Wissenschaftsdiskussion

[Staubschmied]

Ich zitiere mal nicht, weil mich das gerade erschlagen würde, und gehe einfach so auf ein paar Punkte ein.

Minecraft kann ich darauf leider nicht spielen. Es ist auch gar nicht so, dass das Ding einen Monitor hätte. Es laufen eher große rechenintensive Programme darauf ab und am Ende kann man sich das Ergebnis, das man dabei geschrieben hat, wieder abholen. Habe aber seit einem Jahr nichts mehr drauf gemacht ... ich weiß auch gar nicht, ob das so gedacht ist, dass ich noch Zugriff habe. Aber ich frage mal nicht nach.

Was Berechenbarkeit angeht, hier eine Beispielliste von Problemen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Karps_21_ ... e_Probleme

Ich hole mal etwas aus, weil ich den Verdacht habe, dass dich das interessiert: Laufzeiten gibt man bei uns in O's an. O(1) heißt, dass eine Sache quasi sofort fertig ist. "In einem Schritt.". O(n) heißt, dass es nach n Schritten fertig ist, wobei n durch die Größe der Eingabe festgelegt wird. Beispiel: Ich will eine Liste von n Zahlen sortieren. Wenn meine Liste in einem Schritt sortierbar wäre, wäre die Laufzeit O(1), aber das hieße auch, dass die Länge der Liste egal ist. Das ist natürlich quatsch. O(n) hieße, dass ich jedes Element der Liste nur einmal ansehe. Das wäre echt cool, aber mit nur einer Operation pro Element komme ich nicht aus. Tatsächlich muss ich öfter mal vergleichen, was da so in der Liste steht, und komme zum Beispiel auf Bubblesort, was eine Laufzeit von O(n²) hat. Das ist nicht wirklich toll, weil für lange Listen dann halt die Laufzeit viel größer wird. Ich habe Bubblesort aber mal verlinkt, weil der halt relativ schnell verständlich ist. Die Bilder anzugucken reicht fast.

Wobei Bubblesort nicht immer n² Schritte braucht - wenn die Liste schon sortiert ist, prüft er einmal alle Paare und hebt dann mit steinerner Miene den Daumen. n² gibt viel mehr den Worst-Case an - in dem Fall, wenn die Liste genau verkehrtherum sortiert ist.

Wenn man jetzt in die Klammern ein Polynom schreiben kann, das die Laufzeit in Abhängigkeit von der Eingabengröße angibt - super. Blöd nur: Wenn ich dieses Polynom an Laufzeit nur erreiche, wenn ich unterwegs richtig rate. (Nichtdeterministisch Polynomiell) Und da kommt NP her.

Und das passiert schon, wenn meine KI versucht Sachen fürs Picknick einzupacken. Ok, das ist jetzt alles sehr weit entfernt von einer KI. Aber schon da ist es gar nicht mal so leicht.

Ende des Exkurses. Ich hoffe, ich war da jetzt nicht zu grob und habe keine Fehler gemacht. Bei diesen Dingen komme ich gern mal durcheinander.

Der Turing-Test ist übrigens ein eher schlechtes Maß. Soweit ich weiß gibt es schon Chatprogramme, die ihn bestehen, aber sie reagieren halt nur auf häufige Muster.

Was das Moore'sche Gesetz angeht: https://de.wikipedia.org/wiki/Mooresche ... he_Grenzen
Siehe unterster Punkt. Und überhaupt müsste das bald an die Wand fahren, aber gerade der unterste Punkt sagt sowieso schon, dass seit 2003 praktisch Schluss ist; für alles, was relevant ist jedenfalls.

Auch habe ich nun einen sehr schönen Post gesetzt und bin nun zu faul, um noch ein Thema zu eröffnen. Aber ich würde jederzeit hereinplatzen. YYYEEEEEEEEEEEEEEEEAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHH.

