Fon Neyman universal konstruktori
John von Neumann universal konstruktori — bu uyali avtomat muhitidagi o‘z-o‘zini nusxalaydigan mashina. U 1940-yillarda, hali kompyuterlardan foydalanilmasdan turib loyihalashtirilgan. Mashinaning asosiy tafsilotlari von Neumannning oʻlimidan soʻng, 1966-yilda Arthur W. Burks tomonidan yakunlangan „Oʻz-oʻzini takrorlovchi avtomatlar nazariyasi“ kitobida nashr etilgan[2]. Ushbu ish avtomatlar nazariyasi, murakkab tizimlar va sunʼiy hayot sohalari uchun fundamental hisoblanadi[3][4]. Darhaqiqat, Nobel mukofoti sovrindori Sydney Brenner von Neumannning oʻz-oʻzini takrorlovchi avtomatlar boʻyicha ishini (Tyuringning hisoblash mashinalari boʻyicha ishi bilan bir qatorda) biologiya nazariyasi uchun ham muhim ahamiyatga ega deb hisoblagan. Uning fikricha, bu ish bizga „tabiiy va sunʼiy mashinalar haqidagi fikrlarimizni tartibga solishga“ imkon beradi[5].
Von Neumannning 1949-yildagi maʼruzalaridan koʻzlangan asosiy maqsad — biologik organizmlar kabi oʻz-oʻzidan rivojlana oladigan mashina loyihasini yaratish edi. Bunday mashina xuddi tabiatdagi tabiiy tanlanish jarayoni kabi, vaqt oʻtishi bilan murakkablashib va oʻsib borishi kerak edi. U mashinalar evolyutsiya qilishi uchun qanday murakkablik ostonasidan oʻtilishi kerakligi haqidagi savolni oʻrtaga tashladi. Uning javobi, ishga tushirilganda oʻz-oʻzini nusxalaydigan abstrakt mashinani ishlab chiqish boʻldi. Von Neumannning loyihasiga koʻra, oʻz-oʻzini nusxalaydigan mashina uch qismdan iborat: oʻzining „tavsifi“ (chizmasi yoki dasturi), har qanday tavsifni oʻqib, unda kodlangan mashinani (tavsifsiz) yasay oladigan universal konstruktor mexanizmi va har qanday tavsifdan nusxa koʻchira oladigan universal nusxalash mashinasi. Universal konstruktor tavsifda kodlangan yangi mashinani yasab boʻlgach, nusxalash mashinasi ushbu tavsifning nusxasini yaratadi va bu nusxa yangi mashinaga uzatiladi. Natijada, asl mashinaning ishchi nusxasi hosil boʻladi va u koʻpayishda davom etishi mumkin. Ayrim mashinalar buni teskari tartibda amalga oshiradi: avval tavsifni nusxalab, soʻng mashinani quradi. Muhimi shundaki, oʻz-oʻzini takrorlovchi mashina tavsifdagi (mashinaning oʻzidagi emas) mutatsiyalarni toʻplash orqali evolyutsiya qilishi va shu tariqa murakkabligini oshirishi mumkin[6][7].
Oʻz mashinasini batafsilroq tavsiflash uchun von Neumann uyali avtomat konsepsiyasini oʻylab topdi. U foydalangan model katakchalarning ikki oʻlchovli panjarasidan iborat boʻlib, ularning har biri istalgan vaqtda 29 ta holatdan birida boʻlishi mumkin. Har bir vaqt bosqichida har bir katakcha oʻz holatini oldingi bosqichdagi atrofidagi katakchalar holatiga qarab yangilaydi. Ushbu yangilanishlarni boshqaradigan qoidalar barcha katakchalar uchun bir xildir.
Universal konstruktor — bu uyali avtomat ichidagi katakchalar holatining muayyan koʻrinishi. U oʻz ichiga tavsif vazifasini oʻtaydigan (Tyuring lentasiga oʻxshash) bitta katakchalar qatorini oladi. Ushbu qator mashina uchun „chizma“ boʻlib xizmat qiluvchi koʻrsatmalar ketma-ketligini kodlaydi. Mashina ushbu koʻrsatmalarni birma-bir oʻqiydi va tegishli harakatlarni bajaradi. Koʻrsatmalar mashinani oʻzining „qurilish qoʻli“ (operatsion tizim kabi ishlaydigan yana bir avtomat) yordamida katakchalar panjarasining boshqa bir joyida mashinaning nusxasini (tavsif lentasisiz) qurishga yoʻnaltiradi. Tavsif oʻzi bilan bir xil uzunlikdagi tavsif lentasini qurish haqidagi koʻrsatmalarni oʻz ichiga ololmaydi, xuddi idish oʻzi bilan bir xil hajmdagi boshqa bir idishni oʻz ichiga sigʻdira olmagani kabi. Shu sababli, mashina tarkibiga alohida nusxalash mashinasi kiritilgan boʻlib, u tavsif lentasini oʻqiydi va uning nusxasini yangi qurilgan mashinaga oʻtkazadi. Natijada hosil boʻlgan yangi universal konstruktor, nusxalash mashinasi va tavsif lentasi majmuasi eskisiga aynan oʻxshash boʻladi va u yana qaytadan nusxalashda davom etadi.
Manbalar
- ↑ Pesavento, Umberto (1995), „An Implementation of von Neumann's Self-Reproducing Machine“, Artificial Life, 2 (4): 337–354, doi:10.1162/artl.1995.2.337, PMID 8942052
- ↑ von Neumann, John; Burks, Arthur W. (1966), Theory of Self-Reproducing Automata. (Scanned book online), University of Illinois Press, qaraldi: 2017-02-28
- ↑ McMullin, Barry (2000), „John von Neumann and the Evolutionary Growth of Complexity: Looking Backward, Looking Forward“, Artificial Life, 6 (4): 347–361, doi:10.1162/106454600300103674, PMID 11348586
- ↑ Rocha, Luis Mateus (1998), „Selected Self-Organization and the Semiotics of Evolutionary Systems“, Evolutionary Systems, 341–358-bet, doi:10.1007/978-94-017-1510-2_25, ISBN 978-90-481-5103-5
- ↑ Brenner, Sydney (2012), „Life's code script“, Nature, 482 (7386): 461, doi:10.1038/482461a, PMID 22358811
- ↑ Rocha, Luis Mateus (1998), „Selected Self-Organization and the Semiotics of Evolutionary Systems“, Evolutionary Systems, 341–358-bet, doi:10.1007/978-94-017-1510-2_25, ISBN 978-90-481-5103-5
- ↑ Brenner, Sydney (2012), „Life's code script“, Nature, 482 (7386): 461, doi:10.1038/482461a, PMID 22358811
Havolalar
- John von Neumann's 29 state Cellular Automata Implemented in OpenLaszlo (Wayback Machine saytida 2012-07-09 sanasida arxivlangan) by Don Hopkins