[{"data":1,"prerenderedAt":158},["ShallowReactive",2],{"post-en-stephen-wolfram-a-new-kind-of-science-and-cellular-automata":3,"translation-en-stephen-wolfram-a-new-kind-of-science-and-cellular-automata":157},["Reactive",4],{"id":5,"date":6,"date_gmt":7,"guid":8,"modified":10,"modified_gmt":11,"slug":12,"status":13,"type":14,"link":15,"title":16,"content":18,"excerpt":21,"author":23,"featured_media":24,"comment_status":25,"ping_status":25,"sticky":20,"template":26,"format":27,"meta":28,"categories":29,"tags":31,"class_list":33,"_links":41,"_embedded":82,"tagsResolved":143,"translations":144},562,"18. 09. 2016","2016-09-18T00:00:00",{"rendered":9},"https:\u002F\u002Fjakubferenc.cz\u002Farticle\u002Fstephen-wolfram-nova-veda-a-bunecne-automaty","2026-08-14T13:24:32","2026-08-14T11:24:32","stephen-wolfram-nova-veda-a-bunecne-automaty","publish","post","https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fstephen-wolfram-nova-veda-a-bunecne-automaty\u002F",{"rendered":17},"Stephen Wolfram: nová věda a buněčné automaty",{"rendered":19,"protected":20},"\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Stephen Wolfram je širší veřejnosti znám díky populárnímu projektu WolframAlpha a také sofistikovaným softwarem pro různé typy matematických výpočtů Mathematica. Wolfram je ale také plodný vědec, který ve třinácti si psal učebnice částicové fyziky a na jeho poměry relativně pozdě, tedy ve dvaceti, získal doktorát z teoretické fyziky. Tyto biografické údaje je důležité vědět, protože Wolframovo ambiciózní dílo s neméně arogantním názvem \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">, je buďto dílem génia, nebo blázna. Jeho dílo je natolik radikální, že nejspíše je dílem člověka, který ztělesňuje oba protipóly. A o co že se jedná?\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Dle Wolframa, doposud bylo zřejmé, že komplexní chování vyžaduje i složité mechanismy, které chování umožňují. Jeho práce na celulární (buněčných) automatech ale odkryla opak. Celulární automaty jsou N-dimenzionální prostory (většinou ale 2D), které se skládají z mřížky diskrétně oddělených polí. Každé pole může nabývat X různých stavů, v závislosti na transformační funkci, která většinou bere v potaz aktuální stav pole, jeho polohu a stavy sousedících polí. Transformační funkce se aplikuje každé navýšení času T o hodnotu +1. Čas je tedy také diskrétní a symbolizuje pomyslnou evoluci jednotlivých “generací” polí.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Sledování toho, jak se jednotlivá pole vyvíjejí do nečekaných a zajímavých tvarů, složenin, či lépe “organismů”, je sama o sobě zábava, přestože zde nenajdeme na konceptuální úrovni příliš složitosti. Asi proto John Conway, matematik a tvůrce \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">The game of life\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\"> je tolik iritován, že svět si nejspíše bude pamatovat z jeho díla tuto hříčku, spíše než jeho matematický výzkum.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Wolfram ale celulární automaty vidí jako něco více než jen hříčku. Wolfram ve své knize \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\"> argumentuje, že v podstatě vše ve vesmíru, ať už přírodní či umělé, jsou v jádře procesy, které následují sadu pravidel, a tudíž jsou ekvivalencí komputace (Wolfram, 716). Ba co více, Wolfram věří, že ve vesmíru existuje horní limit, který definuje maximální složitost komputaci, čímž de facto postuluje nový fyzikální zákon. Horní limit složitosti komputace navíc pro Wolframa znamená, že všechny komputační procesy se rovnají Univerzálnímu Turingovu stroji nebo právě celulárnímu automatu.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Wolfram popisuje, že první záblesk této (pro něj) radikální myšlenky nastal, když nechal počítač vygenerovat všechny možné celulární automaty, jež byly výčtem jednoduchých pravidel, jak se jednotlivá pole mají chovat. Většina z variací nevykazovala překvapivé chování, často po pár generacích nikam nevedla, nebo se ustálila na opakujícím se vzorci. Několik variací ale Wolframa překvapily, neboť minimálně od pohledu vykazovaly náhodné a komplexní chování. To byla epifanie. Později Wolframův spolupracovník prokázal, že tyto pravidla jsou Turing-kompletní, jinak řečeno jsou ekvivalencí všech možných komputačních procesů. Wolfram tvrdí, že existuje N-dimenzionální celulární automat, který po X generacích povede k našemu vesmíru.