[Glumski]

Was Berechenbarkeit angeht, hier eine Beispielliste von Problemen:

Das meiste davon sagt mir gar nichts, insbesondere, da ich zu faul war, die Links anzuklicken und mir durchzulesen, was es bedeutet.
Von Hamilton-Kreisen habe ich aber tatsächlich schon gehört, auch wenn sie mir noch nie wirklich begegnet sind. Das Mengenüberdeckungsproblem hatten wir mehr oder weniger in Maßtheorie.

Laufzeiten gibt man bei uns in O's an.

Ah, ja, ich erinnere mich. Bei uns gab's im ersten Semester Einführung in die Informatik. Ein bisschen Laufzeit-Zeugs hatten wir da auch. In der Physik nutzen wir die Landau-O's meist als Ordnungsangabe, z.B. wenn eine Taylor-Entwicklung von f(x) nach der zweiten Ordnung abgebrochen wird, ist der Rest gerne in Größenordnung O(x³). Aber wahrscheinlich kennst du das auch, Taylor wird glaube ich in so gut wie jeder Natur- oder Ingenieurswissenschaft beigebracht.

Ich habe Bubblesort aber mal verlinkt, weil der halt relativ schnell verständlich ist. Die Bilder anzugucken reicht fast.

Ah, ja, das hatten wir im Informatikunterricht der Oberstufe. Wir haben damals Quicksort verwendet, aber frag mich nicht, was das ist. Ich meine aber, das hätte auch O(n²) als Worst Case. Vielleicht hatten wir das auch damals an der Uni, aber irgendwie habe ich schon wieder viel zu viel vergessen...

Wenn man jetzt in die Klammern ein Polynom schreiben kann, das die Laufzeit in Abhängigkeit von der Eingabengröße angibt - super. Blöd nur: Wenn ich dieses Polynom an Laufzeit nur erreiche, wenn ich unterwegs richtig rate. (Nichtdeterministisch Polynomiell) Und da kommt NP her.

Das mit dem NP habe ich noch nicht so ganz verstanden. Bedeutet es, dass das Problem vielleicht polynomiell gelöst werden kann, eventuell aber auch (als obere Schranke) nichtpolynomiell? (Bedeutet nichtpolynomiell in dem Falle z.B. exponentiell?)

Und das passiert schon, wenn meine KI versucht Sachen fürs Picknick einzupacken. Ok, das ist jetzt alles sehr weit entfernt von einer KI. Aber schon da ist es gar nicht mal so leicht.

Ah, ich sehe schon. Die Anzahl an Möglichkeiten (an Kombinationen aus Picknick-Utensilien) ist definitiv nicht polynomiell von der Anzahl der Utensilien abhängig, sondern mit ein paar Fakultäten. Und auch wenn bei einem Großteil der Kombinationen schon schnell absehbar ist, dass es nicht funktioniert, wird es im Worst Case definitiv sehr lange dauern. Und die untere Grenze ist dennoch O(1).

Der Turing-Test ist übrigens ein eher schlechtes Maß. Soweit ich weiß gibt es schon Chatprogramme, die ihn bestehen, aber sie reagieren halt nur auf häufige Muster.

Deshalb würde ich Intelligenz auch nie daran messen. Von einer sonstwie gearteten KI würde ich aber definitiv erwarten, dass sie Turing besteht. Im Grunde wäre eine perfekt funktionierende Sprachsteuerung ja schon so etwas ähnliches wie eine Turing-Test-bestehende KI.

Siehe unterster Punkt. Und überhaupt müsste das bald an die Wand fahren, aber gerade der unterste Punkt sagt sowieso schon, dass seit 2003 praktisch Schluss ist; für alles, was relevant ist jedenfalls.

