'Arrival', AI und Alien Math: Q & A mit Stephen Wolfram

In dem neuen Film "Arrival", der auf Ted Chiangs Novelle "Story of Your Life" basiert, erscheinen auf der ganzen Erde fremde Besucher und die Menschheit versammelt sich, um ihren Zweck beim Besuch zu verstehen.

Die Filmemacher haben sich zunächst an die Berechnungsfirma Wolfram Research - Schöpfer der mathematischen Programmiersprache Mathematica, des Online-Problemlösers Wolfram Alpha und mehr - gewandt, um einige Charts für den Film zu produzieren. Stattdessen kamen sie mit einem Berater zusammen: Firmengründer und CEO Stephen Wolfram, dessen Ideen über interstellares Reisen, außerirdische Kommunikation und den Fortschritt der Wissenschaft den ganzen Film informierten (auch wenn nicht viel auf dem Bildschirm zu sehen war). Sein Sohn Christopher hat Visualisierungen für sie erstellt.

Wolfram erläuterte viele der Ideen, die er aufbrachte, und seine Erfahrung, die er in seinem Blog als "wissenschaftlichen Set-Dressing" entwickelte. Wie er ProfoundSpace.org sagte: "Wer sollte es wissen? Vielleicht wird etwas, das ich für Science-Fiction erfunden habe, zu echter Physik werden." [8 Moderne Astronomie Mysterien Wissenschaftler können immer noch nicht erklären]

ProfoundSpace.org sprach mit Wolfram über die Art und Weise, wie Wissenschaft in Filme passt, wie Außerirdische wie künstliche Intelligenzen sind und ob Mathe erfunden oder entdeckt wird - und was das für fremde Mathematik und außerirdisches Denken bedeuten würde.

ProfoundSpace.org: Wie wurden Sie angesprochen, um an dem Projekt zu arbeiten?

Stephen Wolfram: Da viele Wissenschaftler unsere Softwaresysteme verwenden und wir viele interessante Grafiken produzieren, haben wir einen ziemlich regelmäßigen Strom von Anfragen von Filmemachern verschiedener Art, die sagen: "Können wir diese Grafik in unserem Film zeigen?" Dieser war amüsant, weil es so war - wir fangen gerade an, diesen relativ großen Budget-Film zu drehen, und wir brauchen diese Bildschirme, die realistisch aussehen sollten, und können Sie uns dabei helfen? Wir fangen an, in zwei Wochen zu schießen.

Der einzige Weg, wie man das tun kann, ist zu sagen: "Zeige uns das Drehbuch", weil du sonst nicht weißt, wofür du dich versuchst zu kleiden. Ich glaube nicht, dass die Leute, die sich uns für den Film näherten, besonders erwarteten, dass ich sie ansehen würde. Es ist nur so, dass in einer Firma wie der unseren, wenn die Anfrage genug bizarr ist, es schließlich zu mir kommt.

ProfoundSpace.org: Welche Teile der Wissenschaft waren schon vorhanden, bevor du mitgemacht hast?

Wolfram: Es gibt drei Ebenen, auf denen man die Wissenschaft anwenden könnte. Die eine ist die "was die Außerirdischen wirklich tun", die zukünftige Wissenschaft, die wir noch nicht kennen, auf der anderen Seite gibt es die Physik auf der High-School-Ebene, und in der Mitte ist die Spitze dessen, was Physik haben könnte darüber zu sagen, wenn heute ein großes schwarzes Raumschiff in deinem Hinterhof auftaucht. Ich habe versucht, das letzte dieser Dinge zu kanalisieren, was das High-End der Physik heute über diese Dinge aussagen würde, und sie waren ziemlich viel damit fertig geworden, was die High-School-Physik-Version sein würde, die nicht so gut aussah passen.

Sie hatten nicht wirklich darüber nachgedacht. Filme werden durch die persönlichen Geschichten gemacht oder gebrochen, und die Wissenschaft kleidet sich meist nur. Es macht Spaß für Wissenschaftler, die Wissenschaft als richtig oder falsch zu sehen. Es gibt einige Filme, in denen die Wissenschaft dem, was wir haben, nahe genug ist, dass das, was man im Film machen kann, eine Aussage darüber macht, wo die Wissenschaft heute hingehen kann. Dieser Film, die Wissenschaft, ist weit genug weg von dem, was wir heute haben, dass es uns nicht in eine bestimmte Richtung weist. Ich hatte Spaß dabei, ein paar Dinge herauszufinden, die ich über interstellare Raumfahrt nicht herausgefunden hatte, und so weiter, aber in diesem Film geht es viel mehr um außerirdische Kommunikation, die ein Thema ist, über das ich viel nachgedacht habe ist über einige Weltraumreisen.

