Создана самая детальная виртуальная Вселенная, доступная всем желающим
Международная группа исследователей из Японии, Испании, США, Аргентины, Австралии, Чили, Франции и Италии с помощью самого мощного в мире суперкомпьютера ATERUI II для астрофизических симуляций создала самую масштабную и реалистичную модель Вселенной на сегодняшний день и сделала ее доступной для всех желающих. Статья об этом опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Свой проект ученые назвали Uchuu, что в переводе с японского означает «Вселенная». Инструкции и все необходимое для доступа выложены на странице проекта Uchuu Simulations. Uchuu состоит из 2,1 триллиона частиц, находящихся в виртуальном кубе со стороной 9,63 миллиарда световых лет — это примерно три четверти расстояния от Земли до самых далеких видимых нам галактик. Модель позволяет изучать эволюцию Вселенной на таких масштабах и в таких деталях, которые до сих пор были немыслимы.
Прежде всего Uchuu фокусируется на крупномасштабной структуре Вселенной: таинственных ореолах темной материи, которые не только определяют формирование галактик, но и судьбу всей Вселенной.
Отдельные звезды и планеты, впрочем, в Uchuu не представлены, так что найти там какие-нибудь инопланетные цивилизации не удастся.
Еще одно преимущество нового проекта по сравнению с другими виртуальными мирами — это временные масштабы: Uchuu моделирует поведение материи на протяжении почти всей 13,8-миллиардной эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней.
Хулия Эреса из испанского Астрофизического института Андалузии, использующая Uchuu для изучения крупномасштабной структуры Вселенной, так объясняет важность этого проекта: «Uchuu подобен машине времени — мы можем двигаться вперед, назад и останавливаться во времени, мы можем также увеличивать масштаб, чтобы изучить поведение отдельной галактики, или, наоборот, уменьшить масштаб, чтобы визуализировать целое скопление, мы можем видеть, что на самом деле происходит в каждый момент времени в любом месте Вселенной с ее самых ранних дней до настоящего времени.
Это важный инструмент для изучения космоса».
Даже при всей мощи суперкомпьютера ATERUI II на создание Uchuu ушел целый год. «Для создания Uchuu мы использовали вычислительные мощности всех 40 200 процессоров, доступных нам ежемесячно на 48 часов, — поясняет Томоаки Исияма из японского Университета Чиба, автор компьютерного кода, используемого для генерации виртуальной Вселенной. — Было затрачено 20 миллионов суперкомпьютерных часов и создано 3 петабайта данных, что эквивалентно 894 784 853 изображениям с 12-мегапиксельного сотового телефона».
Для того, чтобы адаптировать все данные для использования на обычных пользовательских терминалах, исследовательская группа применила высокопроизводительные вычислительные методы сжатия информации о формировании и эволюции ореолов темной материи в модели Uchuu, поместив это все в 100-терабайтный каталог.
Этот каталог теперь доступен каждому в облаке в удобном формате благодаря вычислительной инфраструктуре skun6, располагающейся в Институте астрофизики Андалусии, группе RedIRIS и Галисийском суперкомпьютерном центре.
В будущие выпуски данных будут включены также каталоги виртуальных галактик и карты гравитационного линзирования.
В ближайшие годы ожидается поступление Big Data с таких объектов, как телескоп Subaru и космическая миссия ESA Euclid. Космический аппарат, названный в честь древнегреческого математика Евклида, планируют запустить во втором полугодии 2022 года, его цель — добиться лучшего понимания поведения темной материи и темной энергии в космосе путем очень точного измерения ускорения расширяющейся Вселенной. Для этого аппарат будет измерять красные смещения галактик, находящихся на разном расстоянии от Земли.
Возможно, наш мир виртуален. Но имеет ли это значение?
- Филип Болл
- BBC Earth
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Возможно, Киану Ривз живет в матрице и вне съемочной площадки
Некоторые ученые полагают, что наша Вселенная представляет собой гигантскую компьютерную симуляцию.
Должны ли мы беспокоиться по этому поводу?
Реальны ли мы? А как насчет меня лично?
Раньше подобными вопросами задавались лишь философы. Ученые же пытались понять, что собой представляет наш мир, и объяснить его законы.