Hmm, aber der letzte Punkt ist doch eigentlich gar keine wirkliche Verletzung des Moore'schen Gesetzes. Das Problem ist ja "nur" die Verbindung von Prozessor und Speicher; das hat ja nichts damit zu tun, dass die Prozessoren nicht mehr so viel besser werden wie sie sollten. Ich kenne mich mit der Architektur gar nicht aus und Von-Neumann-Prozessoren sind auch die einzigen, die ich überhaupt kenne, aber mit einer anderen Architektur, die... keine Ahnung... mehr Anschlüsse hat, wäre das Problem doch gelöst. Das bringt wahrscheinlich auch wieder zahlreiche Probleme mit sich, aber der Prozessor wurde ja dennoch schneller.
Grundsätzlich wird das Moore'sche Gesetz aber in vielen Bereichen genutzt, nicht nur für Transistordichten. Bei der Kernfusion z.B. nutzen sie als y-Achse statt der Transistordichte irgendeinen entsprechenden Wert (vllt. war es das Produkt aus Druck und Temperatur), um damit zu zeigen, dass die Entwicklung da auch exponentiell vonstatten geht, also in absehbarer Zeit der Punkt erreicht ist, an dem Kernfusion die Welt rettet.
Ah, hier ist genau das Bild, das ich meine. Wenn man bei Google "nuclear fusion moore law" eingibt, findet man auch ein paar hässliche oder hübschere Bilder, in denen sogar etwas mehr Sinn enthalten ist.
Entsprechend behaupte ich, dass man in jeder technologischen Entwicklung, die ein paar Kenngrößen hat, ein Moore'sches Gesetz (wenn auch nicht unbedingt exponentiell, aber zumindest eine glatte Funktion) finden kann. Wie sinnvoll so etwas ist, naja, darüber lässt sich insbesondere mit dem Ersteller der Grafik wohl streiten, aber es ist immerhin eine hübsche Sache, mit der man ahnungslose Investoren und die Bevölkerung überzeugen kann.

Auch habe ich nun einen sehr schönen Post gesetzt und bin nun zu faul, um noch ein Thema zu eröffnen. Aber ich würde jederzeit hereinplatzen. YYYEEEEEEEEEEEEEEEEAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHH.

Dito. Meine Ausrede ist, dass ich jetzt Kindern das Schwimmen beibringen muss und schon spät dran bin. Was ist deine?

Grüße
Glumski

[Staubschmied]

Das mit dem NP habe ich noch nicht so ganz verstanden. Bedeutet es, dass das Problem vielleicht polynomiell gelöst werden kann, eventuell aber auch (als obere Schranke) nichtpolynomiell? (Bedeutet nichtpolynomiell in dem Falle z.B. exponentiell?)

Das n steht nicht für "nicht", sondern für "nichtdeterministisch". Statt auf einer deterministischen Turingmaschine beschreibt man sein Vorgehen auf einer nichtdeterministischen. Intuitiv bedeutet das am Ende halt wirklich nur "Wenn ich eine Entscheidung treffen muss, rate ich richtig.". Eine solche Maschine existiert nur halt nicht.

Ich weiß jetzt aber gar nicht, ob alle Probleme in NP sich mit exponentiellen Laufzeiten lösen lassen. Also einige sicher, indem man einfach bruteforced, aber ich meine auch zu erinnern, dass manche potenziell gar nicht erst terminieren.

Bin mir aber gerade nicht sicher.

Problem ist ja "nur" die Verbindung von Prozessor und Speicher; das hat ja nichts damit zu tun, dass die Prozessoren nicht mehr so viel besser werden wie sie sollten. Ich kenne mich mit der Architektur gar nicht aus und Von-Neumann-Prozessoren sind auch die einzigen, die ich überhaupt kenne, aber mit einer anderen Architektur, die... keine Ahnung... mehr Anschlüsse hat, wäre das Problem doch gelöst. Das bringt wahrscheinlich auch wieder zahlreiche Probleme mit sich, aber der Prozessor wurde ja dennoch schneller.

Na ja, du hast schon recht, dass das Gesetz nicht direkt verletzt wird, aber die Suggestion, dass es irgendwas bringen würde, stimmt halt nicht. Ich musste erstmal selber nachschlagen, was es überhaupt sonst noch so gibt.
http://stackoverflow.com/questions/1806 ... hitectures war ganz nett.