ProfoundSpace.org: Was denkst du über die Herausforderung der Kommunikation?

Wolfram: Ich denke, dass der Grundgedanke von "was wir mit Intelligenz meinen" ist - es ist sehr schwer, eine abstrakte Definition von Intelligenz zu haben, die über das bloße Ausdrücken hochentwickelter Berechnungen hinausgeht. Es gibt eine Menge Dinge, die ausgefeilte Berechnungen durchführen, mein Lieblingsbeispiel ist das Wetter - das viele Leute sagen würden, dass es sozusagen einen eigenen Kopf hat.

In der heutigen Zeit gibt es eine schöne Parallele zwischen außerirdischer Kommunikation und künstlicher Intelligenz. In beiden Fällen haben wir es mit einer Intelligenz zu tun, die nicht die gleiche historische Abstammung hat wie unsere.

Du hast ein neuronales Netz und es hat gelernt, 10.000 Arten von Dingen in der Welt zu erkennen. Katzen und Hunde und Telefone und Stühle und wer weiß was noch. Und Sie schauen in die neuronalen Netze hinein und haben alle Arten von Unterscheidungen darüber gemacht, wie man die Welt beschreibt, die wir als beschreibende Wörter für Aspekte dieser Objekte betrachten können. Aber es sind keine Wörter, die in unserer historisch abgeleiteten Sprache existieren.

Im "Arrival" -Film ist die Tatsache, dass die Frage von größtem Interesse ist "was ist dein Zweck hier" - das hat eine faszinierende Resonanz mit wahrscheinlich, was in vielerlei Hinsicht eine der wichtigsten Fragen für AI ist, nämlich Du hast eine KI gebaut, was soll sie tun, was soll sie sein? ... Unter den Zielen, die wir nicht wollen, ist das "Übernehmen der Welt und loswerden der Menschen". Aber es stellt sich die Frage, wie Sie zu dem Punkt kommen, wo Sie den Zweck auf diese Art und Weise darstellen können, dass wir Menschen über den Zweck denken. [SETI: Alles über die Suche nach außerirdischer Intelligenz (Infografik)]

ProfoundSpace.org: Bist du zu irgendeinem Schluss gekommen, wie das am besten funktioniert?

Wolfram: Eine Sache, an die ich beim "Arrival" -Film gedacht habe, war, was benutzt du, um zu kommunizieren? Verwenden Sie Mathe-ähnliches Zeug oder verwenden Sie mehr Rechen- / Programmiersprachen-Typen? Ich denke, die Art der Rechen- / Programmiersprache ist eigentlich besser als die Mathe-Art, aber die Leute kennen die Wörter dafür nicht, also ist es für den Dialog im Film nicht sehr nützlich.

[Eine interessante Frage] über Mathematik und Aliens ist, wie viel Mathe von Menschen als ein spezifischer historischer Unfall erfunden wurde und wie viel davon wirklich nur da draußen ist und nur von Menschen entdeckt wurde. Und das ist eine wichtige Frage, wenn Sie darüber nachdenken: "Haben die Außerirdischen die gleiche Mathematik gemacht, die wir gemacht haben?" Ich denke, dass sehr viel Mathe sehr in der von Menschen erfundenen [Kategorie] steckt.

ProfoundSpace.org: Was lässt dich das denken?

Wolfram: Die erste Tatsache, die allen Kindern bekannt ist, ist, dass Mathe ziemlich hart ist. Es könnte der Fall sein, dass, sobald Sie die Axiome der Mathematik aufgestellt haben, jede Frage, die gestellt werden könnte, dann leicht zu beantworten wäre. Das gilt für bestimmte Arten von axiomatischen Systemen; es ist nicht wahr für Mathematik. Mit anderen Worten, die Tatsache, dass es in der Mathematik schwierige Fragen gibt, ist das erste interessante Metafakt über Mathematik. Und wie wir aus Gödels [Unvollständigkeit] Theorem wissen, gibt es in gewisser Weise unendlich schwierige Fragen in der Mathematik.