Но появившиеся в последнее время соображения относительно устройства Вселенной ставят экзистенциальные вопросы и перед наукой.
Некоторые физики, космологи и специалисты в области искусственного интеллекта подозревают, что мы все живем внутри гигантской компьютерной симуляции, принимая виртуальный мир за реальность.
Эта идея противоречит нашим ощущениям: ведь мир слишком реалистичен, чтобы быть симуляцией. Тяжесть чашки в руке, аромат налитого в нее кофе, окружающие нас звуки — как можно подделать такое богатство переживаний?
Но задумайтесь о прогрессе, достигнутом в компьютерных и информационных технологиях за последние несколько десятилетий.
Нынешние видеоигры населены персонажами, реалистично взаимодействующими с игроком, и симуляторы виртуальной реальности порой делают ее неотличимой от мира за окном.
И этого вполне достаточно, чтобы сделать из человека параноика.
В фантастической кинокартине «Матрица» эта идея формулируется предельно четко. Люди там заключены в виртуальном мире, который безоговорочно воспринимают как реальный.
Однако «Матрица» — не первый фильм, исследующий феномен искусственной вселенной. Достаточно вспомнить «Видеодром» Дэвида Кроненберга (1982) или «Бразилию» Терри Гиллиама (1985).
Все эти антиутопии поднимают два вопроса: как узнать, что мы живем в виртуальном мире, и так ли уж это на самом деле важно?
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Илон Маск, глава компаний Tesla и SpaceX
У версии о том, что мы живем внутри симуляции, имеются влиятельные сторонники.
Как заявил в июне 2016 г. американский предприниматель Илон Маск, вероятность этого составляет «миллиард к одному».
А технический директор Google в области искусственного интеллекта Рэймонд Курцвейл предполагает, что, возможно, «вся наша Вселенная — научный эксперимент младшеклассника из другой вселенной».
Рассматривать такую возможность готовы и некоторые физики. В апреле 2016 г. ученые приняли участие в обсуждении этой темы в нью-йоркском Американском музее естественной истории.
Никто из этих людей не утверждал, что в действительности мы плаваем голышом в липкой жидкости, утыканные проводами, как герои «Матрицы».
Но есть как минимум два возможных сценария, согласно которым Вселенная вокруг нас может быть искусственной.
Космолог Алан Гут из Массачусетского технологического института предполагает, что Вселенная может быть реальной, но одновременно является лабораторным экспериментом. Согласно его гипотезе, наш мир создан неким сверхразумом — подобно тому, как биологи растят колонии микроорганизмов.
В принципе, не существует ничего, что исключало бы возможность создания вселенной в результате искусственного Большого взрыва, говорит Гут.
Вселенная, в которой проводился бы подобный эксперимент, осталась бы при этом целой и невредимой.
Новый мир образовался бы в отдельном пространственно-временном пузыре, который быстро отделился бы от материнской вселенной и потерял с ней контакт.
Данный сценарий никак не влияет на нашу жизнь. Даже если Вселенная зародилась в «пробирке» сверхразума, физически она так же реальна, как если бы образовалась естественным путем.
Но есть и второй сценарий, привлекающий особый интерес, поскольку подрывает сами основы нашего понимания реальности.
Автор фото, TAKE 27 LTD/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,Не исключено, что наша Вселенная была создана искусственно. Но кем?
Маск и другие сторонники этой гипотезы утверждают, что мы являемся целиком симулированными существами — всего лишь потоками информации в некоем гигантском компьютере, наподобие персонажей видеоигры.
Даже наш мозг является симуляцией, реагирующей на искусственные раздражители.
В этом сценарии не существует матрицы, из которой можно было бы выбраться: вся наша жизнь и есть матрица, за пределами которой существование просто невозможно.
Но почему мы должны верить в такую замысловатую версию собственного существования?
Ответ очень прост: человечество уже способно симулировать реальность, и с дальнейшим развитием технологии в конечном счете будет способно создать совершенную симуляцию, населяющие которую разумные существа-агенты воспринимали бы ее как абсолютно реальный мир.