Soweit ich weiß gibt es erstmal auch keine so richtig vielversprechenden Ansätze, die mehr als nur Nischenlösungen sind. Wobei streng genommen auch viele andere Architekturen als Von-Neumann laufen, gerade wenn es um parallele/verteilte Systeme geht, weil die eigentlich nur SISD ist. (https://en.wikipedia.org/wiki/Flynn%27s_taxonomy) Aber am Ende haben die offenbar alle dasselbe Problem, also ist das eigentlich auch egal. MISD ist übrigens Mist. Haha.

Dinge möglichst parallelisieren ist da - soweit ich jedenfalls sehen kann - momentan der einzige Weg und absolut die Zukunft. Also weniger "mehr Stecker in die CPU" und eher "mehr CPUs". Bildlich willst du einfach mehr Feuerwehrschläuche an meine Badewanne anschließen, aber ich finde wir brauchen einfach mehr Badewannen. Da passt dann auch mehr Wasser rein, denn dass Badewannen höher werden nützt nichts, wenn die Höhe nur durch ein Gitter erreicht wird und die zusätzlichen Schläuche eh nur zum Überlauf führen. Aber man kann Wasser nicht immer beliebig leicht aufteilen, weil da zum Teil Schlangen drin sind, die wir nicht zerschneiden können. Ähm.

Ich war auch schon mal besser in Vergleichen.

Öhm. Ich muss Videospiele spielen!

[Glumski]

Das n steht nicht für "nicht", sondern für "nichtdeterministisch". Statt auf einer deterministischen Turingmaschine beschreibt man sein Vorgehen auf einer nichtdeterministischen. Intuitiv bedeutet das am Ende halt wirklich nur "Wenn ich eine Entscheidung treffen muss, rate ich richtig.". Eine solche Maschine existiert nur halt nicht.

Ja, mir ist nur nicht wirklich klar, was das 'nichtdeterministisch' konkret bedeuten soll. Einfach nur, dass in irgendeinem Schritt eine Zufallswahl getroffen wird?

Ich weiß jetzt aber gar nicht, ob alle Probleme in NP sich mit exponentiellen Laufzeiten lösen lassen. Also einige sicher, indem man einfach bruteforced, aber ich meine auch zu erinnern, dass manche potenziell gar nicht erst terminieren.

Hmm, da hab' ich mich wohl schlecht ausgedrückt. Aber so wie das klingt, zählt 'ne exponentielle Laufzeit schon zu einer nicht polynomiellen (obwohl gerade die exp-Funktion ja eine wundervolle Taylor-Reihe ist und damit ein unendliches Polynom). Andere Funktionen wie z.B. die Fakultät könnte ich jetzt spontan nicht durch ein Polynom ausdrücken, auch nicht durch ein unendliches.
Wenn du von 'gar nicht erst terminieren' sprichst, meinst du damit, dass eine Lösung auch in unendlich vielen Schritten nicht erreicht würde?

Ich musste erstmal selber nachschlagen, was es überhaupt sonst noch so gibt.

Wenn "Quantencomputer" die Antwort ist, entwickle ich immer ein wenig Hass auf die Frage.

Wobei streng genommen auch viele andere Architekturen als Von-Neumann laufen, gerade wenn es um parallele/verteilte Systeme geht, weil die eigentlich nur SISD ist. (https://en.wikipedia.org/wiki/Flynn%27s_taxonomy) Aber am Ende haben die offenbar alle dasselbe Problem, also ist das eigentlich auch egal. MISD ist übrigens Mist. Haha.

MISD klingt wirklich sonderbar. Schön für Redundanz, schätze ich, aber... nee. Ich mag es auch nicht, wenn mehrere Leute gleichzeitig was von mir wollen.
Aber sowohl SIMD als auch MIMD klingen für mich nach ganz normalen Mehrkern-Prozessoren. Ich find's seltsam, dass SISD so verbreitet ist; ich hätte mit dem ganzen Dezentralisierungswahn etwas anderes erwartet.

inge möglichst parallelisieren ist da - soweit ich jedenfalls sehen kann - momentan der einzige Weg und absolut die Zukunft. Also weniger "mehr Stecker in die CPU" und eher "mehr CPUs".

