Irreducibilidad computacional

La irreducibilidad computacional es una de las principales ideas propuestas por Stephen Wolfram en su libro de 2002 Un nuevo tipo de ciencia , aunque el concepto se remonta a estudios de la década de 1980.

Muchos sistemas físicos son lo suficientemente complejos como para que no se puedan medir de manera efectiva. Incluso los programas más simples contienen una gran diversidad de comportamientos . Por lo tanto, ningún modelo puede predecir, utilizando solo las condiciones iniciales , exactamente lo que ocurrirá en un sistema físico dado antes de que se realice un experimento. Debido a este problema de indecidibilidad en el lenguaje formal de la computación, Wolfram denomina a esta incapacidad de "atajar" un sistema (o "programa"), o de describir de otro modo su comportamiento de una manera simple, "irreductibilidad computacional". La idea demuestra que hay situaciones en las que las predicciones de la teoría no son efectivamente posibles. Wolfram afirma que varios fenómenos son normalmente computacionalmente irreducibles ^{[ cita requerida ]} .

La irreducibilidad computacional explica las limitaciones observadas en la ciencia convencional actual. En casos de irreducibilidad computacional, solo se pueden utilizar la observación y la experimentación.

• No existe una teoría fácil para ningún comportamiento que parezca complejo .
• Las características de comportamiento complejas se pueden capturar con modelos que tienen estructuras subyacentes simples.
• El comportamiento general de un sistema basado en estructuras simples aún puede exhibir un comportamiento indescriptible mediante leyes razonablemente "simples".

Navot Israeli y Nigel Goldenfeld descubrieron que algunos sistemas menos complejos se comportaban de manera simple y predecible (por lo tanto, permitían aproximaciones ). Sin embargo, los sistemas más complejos seguían siendo computacionalmente irreducibles e impredecibles. Se desconoce qué condiciones permitirían describir fenómenos complejos de manera simple y predecible.

Marius Krumm y Markus P Muller vinculan la irreducibilidad computacional con el compatibilismo . ^[1] Refinan los conceptos a través del requisito intermedio de un nuevo concepto llamado origen computacional que exige una representación esencialmente completa y casi exacta de las características asociadas con el problema o proceso representado, y un cálculo completo sin atajos. El enfoque simplifica la conceptualización del problema a través de la metáfora de No Shortcuts . Esto puede compararse con el proceso de cocinar, donde se requieren todos los ingredientes de una receta, así como seguir el "programa de cocción" para obtener el producto final deseado. Esto es paralelo a las cuestiones de las profundas distinciones entre similitud e identidad.

• Teoría del caos
• Teorema de Gödel
• Cálculo
• Principio de equivalencia computacional
• Inteligencia artificial
• Roberto Rosen
• Comportamiento emergente

• Weisstein, Eric W., et al., " Irreducibilidad computacional ". MathWorld—Un recurso web de Wolfram.
• Wolfram, Stephen, " Un nuevo tipo de ciencia ". Wolfram Media, Inc., 14 de mayo de 2002. ISBN  1-57955-008-8
  • Wolfram, Stephen, " Irreducibilidad computacional ". Un nuevo tipo de ciencia.
  • Wolfram, Stephen, " Historia de la irreducibilidad computacional ". Un nuevo tipo de ciencia .
  • Wolfram, Stephen, " Notas sobre la historia de la irreducibilidad computacional ". Un nuevo tipo de ciencia .
  • Wolfram, Stephen, " Indecidibilidad e intratabilidad en física teórica ". Physical Review Letters , 1985.
• Israeli, Navot y Nigel Goldenfeld , " Sobre la irreducibilidad computacional y la predictibilidad de sistemas físicos complejos ". Physical Review Letters , 2004.
• " Irreducibilidad computacional". Investigación y desarrollo de ISAAC/EINSTein. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2011.
• Berger, David, " Stephen Wolfram, un nuevo tipo de ciencia ". Estanterías de Serendip.
• " La complejidad es esquiva ". Physical Review Letters, 4 de marzo de 2004.
• Tomasson, Gunnar, " Teoría científica e irreducibilidad computacional ". Un nuevo tipo de ciencia : el foro NKS.