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cdiv class=\"image\">\n\u003Cp>\u003Cimg decoding=\"async\" src=\"https:\u002F\u002Fstatic.jakubferenc.cz\u002F2016\u002F09\u002Frule30.png\" alt=\"Trojúhelníkový vzor prvních 500 generací celulárního automatu Rule 30: z jediné černé buňky vyrůstá struktura, jejíž levá strana je pravidelná a pravá chaotická. Zdroj: Wikimedia Commons\" width=\"1008\" height=\"504\" loading=\"lazy\" \u002F>\u003C\u002Fp>\n\u003Cdiv class=\"image-description\">\n\u003Cp>Celulární automat nazvaný Rule 30\u003Cbr \u002F>\n\u003Cspan class=\"image-source\">Zdroj: \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fcommons.wikimedia.org\u002Fwiki\u002FFile:Rule30-first-500-rows.png\" rel=\"noopener nofollow\">WangPublic, Wikimedia Commons (CC0)\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003C\u002Fdiv>\n\u003C\u002Fdiv>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Čtenář si v textu všiml, že jsem veškeré tvrzení připisoval explicitně Wolframovi. To bylo samozřejmě záměrné, protože úplně nelze souhlasit s tím, že byl Wolframova práce byla skutečně tak radikální, jak se zdá. Jistě, Wolfram je génius a ve své 1000-stránkové knize argumentuje silně pro chápání světa, a tím i fyziky, jako komputace, který je ekvivalencí k celulárnímu automatu. Potíž je v tom, že Wolfram není první, kdo s touto myšlenkou přišel.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Další génius, Němec Konrad Zuse se stejnou myšlenkou přišel v 70. letech. Jako Wolfram již tehdy navrhoval, že vesmír je diskrétní a isomorfický k celulárnímu automatu. Ve svém článku Rechnender Raum, který byl přeložen MIT univerzitou jako \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Calculating Space\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">, předkládá nejen svou tezi, ale také představu, že v budoucnu by fyzikové měli využívat nejen poznatků matematiky, ale též informatiky (Zuse). Zuse tak položil základ toho, co se později stalo novým oborem, digitální fyzikou.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">ZUSE, Konrad. Rechnender Raum (Calculating Space). \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Elektronische Datenverarbeitung\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">. \u003C\u002Fspan>\u003Cb>1967\u003C\u002Fb>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">(8), 336–344.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">WOLFRAM, Stephen. \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">. Champaign, Ill.: Wolfram Media, c2001. ISBN 1-57955-008-8.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n",false,{"rendered":22,"protected":20},"\u003Cp>Stephen Wolfram je širší veřejnosti znám díky populárnímu projektu WolframAlpha a také sofistikovaným softwarem pro různé typy matematických výpočtů Mathematica. Wolfram je ale také plodný vědec, který ve třinácti si psal učebnice částicové fyziky a na jeho poměry relativně pozdě, tedy ve dvaceti, získal doktorát z teoretické fyziky. Tyto biografické údaje je důležité vědět, protože […]\u003C\u002Fp>\n",1,0,"closed","","standard",{"footnotes":26},[30],4,[32],6,[34,14,35,36,37,38,39,40],"post-562","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-article","tag-fixed",{"self":42,"collection":48,"about":51,"author":54,"replies":58,"version-history":61,"predecessor-version":64,"wp:attachment":68,"wp:term":71,"curies":78},[43],{"href":44,"targetHints":45},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts\u002F562",{"allow":46},[47],"GET",[49],{"href":50},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts",[52],{"href":53},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftypes\u002Fpost",[55],{"embeddable":56,"href":57},true,"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fusers\u002F1",[59],{"embeddable":56,"href":60},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fcomments?post=562",[62],{"count":23,"href":63},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts\u002F562\u002Frevisions",[65],{"id":66,"href":67},874,"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts\u002F562\u002Frevisions\u002F874",[69],{"href":70},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fmedia?parent=562",[72,75],{"taxonomy":73,"embeddable":56,"href":74},"category","https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fcategories?post=562",{"taxonomy":76,"embeddable":56,"href":77},"post_tag","https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftags?post=562",[79],{"name":80,"href":81,"templated":56},"wp","https:\u002F\u002Fapi.w.org\u002F{rel}",{"author":83,"wp:term":100},[84],{"id":23,"name":85,"url":86,"description":26,"link":87,"slug":85,"avatar_urls":88,"_links":92},"jakubferenc","https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwordpress","https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fauthor\u002Fjakubferenc\u002F",{"24":89,"48":90,"96":91},"https:\u002F\u002Fsecure.gravatar.com\u002Favatar\u002Fbe0a3bc58c835417264df524152162a21507cbbd47b541b516705d259a516c1f?s=24&d=mm&r=g","https:\u002F\u002Fsecure.gravatar.com\u002Favatar\u002Fbe0a3bc58c835417264df524152162a21507cbbd47b541b516705d259a516c1f?s=48&d=mm&r=g","https:\u002F\u002Fsecure.gravatar.com\u002Favatar\u002Fbe0a3bc58c835417264df524152162a21507cbbd47b541b516705d259a516c1f?s=96&d=mm&r=g",{"self":93,"collection":97},[94],{"href":57,"targetHints":95},{"allow":96},[47],[98],{"href":99},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fusers",[101,122],[102],{"id":30,"link":103,"name":104,"slug":104,"taxonomy":73,"_links":105},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fcategory\u002Farticle\u002F","article",{"self":106,"collection":111,"about":114,"wp:post_type":117,"curies":120},[107],{"href":108,"targetHints":109},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fcategories\u002F4",{"allow":110},[47],[112],{"href":113},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fcategories",[115],{"href":116},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftaxonomies\u002Fcategory",[118],{"href":119},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts?categories=4",[121],{"name":80,"href":81,"templated":56},[123],{"id":32,"link":124,"name":125,"slug":125,"taxonomy":76,"_links":126},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Ftag\u002Ffixed\u002F","fixed",{"self":127,"collection":132,"about":135,"wp:post_type":138,"curies":141},[128],{"href":129,"targetHints":130},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftags\u002F6",{"allow":131},[47],[133],{"href":134},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftags",[136],{"href":137},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Ftaxonomies\u002Fpost_tag",[139],{"href":140},"https:\u002F\u002Fcms.local.test\u002Fwp-json\u002Fwp\u002Fv2\u002Fposts?tags=6",[142],{"name":80,"href":81,"templated":56},[],{"en":145,"es":149,"fr":153},{"title":146,"slug":147,"description":148},"Stephen Wolfram: A New Kind of Science and Cellular Automata","stephen-wolfram-a-new-kind-of-science-and-cellular-automata","Stephen Wolfram’s A New Kind of Science sees the universe as computation equivalent to a cellular automaton. How radical is the idea, given that Konrad Zuse had it first?",{"title":150,"slug":151,"description":152},"Stephen Wolfram: la nueva ciencia y los autómatas celulares","stephen-wolfram-la-nueva-ciencia-y-los-automatas-celulares","A New Kind of Science, de Stephen Wolfram, entiende el universo como una computación equivalente a un autómata celular. ¿Es tan radical la idea, si Konrad Zuse la tuvo antes?",{"title":154,"slug":155,"description":156},"Stephen Wolfram : la nouvelle science et les automates cellulaires","stephen-wolfram-la-nouvelle-science-et-les-automates-cellulaires","A New Kind of Science de Stephen Wolfram conçoit l’univers comme un calcul équivalent à un automate cellulaire. L’idée est-elle si radicale, si Konrad Zuse l’a eue avant lui ?","\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Stephen Wolfram is known to the wider public thanks to the popular WolframAlpha project and also to Mathematica, his sophisticated software for various kinds of mathematical computation. But Wolfram is also a prolific scientist who was writing textbooks on particle physics at thirteen and who, relatively late by his standards, that is at twenty, earned a doctorate in theoretical physics. These biographical facts are important to know, because Wolfram’s ambitious work with the no less arrogant title \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\"> is either the work of a genius or of a madman. His work is so radical that it is most likely the work of a man who embodies both extremes. And what is it about?\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">According to Wolfram, it had so far seemed obvious that complex behaviour also requires complicated mechanisms that make the behaviour possible. His work on cellular automata, however, revealed the opposite. Cellular automata are N-dimensional spaces (mostly 2D, though) consisting of a grid of discretely separated cells. Each cell can take on X different states, depending on a transformation function that usually takes into account the current state of the cell, its position and the states of the neighbouring cells. The transformation function is applied each time T increases by +1. Time is thus also discrete and symbolises the notional evolution of the individual “generations” of cells.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Watching the individual cells evolve into unexpected and interesting shapes, compounds, or better, “organisms”, is fun in itself, even though we will not find much complexity here at the conceptual level. That is probably why John Conway, the mathematician and creator of \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">The game of life\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">, is so irritated that the world will most likely remember this toy from his work rather than his mathematical research.