Ich finde "ein doppelt so schneller Rechner" und "zwei gleich schnelle Rechner" erklärt es schon recht gut.
Finde ich auch völlig logisch, dass man da lieber parallelisiert.
Andererseits, wenn ich vom Einkaufen nach Hause komme, mache ich lieber einen Gang mit doppelt so viel Last als zwei Gänge.

Bildlich willst du einfach mehr Feuerwehrschläuche an meine Badewanne anschließen, aber ich finde wir brauchen einfach mehr Badewannen. Da passt dann auch mehr Wasser rein, denn dass Badewannen höher werden nützt nichts, wenn die Höhe nur durch ein Gitter erreicht wird und die zusätzlichen Schläuche eh nur zum Überlauf führen. Aber man kann Wasser nicht immer beliebig leicht aufteilen, weil da zum Teil Schlangen drin sind, die wir nicht zerschneiden können. Ähm.

Mit den Schlangen hast du mich verloren. Jetzt kann ich nur noch an die Szene aus den Simpsons denken, in denen ein Springbrunnen Cobras ausspuckt. Leider finde ich es nicht bei YouTube, stattdessen Star Wars Harlem Shake im Anime-Stil.
Habe ich nicht vorhin erwähnt, dass ich mir eine Sprachsteuerung wünsche, die versteht, was ich möchte? Eine kompetente Suchmaschine in YouTube würde mir als erster Schritt schon reichen.

Öhm. Ich muss Videospiele spielen!

Ich muss schlafen. Würde eigentlich ganz gerne tauschen.

Grüße
Glumski

[Staubschmied]

Ja, mir ist nur nicht wirklich klar, was das 'nichtdeterministisch' konkret bedeuten soll. Einfach nur, dass in irgendeinem Schritt eine Zufallswahl getroffen wird?

Ja, so ziemlich. Ich meine formal macht man das so, dass einfach alle Möglichkeiten gewählt werden und man danach einen Pool von neuen Zuständen hat, von denen allen aus man dann weiterarbeitet. Man geht quasi alle Möglichkeiten gleichzeitig durch. Manche sagen auch, dass es halt keine Zustandsübergänge durch Funktionen, sondern durch Relationen gibt, falls das dir ein plausiblerer Zugang ist.

Wenn du von 'gar nicht erst terminieren' sprichst, meinst du damit, dass eine Lösung auch in unendlich vielen Schritten nicht erreicht würde?

Japp, das meinte ich. Aber ich habe gerade einen Satz dazu gefunden, dass deine Annahme, dass alles, was auf einer nichtdeterministischen polynomiell läuft, auf einer deterministischen exponentiell läuft, stimmt, weil man die nichtdeterministische auf der deterministischen dadurch simulieren kann, dass man das "Pool von neuen Zuständen" haben simuliert, indem man jedem möglichen Pool einfach als neuen Zustand darstellt. Was halt entsprechend schnell wächst, weil Potenzmenge.

Jetzt, wo ich drüber nachdenke, habe ich dazu auch mal ein paar Aufgaben bearbeitet und sowas gelöst. Aber es wird halt arg schnell groß und die Beispiele waren eher so trivialer Natur, weil alles andere A4 sprengt.

[Tom]

Was haltet ihr von Biotechnologie.
Häuser, die aus Kristallen gezüchtet werden und wachsen?
Raumschiffe, die lebendig und (semi)intelligent sind?

Utopie? Fantasie? Dystopie? Potentiell möglich?

[Chabero]

Bio-Solarzellen gibs ja schon, zumindest irgendwo im Labor ist es gelungen mittels Biomasse Sonnenlicht in Strom umzuwandeln wie ein herkömmliches Solarpanel.

Potenziell ist alles möglich

[Glumski]

Grundsätzlich bedeutet Biotechnologie ja nur, dass wir Biologie für Industrielle Zwecke nutzen, worunter z.B. der ganze Kram mit Käse und Hefe zählen dürfte. Hmm... Stammzellentherapie müsste darunter fallen, biometrische Identifikation auch.

