zaterdag 3 juni 2017

visie op quantum mechanica van een Game developer

Ok, dit wordt een beetje een nerdy stukje en het is wellicht teveel werk om in een keer te schrijven.

De vraag die ik probeer te beantwooden is:
Is onze realiteit (te modelleren) met een neuraal netwerk van cellulaire automaten.

Ik lees de laatste tijd over quantum entanglement, omdat die belangrijk wordt voor communicatie en spin in quantum deeltjes, omdat dit belangrijk wordt voor quantum computing.
De mogelijkheden zijn groots, maar vooral doet het me denken aan een paar al te bekende modellen:
Neurale netwerken en Cellulaire Automaten.

Cellulaire Automaten zijn cellen (deeltjes) die verbonden zijn in een willekeurige graaf. Vaak worden deze afgebeeld als aangrenzend, waarbij informatie zich verspreid tussen verschillende aangrenzende cellen. Dit kan al erg complex gedrag opleveren met heel simpele regels, zoals in Conway's Game og Life. In het reaction diffusion algoritme, dat je kan gebruiken om prachtige doolhoven te genereren, wordt complexere informatie gedeeld door cellen en dit levert beelden op, die anders alleen door convolutie te maken zijn (waarin veel meer cellen in een keer worden bekeken)
Dit deed me al een beetje denken aan neurale netwerken.

Neurale netwerken zijn neurons (deeltjes) die verbonden zijn via tensors. Deze neuronen worden typisch in verschillende lagen gerangschikt, en verbonden met inputs en neuronen in andere lagen om complexe filters te bouwen, die zeer goed zijn in allerlei vormen van patroonherkenning.

Nu is een quantum staat (spin) van een deeltje goed te beschrijven als een reeks afgepaalde cellen, die met elkaar communiceren. Dat model ligt voor de hand, al heb ik nog niemand gezien, die het zo beschrijft.

Als we deze cellen verbinden met cellen van een ander deeltje, krijgen we quantum entanglement.
Op quantum niveau geeft dit zeer complex gedrag, maar op macroscopisch niveau zeer voorspelbaar gedrag dat met andere regels (simpelere, maar niet volledig accurate regels) te beschrijven is..
Dit deed me denken aan de reactie-diffusie resultaten, die voorspelbare patronen op macroscopische schaal geeft, die ook door convolutie te bereiken zijn, maar met een fractie van de benodigde rekenkracht.

Affijn. Dit moet ik nog eens uitwerken in een voorbeeld. Maar daarvoor weet ik (nog) te weinig van Quantum Mechanica.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten