Наука Плоского мира

Эти инструкции аналогичны генетическому коду живого организма и могут быть «скрещены». Именно это и сделал Томпсон. Он взял матрицу из 100 логических блоков и сгенерировал на компьютере случайную популяцию из 50 инструкционных кодов. Компьютер загружал каждый набор инструкций в матрицу, подавал входные сигналы и пытался найти признаки, которые могли бы помочь в «выведении» подходящей электронной схемы. На первом этапе это могло быть чем угодно, главное, чтобы оно не выглядело случайным. Самой подходящей «особью» первого поколения стала схема, выдававшая 5V независимо от частоты полученного сигнала. Все наименее приспособленные были «убиты», то есть удалены, а более приспособленные – «скрещены» (скопированы и рекомбинированы). После чего все повторилось сначала.

Самым интересным в эксперименте оказались не технические подробности его проведения, а то, как система искала решение и замечательная особенность этого решения. К 220‑му поколению самая подходящая схема выдавала сигналы, практически не отличавщиеся от входных, то есть две волны различной частоты. Того же результата можно было достичь, вообще не прибегая к экспериментам с электронными схемами, достаточно было одного провода! Желаемые постоянные исходящие сигналы так и не появились.

К 650‑му поколению сигнал на выходе по низкой частоте был постоянным, однако на высокой сигнал продолжал быть различным. Так длилось до 2800‑го поколения, схема выдавала почти постоянные и различные сигналы для того и другого звука. Только к 4100‑му поколению странный глюк был устранен, после чего эволюция фактически пришла к логическому концу.

Самым необычным в этом эксперименте стала структура получившегося решения. Ни один человеческий инженер не смог бы такое изобрести. И ни один инженер не смог бы найти решение, состоящее всего из ста логических блоков. Человеческое решение было бы понятным, мы смогли бы рассказать убедительную историю о том, как оно работает. Например, оно бы включало в себя генератор тактовой частоты, то есть электронную схему, которая выдает сигналы с постоянной частотой. Она стала бы базовой для сравнения с другими частотами. Но вы не сможете создать генератор тактовой частоты с помощью всего ста логических блоков. Эволюция же не обременяла себя созданием такого генератора. Вместо этого она решила пропустить входящий сигнал через серию замкнутых контуров. Они, по-видимому, создавали разнесенные во времени версии сигналов, которые в дальнейшем объединялись для получения постоянных выходных сигналов. Возможно. Сам Томпсон описал действие примерно в таких словах: «В действительности я не знаю, как оно работает».

Удивительно, но дальнейшие исследования показали, что задействованы были только 32 из 100 логических блоков. Остальные можно было спокойно удалить, не повлияв на работу системы. Показалось, что можно удалить еще 5 блоков, поскольку они не были электрически связаны с оставшимися. Тем не менее, если вы их удаляли, схема переставала работать. Предполагается, что эти блоки были связаны с остальной схемой не электрическими токами, а, скажем, магнитными полями. Какова бы ни была причина, предчувствие Томпсона, что у настоящей кремниевой схемы могут найтись тузы в рукаве, которыми она побьет компьютерную симуляцию, его не подвело.

Технологическим результатом эксперимента Томпсона является возможность эволюционного отбора наиболее эффективных микросхем. Однако его послание теории биологической эволюции намного важнее: эволюции нарративиум не нужен. Эволюционное решение может работать даже тогда, когда совершенно непонятно, как именно оно работает. Эволюция не придерживается принципов проектирования, логичных для людей. Взамен она следует эмерджентной логике Муравьиной Страны, которая никак не укладывается в простую историю.