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Wolfram, however, sees cellular automata as something more than just a toy. In his book \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">, Wolfram argues that essentially everything in the universe, whether natural or artificial, is at its core a process that follows a set of rules, and is therefore equivalent to computation (Wolfram, 716). What is more, Wolfram believes that there is an upper limit in the universe that defines the maximum complexity of computation, thereby de facto postulating a new physical law. For Wolfram, the upper limit of computational complexity also means that all computational processes are equal to a Universal Turing machine or, precisely, to a cellular automaton.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Wolfram describes how the first glimpse of this (for him) radical idea came when he had a computer generate all possible cellular automata, which were an enumeration of simple rules for how the individual cells should behave. Most of the variations showed no surprising behaviour; often they led nowhere after a few generations, or settled into a repeating pattern. A few variations, however, surprised Wolfram, because, at least on the face of it, they showed random and complex behaviour. That was an epiphany. Later, a collaborator of Wolfram’s proved that these rules are Turing-complete, in other words that they are equivalent to all possible computational processes. Wolfram claims that there is an N-dimensional cellular automaton that, after X generations, will lead to our universe.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cdiv class=\"image\">\n\u003Cp>\u003Cimg decoding=\"async\" src=\"https:\u002F\u002Fstatic.jakubferenc.cz\u002F2016\u002F09\u002Frule30.png\" alt=\"The triangular pattern of the first 500 generations of the Rule 30 cellular automaton: from a single black cell grows a structure whose left side is regular and whose right side is chaotic. Source: Wikimedia Commons\" width=\"1008\" height=\"504\" loading=\"lazy\" \u002F>\u003C\u002Fp>\n\u003Cdiv class=\"image-description\">\n\u003Cp>The cellular automaton called Rule 30\u003Cbr \u002F>\n\u003Cspan class=\"image-source\">Source: \u003Ca href=\"https:\u002F\u002Fcommons.wikimedia.org\u002Fwiki\u002FFile:Rule30-first-500-rows.png\" rel=\"noopener nofollow\">WangPublic, Wikimedia Commons (CC0)\u003C\u002Fa>\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003C\u002Fdiv>\n\u003C\u002Fdiv>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">The reader will have noticed that throughout the text I have attributed every claim explicitly to Wolfram. That was of course deliberate, because one cannot entirely agree that Wolfram’s work was really as radical as it seems. Certainly, Wolfram is a genius, and in his 1,000-page book he argues strongly for understanding the world, and with it physics, as computation equivalent to a cellular automaton. The trouble is that Wolfram is not the first to have come up with this idea.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Another genius, the German Konrad Zuse, came up with the same idea in the 1970s. Like Wolfram, he was already proposing back then that the universe is discrete and isomorphic to a cellular automaton. In his paper Rechnender Raum, which was translated by MIT as \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Calculating Space\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">, he puts forward not only his thesis but also the idea that in the future physicists should draw not only on the findings of mathematics but also on those of computer science (Zuse). Zuse thus laid the foundation of what later became a new field, digital physics.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">ZUSE, Konrad. Rechnender Raum (Calculating Space). \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">Elektronische Datenverarbeitung\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">. \u003C\u002Fspan>\u003Cb>1967\u003C\u002Fb>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">(8), 336–344.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>\n\u003Cp>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">WOLFRAM, Stephen. \u003C\u002Fspan>\u003Ci>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">A new kind of science\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fi>\u003Cspan style=\"font-weight:400\">. Champaign, Ill.: Wolfram Media, c2001. ISBN 1-57955-008-8.\u003C\u002Fspan>\u003C\u002Fp>",1790905671787]