Häuser, die wir aus Kristallen züchten, würde ich eigentlich dazu zählen, da Kristalle und Biologie nicht viel miteinander zu tun haben. Ich wüsste auch gar nicht, wie so etwas möglich sein sollte, aber das ist bei SciFi-Themen wohl nicht unerwartet.

Lebendige Raumschiffe sind natürlich ein cooler Gedanke, aber auch die erscheinen mir irgendwie seltsam in den Bereichen der Umsetzung. Ich mein', müssen Mama und Papa Raumschiff dann ihre Jungen großziehen oder so? Naja. Wohl eher Bionik-Kram.

Ugh. Irgendwie bin ich zu sehr im Eimer, um darüber nachzudenken.

Gute Nacht
Glumski

[Tom]

Vorerst kann man ja über eine mögliche biologische Beschichtung nachdenken, wie etwas bei Seaquest.

[Chaosimperator]

Ich denke einzelne organische Komponenten wie z.B. eine organische Schiffshaut sind durchaus im Bereich des Möglichen. Lebende Raumschiffe halte ich auch in ferner Zukunft für komplett unrealistisch, da neben den technischen Aspekten auch ein Haufen ethischer Fragen gelöst werden müssten.

So stellt sich z.B. die Frage ob ein lebendes, intelligentes Raumschif dann auch einen freien Willen hat bzw. ob die Menschheit überhaupt das Recht hat eine intelligente Lebensform (auch wenn sie nur in einem Labor erzeugt wurde) auf diese Weise auszunutzen. Sonst besteht auf langen Sicht nämlich die Gefahr das die Menschheit sich eine "Sklavenrasse" schafft die Genetisch so konfiguriert wurde um den Menschen zu dienen.

[Tom]

Ich denke mal sowas wie Moya, Gomtuu oder Lexx wird es jetzt wohl nicht sein. Auch wenn das eine interessante Frage ist. Ich denke mal, dass es nur einige Komponenten sein werden. Also Biomechanisch.

[Staubschmied]

Ergibt eine Bio-Beschichtung im Weltraum überhaupt Sinn? Ich dachte, alles, was wir so an Bio kennen, ist ungefähr dafür gemacht, in Erdatmosphäre oder Wasser gut klarzukommen, vielleicht noch unterirdisch. Nach Vakuum-Hülle jedenfalls klingt es alles nicht. Zumal ich meine, dass Bio auch gerade bei Strahlung nicht so gut kommt.

Deswegen verwundert mich die Idee gerade, aber man möge mich erleuchten, wenn ich etwas übersehe.

[Chabero]

Da wir nicht wissen was an "Biomaterial" in der Zukunft gibt (ähnlich wie vor zb 1000 Jahren die Edelstahl und andere Stahlsorten) der Jetztzeit, könnts schon sein das es Biobeschichtungen oder Komponenten gibt die im All sehr gut funktionieren.

Evt gibs irgendwann eine Biobeschichtung die Strahlung absorbiert, evt in Wäre umwandelt oder davon "lebt" und regeneriert, ich mein, es gibt Bakterien die dort sich wohl fühlen wo anderes Leben unmöglich ist.
Der Mensch muss nur die Möglichkeit entdecken, "existieren" tut sowas sicher irgendwie

[Glumski]

Deswegen verwundert mich die Idee gerade, aber man möge mich erleuchten, wenn ich etwas übersehe.

Die Wraith-Schiffe aus SG-A sehen total cool aus.

Ansonsten stimme ich dir vollkommen zu. Terrestrische Lebewesen mögen das Vakuum nicht so besonders. Aber vielleicht finden wir ja... Weltraum-Einhörner. Deren Genmaterial könnte man dann verwenden, um Raumschiffe zu basteln.

Grundsätzlich geht das aber (meiner Ansicht nach) in die entgegengesetzte Richtung zu unserer derzeitigen Entwicklung. Wir bauen lieber Technik in Bio ein als Bio in Technik.

[Chabero]

Technik in Bio.. Terminatoren?