計算のテンポ

あらゆる持続

なぜ計算はあらゆる規模と大きさで実行されるのか

粒子は10億分の1秒未満で解き明かされ、山は5000万年を要する。これらは異なる種類の物事ではない――それらは同じ物事、状態、条件、結果であり、極めて異なる持続時間の中で進行しているのだ。 コンピュートスには、特定の時計など存在しない。そこには何一つとして特定の時間を優先する要素がないため、あらゆる規模で計算が行われる。私たちが「速い」や「遅い」と呼ぶものは、単に私たちが立つ場所からの読み取りに過ぎない。

インフォグラフィック 1

持続時間のスペクトル

量子的な刻みから宇宙の年齢に至るまで、一つの連続した軸——60桁にも及ぶ計算時間の幅。 科学はすでにこれらの帯域に名前をつけている:量子、化学、神経、生理、人間、生態、地質、宇宙。この学説の主張は、それらが8つの別々の時計ではなく、一つのスペクトラムに過ぎないということだけである。帯域をクリックして、そこで何が計算されているかを読んでみよう。

対数時間・秒 10⁻⁴³ s 10¹⁸ s faster ◄——— duration ———► slower
任意の帯をクリックすると、その帯特有の時間スケールと、そこで解決される計算内容が表示されます。
インフォグラフィック 2

なぜ持続時間がスケールするのか

持続時間は恣意的なものではない。計算は、より多くの状態を経由する必要がある場合、スタックのより多くの層間で調整する必要がある場合、あるいは状態の結合が遅い媒体を通じて処理する必要がある場合、より長い時間を要する。同じ「状態 → 条件 → 結果」のループでも、3つのテンポが存在する。行をクリックしてそのループを実行する。

粒子

状態が少なく・1層・結合が軽く・密・約10⁻²¹秒

思考

数十億の状態・数層・神経的な結合・約10⁻¹秒

天文学的な状態数 · 地殻全体規模 · 硬く、遅い結合 · 約10¹⁵秒

各バーは同じループ(状態入力→ルール適用→次の状態出力)であり、実際の計算速度に合わせて描画されています。遅いものは「怠慢」なのではなく、単に「巨大」なのです。
インフォグラフィック 3

時空間の結合

時間は状態の連続であり、空間はその配置である。したがって、あらゆる計算には持続時間と広がりの両方があり、この二つは密接に結びついている。 小さなものは高速に計算され、大きなものは低速に計算される。なぜなら、状態はその媒体が許す速度を超えて空間を移動することはできないからだ。これらをプロットすると、世界の計算は単一の対角線上に配置される。ポイントにカーソルを合わせると、その状態が特定される。

広がり × 持続時間 spatial extent ► duration ► small + fast → large + slow
各点は、広がりの範囲と所要時間によって配置された計算を表しています。対角線は、広がりと持続時間が共に増加するという結合関係を示しています。
インフォグラフィック 4

持続帯としての進化

ある読者が、これが進化に似ていることに気づきました——そして、重要な意味において、その指摘は正しいのです。進化は「コンピュートス」の比喩ではありません。それは、多世代の帯の上で実行されている、その計算の一つなのです。 変異が提案し、選択が解決し、世代は時計の針の刻みである。それはまさに「状態 → 条件 → 結果」のプロセスだ――ただ、そのループが一生に及ぶため、遅いだけである。実行して、進化のテンポでループを観察してみよう。

進化探索・世代を刻みとして generation 0 クリックして実行
個体群は変異し、環境(破線——「適応度」という形質値)が選別し、生き残った個体が次の世代の種となる。雲は世代を重ねるごとに適応度へと上昇していく——設計者なき設計であり、ゆっくりと計算される。これは、一生という時間を跨いで引き伸ばされた、タンパク質が折りたたまれるのと同じループである。

量子であれ宇宙であれ、瞬間であれ太古であれ、あらゆるプロセスは計算の最中にある。コンピュートスにはマスタークロックなど存在しない——あるのは無数の「持続時間」だけであり、それぞれが解決する対象の正直な長さである。あるものを速く、別のものを遅いと評することは、私たち自身もまた、そのスペクトル上のひとつの帯に過ぎないという事実を忘れていることになる。

テンポの終わり
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