Pressan - 01.07.1993, Side 20

20 PRESSAN
V I ÐT A L
Fimmtudagurinn 1. júlí 1993
Kjartan Pierre Emilsson er að Ijúka doktorsritgerð í kaosi eða óreiðu
Vitsmunaverur frá öðrum hnetti
ræða við fjölþjóðafyrirtæki!
„Sumir kaoseðlis-
frœðingar hafa
skoðað innri gerð
termítabúa og
halda þvífram að
'termítinn sjálfur sé
ekki lífvera heldur
termítabúið. Term-
ítarnir eru líkari
frumum sem tengj-
ast meðflóknu
efnaboðkerfi.
Tímaskalinn skiptir auðvit-
að máli, því ef við horfum á
búið í eina mínútu sjáum við
bara termítana en ef við horf-
—um yfir nokkur ár sjáum við
bú sem bregst við hættum,
færir sig til og svo framvegis.
Ef hætta steðjar að og eitthvað
ræðst á búið framleiða ystu
termítarnir lykt sem boðar
hættu og bera hana inn til
drottningarinnar og viðbrögð
hennar við lyktinni eru að búa
til hertermíta. Næstu kynslóð-
ir verða þvi ekki vinnutermít-
ar heldur hertermítar og að
lokum kemur heil kynslóð af
hertermítum út úr búinu og
ræðst á hættuna. Á þeim
tímaskala hefúr búið brugðist
—við hættu og er því í raun líf-
vera. Þetta er sjálfsprottin
regla, því í sjálfu sér er hver
termíti tiltölulega heimskur
en saman mynda þeir heild.
Heild termítanna verður
stærri en summa þeirra. Ef við
erum reiðubúin að útvíkka
skilgreininguna á vitund þá
mundi ég segja að búið sjálft
hefði vitund.“
Vitsmunaverur frá öðr-
um hnetti ræða við
fjölþjóðafyrirtæki
„Hliðstæðar vangaveltur
-eru þegar menn hugsa sér
vitsmunaverur frá öðrum
hnetti sem kæmu til jarðar-
innar. Ef þær væru yfirnátt-
úrulega gáfaðar og vildu hafa
samskipti við gáfuðustu ver-
una á jörðu, við hverja
mundu þær tala? Einhverjir
mundu nefna höfrunga eða
manninn, en niðurstaðan yrði
líklega sú að þær mundu frek-
ar tala við fjölþjóðafyrirtæki,
því það væri miklu flóknara
fyrirbrigði en einn einstakur
maður. Það er samsett úr
mjög mörgum mönnum sem
vinna á mjög skipulagðan hátt
saman og bregst við umhverfi
sínu. Þetta er þéttriðið net
‘ sem nær yfir jörðina og vits-
munaverurnar gætu alveg
greint það sem vitsmunaveru
sem ræðandi væri við. Hver
einstakur maður væri hins
vegar bara heimskur termíti
sem ekkert þýddi að tjónka
við. Það er hins vegar ekki
ljóst hvernig það samræðu-
form væri enda skiljum við
termítarnir það ekki,“ segir
Kjartan Pierre Emilsson, sem
nú er að ljúka doktorsritgerð í
kaoseðlisfræði sem stundum
hefur verið nefnt óreiðufræði.
Kaos er æðsta stig
flókinnar hegðunar
„Það má segja að kaos sé
hinsta stig flókinnar hegðun-
ar, þegar hegðun kerfis er orð-
in það flókin að erfitt er orðið
að spá um hegðun þess í
ffamtíðinni. Hún verður ófyr-
irsjáanleg í tíma. Lengi héldu
menn að það væri beint sam-
band á milli þess hve hegðun
væri flókin og hversu flókið
líkan þyrfti til að skýra hana.