Eine der Fragen ist also, warum Mathe machbar, aber schwer ist, im Gegensatz dazu, dass man im Wesentlichen unendlich hart und nur mit unentscheidbaren Fragen konfrontiert ist. Ich denke, die Antwort darauf ist, weil die menschlichen Mathematiker in diesem Ozean unentscheidbarer, unendlich harter Mathe sorgsam über diese kleinen Landstriche gelaufen sind. Sind sie auf den einzigartigen Wegen gelaufen? Oder sind sie auf Wegen gegangen, die nur historisch erforscht waren? Sie könnten dasselbe über die biologische Evolution fragen. Sind die Organismen, die heute existieren, die unerbittlichen Organismen, die nach 2,5 Milliarden Jahren auf einem Planeten mit dieser Chemie existieren müssen? Oder sind sie die Organismen, die einfach das Ergebnis einer Reihe von historischen Unfällen sind? Die Frage in beiden Fällen, wie viel historischer Unfall, wie viel unerbittliche Folgen der Situation.

Meine Vermutung, für Mathematik - ich habe allmählich meine Ansichten ein wenig geändert. Ich weiche etwas aus meiner Sicht ab. Ich hatte geglaubt, dass es ein wirklich, zutiefst historischer Unfall war, aber ich denke, dass einige Aspekte, ich bin ein wenig überzeugt, etwas unerbittlicher sein könnte, als ich es mir vorgestellt hatte.

ProfoundSpace.org: Also könnten einige Aspekte der Mathematik für Aliens und Menschen gemeinsam sein, aber viele würden sich nicht überschneiden?

Wolfram: [Take] binäre, Basis 2 Zahlen. Das I Ging, aus dem alten China, benutzt diese Art - und es gibt Orte, an denen sie vor langer Zeit erfunden worden waren, aber wirklich niemand kümmerte sich bis in die Neuzeit, als Computer und die ganze Welle der Technologie, die einen guten Nutzen hat von Binärzahlen. Würden die Außerirdischen sich um Binärzahlen kümmern? Nun, wenn Sie 500 Jahre in der menschlichen mathematischen Geschichte gegangen wären und Sie mit [François] Vieta, dem Erfinder der Algebra, über Binärzahlen gesprochen hätten, hätte er wahrscheinlich keine Ahnung gehabt. Und dennoch scheinen Binärzahlen heute fundamental, einfach, offensichtliche Typaspekte der Mathematik zu sein. Das ist ein Beispiel für einen historischen Unfall ... Ich denke, dass die Herausforderung in all diesen Fällen mit außerirdischer Intelligenz jeglicher Art darin besteht, dass es ein großes Computeruniversum an möglichen Dingen gibt, die man da draußen berechnen kann, und die besonderen, die man probiert hat abhängig von der detaillierten Geschichte einer Zivilisation.

ProfoundSpace.org: Gibt es ein Konzept, das du für diesen Film erfunden hast und an das du mehr denken möchtest?

Wolfram: [Eine] Sache, an die ich für diesen Film gedacht habe, ist die folgende Frage: Gibt es eine unendliche Grenze der Technologie? Wenn wir die fundamentale Theorie der Physik kennen, sind wir fertig, oder gibt es immer mehr zu entdecken? Was Sie feststellen, ist dem Problem der Axiome in der Mathematik und wie Mathe hart ist, und Ideen wie Gödels Theorem - es ist eine fast theoretisch notwendige Tatsache, dass es eine unendliche Grenze von Technologien zu entdecken gibt, sehr ähnlich. Sie können immer ein komplizierteres Programm erstellen.

Eine andere Frage ist, gibt es mehr interessante Dinge zu entdecken? Wir können eine unendliche Anzahl von Theoremen in irgendeinem Bereich der Mathematik aufschreiben, aber wir könnten sagen, dass wir alle interessanten erhalten haben. Alle anderen sind verzierte, uninteressante Dinge. Das ist eine wirklich interessante Frage, auf die ich die Antwort nicht wirklich weiß.

Die Frage der Interessiertheit hängt sehr eng mit diesen Fragen über den Zweck und den kulturellen Kontext zusammen, denn was zählt, ist interessant (hängt davon ab), was Sie zu tun versuchen. Ein gutes Beispiel dafür, von den Pythagoräern stammend: Sie waren wirklich in der Tatsache, dass 1 + 2 + 3 + 4 = 10, etwas, das wir jetzt als gerecht betrachten, wen kümmert es. Aber für sie war das eine tiefe Tatsache. Und ich denke, das ist ein Beispiel dafür, ist es interessant, oder ist es nur eine triviale arithmetische Tatsache? Es hängt viel vom Kontext ab.

Es ist alles andere als offensichtlich, dass Sie als Alien versuchen werden, so viel wie möglich herauszufinden. Das ist vielleicht nicht der Punkt.

Dieses Interview wurde auf Länge bearbeitet.