlichkeit, die man ja annehmen müsste wenn man in Pi nach irgendwelchen Infos sucht.

Und wieder den Computer zur Analyse zu nehmen, vereinfacht das ganze auch noch ein wenig.

(Das "aber" musste ja kommen) AABER:

Rechnet man mal nach.

Ausgehend von einem ein Megabyte-großen Bild, das ja später in allen Möglichenvariationen vorkommen kann.

1 MB = 1024KB = 1024*1024 byte = 1024*1024*8 bit

= 8388608 Stellen an denen sowohl 1 oder auch 0 stehen kann.

Anzahl der Variationsmöglichkeiten:

8388608*2^8388608 = ?? (an dieser Stelle droht der wissenschaftliche Taschenrechner von NT mit "dieser Vorgang kann sehr lange dauern")

Ich weiss nicht ob jemand da mal die genaue Zahl ausrechnen kann, hab sonst im Moment keinen anderen Rechner hier!?!

Ich weiss ja nicht, ich weiss ja nicht, ob das nicht ein paar viele sind. Du willst ja nicht nur einmal alle Möglichkeiten zusammengebastelt haben, sondern auch alle analysiert und die, in denen man was erkennen kann speichern. Das könnte wohl ziemlich viele sein, denke ich ich.

Außerdem, was machst man, wenn das Wissen, was man suchst, sich nicht in 1MB Bildform / Tonform darstellen lässt??

[capitanx]

Hi,

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif">Zitat:</font><HR> Das könnte wohl ziemlich viele sein, denke ich ich

[murxx]

Weiss nicht, ob man das jetzt falsch verstehen konnte, aber ich bin auch nicht der Meinung, dass man durch diese Methode wirklich in naher Zukunft Erkenntnisse gewinnen kann. Allein die theoretische Annahme finde ich aber schon cool. Habe ich da oben richtig gerecht, weil alleine die Eingrenzung auf eine endliche von Möglichkeiten finde ich schon faszinierend, wenn man sich überlegt, dass das die Anzahl ALLES Möglichen, das in einem 1MB Großen Bild gezeigt werden könnte, angegeben ist. Obwohl sich der NT Rechner immer noch weigert diese Anzahl auszugeben !

[capitanx]

Hi,

ist die Berechnung nicht so:

Jedes Pixel kann 32BIT zustände haben: also genau 4.294.967.295 Stück. Wobei das noch längst nicht alle Zustände an Farben sind die unser Auge warnehmen kann.

So jetzt nehmen wir an das Bild ist 640*480 Pixel groß.

Alos berechnet sich die Anzahl aller so darstellberen Möglichkeiten auf:

4.294.967.295^307200 = ??? Möglichkeiten.

Das sind aber noch längst nicht alle, denkt nur mal an die Farben die nicht mit einem PC mit einer Farbtiefe von 32 BIT nicht darstellbar sind. Dann gibt es noch die Auflösung:

bei 1600*1200 sind es schon

4.294.967.295^1920000 = ??? Möglichkeiten.

Außerdem sind mit dieser Methode nur sichtbare Dinge feststellbar, was aber ist mit Gasen?

Das könnte man jetzt ewig so weiterspinnen, bis man auf eine Absolute Zahl kommt mit der einfach alles darstellbar ist. Diese Zahl hätte dann warscheinlich eine so utopischen Bereich das man von einer unendlichen größe sprechen kann, obwohl sie auch irgendwo aufhört.

So then,

CapitanX

[Crush]

Also es war ein Fehler in der Rechnung von diesem Typen, dessen Gedanken ich oben genannt habe:

Die Rechnung lautet: 2 hoch 32 Bit hoch 640*480 Pixel (also zweimal hoch). Vielleicht könnte man das ganze versuchen mit Ableitungen auf die richtige Anzahl Stellen zu bringen. Aber natürlich wären das irre viel Möglichkeiten.

Um nochmal auf Pi zurückzukommen. Irgendwo hat mir einer meiner Mitschüler mal ein Programm gezeigt, mit dem er glaub beim 64´er damals einen Wettbewerb gewonnen hat: Eine vereinfachte Methode wie man ohne Multiplikationen oder Divisionen Pi auf unendlich vielen Nachkommastellen ausrechnen konnte - optimiert auf Assembler-Shift-Funktionen und simplen if-then-Abfragen - absolut genau. Nunja, wenn man nun die Bitfolgen von Pi nehmen würde und daraus Ascii-Zeichen erzeugen würde, wäre es ja nicht allzu schwer das ganze so laufen zu lassen, bis ein Suchstring gefunden wird. Auch heuristische Suchfunktionen wie beim Virenscanner könnten gewünschte Ergebnisse finden. Vielleicht finde ich den Source mit Anleitung nochmal irgendwo - wäre doch ein interessantes Projekt und nicht so kompliziert und mit soviel Rechenpower zu realisieren wie das mit den Bildern.

Bei der Pixelmatrix darf man übrigens nicht nur in Bildern denken: Es wären ja auch alle möglichen Textinhalte irgendwie zu lesen und zu sehen - und die kann man sehr wohl softwaremäßig "erkennen" und grammatisch als "korrekt" interpretieren lassen!

Wenn wir noch ein bissel Inspiration dafür brauchen sollten können wir vielleicht hier noch ein paar Denkanstöße holen: http://www-test.in-chemnitz.de/cgi-bin/poetron

[beetFreeQ]

Hmm - mal wieder ein Gedanke, über den man unendlich diskutieren kann...

Das ganze erinnert mich irgendwie an den ziemlich genialen Avantgarde-Film "Pi"! Darin geht's nämlich um ein Mathematik-Genie, das kurz davor ist, ein Muster in der Zahl Pi zu erkennen! Würde er es entschlüsseln können, wäre alles in Zahlen fassbar und berechenbar - womit wir auch wieder beim Thema Blick in die Zukunft wären...

In dem Film wir der Typ allerdings auf Dauer immer paranoider und dreht durch... - vielleicht sollte man sich also doch nicht zu extrem den Kopf darüber zerbrechen ...

[Sirius2001]

Könnten wir bei einer solchen fülle von Informationen überhaupt erkennen was unsinnig ist und was nicht. Ein Mensch im Mittelalter hätte es nie für Möglich gehalten dass ein Mensch jemals fliegt. Die Erfindungen von Darvinchi wurden alle als Hirngespinste abgetarn. Er selbst hatte oft eben nur ein Bild im Kopf ohne zu wissen was dieses Bild eben dar stellt. Auch würde ja eine Zeitangabe fehlen, also wüssten wir niht auch wenn wir etwas erkennen wann es passiert oder erfunden wird.