Hins vegar komust menn að
því að unnt var að framkaUa
kaos í mjög einföldu líkani
sem jafnvel vasatölva getur
reiknað. Þegar tölvur fóru
fyrst verulega að láta á sér
kræla um 1975 var fýrst hægt
að reikna þessa hegðun út og
skoða hana myndrænt. Öll
þróun innan fræðigreinarinn-
ar hefur síðan verið mjög ná-
tengd tölvum og framfarir
innan fagsins eru samstiga
ffamförum í tölvugeiranum.“
Vængjasláttur fiðrilda
skiptir sköpum í veð-
urfræði
„Það er tiltölulega auðvelt
að taka jöfnuna sem lýsir veð-
urfari á jörðinni og sýna fram
á hvers vegna ekki er hægt að
spá fram í tímann. Jafnan er
þekkt og það er hægt að leysa
hana á tölvu. En til að vita
hvernig hlutur þróast í tíma
þarf að vita hvemig hann var
á einhverjum gefnum tíma,
segjum á miðnætti 1. janúar
1990. Vitanlega þarf þá að
þekkja veðrið um allan heim
en kerfið hefúr samt þann eig-
inleika að því lengra sem spá-
in nær, því nákvæmari þurfa
upplýsingarnar að vera. Þegar
spáð er viku ffam í tímann fer
að skipta máli hvort fiðrildi í
Ástralíu blakar vængjunum
eða ekki, það er að segja hvort
þær upplýsingar eru í jöfn-
unni eða ekki. Spáin fyrir ís-
land verður öðmvísi ef fiðrild-
ið er tekið með en ef því er
sleppt. Billjarð er svipað
dæmi. Það er tiltölulega auð-
velt að spá um braut kúlunnar
eftir þrjú endurköst. Aðdrátt-
ur ytri massa fer hins vegar að
skipta máli þegar endurköst-
unum fjölgar og effir 5-6 end-
urköst fer að skipta máli hvort
afstaða Plútó í sólkerfmu er
tekin með í reikninginn."
Ólínuleg hegðun lykil-
atriði
„Lykilatriðið er að þessi
kerfi eru öll ólínuleg. Línuleg
hegðun er þegar orsök og af-
leiðing eru í réttu sambandi
hvort við annað, en í ólínu-
legu kerfi er ekkert slíkt sam-
band. Ef maður keyrir bíl við
fullkomnar aðstæður og
bremsar er línulegt samband
milli þeirrar aðgerðar að ýta á
bremsuna og hve hratt bíllinn
fer, en þegar hálka og aðrir
hlutir em komnir inn í dæm-
ið er sambandið orðið ólínu-
legt og bremsun getur haft
ófyrirsjáanlegar afleiðingar í
för með sér. I ólínulegu kerfi
veldur orsökin afleiðingu sem
síðan hefur áhrif á orsökina
og svo koll af kolli. Ólínuleik-
inn veldur flókinni hegðun
sem getur leitt af sér kaos og
er í raun forsenda þess. Vatn
hegðar sér ólínulega en lygn
pollur er ekkert kaotískur. Sé
vatnið hitað myndast flókið
munstur sem er mjög áhuga-
vert og þegar það sýður verð-
ur það fullkomlega kaotískt.
Aðstæðurnar skipta öllu
máli.“
Að koma í veg fyrir
kaos
„Yfirleitt vilja menn ekki
kaos og hagnýtt gildi fræð-
anna felst því ekki síst í að
koma í veg fyrir það ástand.
Þegar menn búa til flóknar
raffásir fyrir eldflaugar vilja
menn ekki að þær fari að
hegða sér kaotískt. Því er búið
til líkan til að finna út hvenær
þær fara að hegða sér kaotískt
og reyna síðan að forðast það
ástand. Bandaríska njósnaþot-
an Stealth er dæmi um ólínu-
legt og flókið kerfi, því í raun
snúa vængirnir öfugt. Með
gífúrlegri tækni er henni hins
vegar haldið á réttri braut.
Kaotíkin er aðeins lokastig
þessarar hegðunar og það er
vissulega hægt að nýta sér það
sem gerist ffam að þeim tíma.
Menn hafa fundið út að flókin
kerfi hafa oft tilhneigingu til
að mynda sjálfsprottna reglu.
Ef þúsund einstaklingar hafa
mismunandi skoðanir á ein-
hverju málefni myndast oft
með tímanum tveir hópar,
einn með og annar á móti.
Svona líkön eru einnig notuð
til að reikna út flæði fólks í
neðanjarðarlestum. Mann-
streymið er reiknað út eins og
um vökva væri að ræða og þá
er hægt að reikna út hversu
stór göt þurfa að vera á út-
gönguleiðum og hversu marg-
ar ferðir þarf að fara til að
þrýstingurinn fari ekki yfir
ákveðið mark. Það sama á við
á knattspyrnuvelli. Ef maður
er drepinn á 100 þúsund
manna knattspyrnuvelli
myndast hræðslubóla sem
hefur ákveðinn hraða og því
er hægt að skipuleggja út-
gönguleiðir með það að leið-
arljósi.“
Tölvan vinnur milljarð
aðgerða á sekúndu
„1 doktorsverkefni mínu
hef ég meðal annars unnið
með amöbur. Amöbur lifa á
sjávarbotni og skipta sér ekki
hver af annarri. Þegar ætið fer
hins vegar niður fyrir ákveðið
magn fer hver amaba fýrir sig
að gefa ffá sér efni. Efiiið tekur
síðan þátt í ólínulegu efna-
hvarfi sem er lotubundið í
tíma. Amöburnar skynja þess-
ar sveiflur og sjá spírala sem
myndast í kringum alls kyns
agnir í vatninu. Þær bregðast
við þessu með því að fylgja
spíralaörmunum og safnast
að þessum miðpunktum og
mynda þar svepp sem er ný og
flóknari lífvera. Sveppurinn
getur ferðast um og þegar
hann kemst á stað þar sem er
nægt æti leysist hann aftur
upp í amöbur.
I doktorsverkefninu hef ég
unnið á eina stærstu og hrað-
virkustu tölvu sem til er. Þetta
er paralelltölva sem hefur 64
þúsund samtengdar tölvur
sem vinna saman. Upphaflega
var hún búin til í þeim tilgangi
að skoða gervigreind, enda
uppbyggingin svipuð og í ein-
földum líkönum af heila. Síð-
an hefúr komið í ljós að hægt
er að nota hana í alls kyns út-
reikninga. Þessi tölva getur
framkvæmt einn milljarð að-
gerða á sekúndu en reyndar er
verið að gefa út endurbætta
útgáfu af henni sem getur
ffamkvæmt 1000 milljarða
aðgerða á sekúndu. Hraðvirk-
ustu heimilistölvur í dag ná
um milljón aðgerðum á sek-
úndu.“
Tölvurnar fjölga sér
sjálfar
„Tölvurnar breytast hratt,
svo það er aldrei að vita hve-
nær menn ná hinni eftirsóttu
gervigreind. Staðreyndin er sú
að þegar ný kynslóð af tölvum
með nýjum örgjafa kemur út
þá eru 99 prósent af hönnun
örgjafans búin til af tölvukyn-
slóðinni á undan. Tölvurnar
verða alltaf fúllkomnari og
fullkomnari og búa þar af
leiðandi sífellt til flóknari tölv-
ur og maðurinn kemur alltaf
minna og minna inn í þetta
lokaða ferli. Þegar við kom-
umst á það stig að tölvurnar
sjá alhliða um að búa til næstu
kynslóð af tölvum þá ertu
kominn með lokað kerfi sem
enginn veit hvar endar. Þá er
ekki aðeins um örgjafana
sjálfa að ræða, sem hugsanlega
gætu haft einhver takmörk,
heldur eru þeir tengdir í neti
og geta haft samslapti sín á
milli og mynda þar af leiðandi
æðra stig sem getur þess vegna
leitt til enn æðra stigs.“
Kjartan er 27 ára. Hann
lauk ffæðilegri eðlisffæði hér á
landi árið 1988, vann síðan á
Raunvísindastofnun þar til
hann fór í doktorsnámið
1990. Foreldrar hans eru Cat-
herine Eyjólfsson þýðandi og
Emil Eyjólfsson, prófessor í ís-
lensku í Lyon. Bróðir hans er
Þiðrik Emilsson dagskrárgerð-
armaður og systir hans, Guð-
rún, er heimspekinemi. Hálf-
bræður hans eru Eyjólfur
Kjalar Emilsson heimspeki-
prófessor og Aðalsteinn Em-
ilsson, prófessor í efnafræði í
Svíþjóð. Kjartan Pierre býr
með Döllu Jóhannsdóttur
sem leggur stund á dagskrár-
gerð í París, en þar hafa þau
búið síðustu misseri.______
Pálmi Jónasson
KJARTAN PlERRE Þegar termítabú er skoöaö A löngum tímaskai
lifvera en ekki termítinn sjálfur.