Мы создаем компьютерные симуляции не только для игр, но и в исследовательских целях. Ученые имитируют различные ситуации взаимодействия на самых разных уровнях — от субатомных частиц до человеческих сообществ, галактик и даже вселенных.
Так, компьютерное симулирование сложного поведения животных помогает нам понять, как формируются стаи и рои. Благодаря симуляциям мы изучаем принципы образования планет, звезд и галактик.
Мы можем симулировать и человеческие сообщества с использованием относительно простых агентов, делающих выбор на основании определенных правил.
Автор фото, SPL
Подпись к фото,Суперкомпьютеры становятся все более мощными
Такие программы моделируют сотрудничество между людьми, развитие городов, функционирование дорожного движения и государственной экономики, а также многие другие процессы.
По мере роста вычислительной мощности компьютеров симуляции становятся все сложнее. В отдельные программы, имитирующие человеческое поведение, уже встраиваются элементы мышления — пока еще примитивные.
Исследователи полагают, что в не столь отдаленном будущем виртуальные агенты смогут принимать решения, основываясь не на элементарной логике из разряда «если…то…», а на упрощенных моделях человеческого сознания.
Кто может поручиться, что вскоре мы не станем свидетелями создания виртуальных существ, наделенных сознанием? Успехи в понимании принципов работы мозга, а также обширные вычислительные ресурсы, которые сулит развитие квантовой компьютерной техники, неуклонно приближают этот момент.
Если мы когда-либо достигнем такой ступени развития технологий, то будем одновременно проводить огромное количество симуляций, число которых значительно превзойдет наш единственный «реальный» мир.
Так ли уж невозможно, в таком случае, что некая разумная цивилизация где-то во Вселенной уже достигла этой стадии?
А раз так, было бы логично предположить, что мы как раз и живем внутри подобной симуляции, а не в мире, в котором виртуальные реальности создаются — ведь вероятность этого статистически гораздо выше.
Автор фото, Science Photo Library
Подпись к фото,Научная симуляция зарождения Вселенной
Философ Ник Бостром из Оксфордского университета разбил этот сценарий на три возможных варианта:
(1) цивилизации самоуничтожаются, не достигнув уровня развития, на котором возможно создание подобных симуляций;
(2) цивилизации, достигшие этого уровня, по какой-то причине отказываются от создания таких симуляций;
(3) мы находимся внутри подобной симуляции.
Вопрос в том, какой из этих вариантов представляется наиболее вероятным.
Американский астрофизик Джордж Смут, Нобелевский лауреат в области физики, утверждает, что убедительных причин верить в первые два варианта не существует.
Бесспорно, человечество упорно создает себе проблемы — достаточно упомянуть глобальное потепление, растущие запасы ядерного оружия и угрозу массового вымирания видов. Но эти проблемы необязательно приведут к уничтожению нашей цивилизации.
Автор фото, ANDRZEJ WOJCICKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,Не являемся ли мы все частью компьютерной симуляции?
Более того, нет причин, по которым принципиально невозможно было бы создать очень реалистичную симуляцию, персонажи которой считали бы, что живут в настоящем мире и вольны в своих действиях.
А учитывая, насколько распространены во Вселенной планеты земного типа (одна из которых, открытая совсем недавно, находится относительно недалеко от Земли), было бы верхом самонадеянности предполагать, что человечество является самой развитой цивилизацией, отмечает Смут.
Как насчет варианта номер два? Теоретически человечество могло бы воздержаться от проведения подобных симуляций по этическим соображениям — например, посчитав негуманным искусственное создание существ, убежденных в том, что их мир реален.
Но и это кажется маловероятным, говорит Смут. В конце концов, одной из основных причин, почему мы сами проводим симуляции, является наше стремление узнать больше о собственной реальности.
Это может помочь нам сделать мир лучше и, возможно, спасти человеческие жизни.
Так что для проведения таких экспериментов всегда найдутся достаточные этические обоснования.
Похоже, нам остается лишь один вариант: вероятно, мы находимся внутри симуляции.
Но все это не более чем предположения. Можно ли им найти убедительные доказательства?
Многие исследователи полагают, что все зависит от качества симуляции. Логичнее всего было бы попытаться найти ошибки в программе — наподобие тех, что выдавали искусственную природу «реального мира» в фильме «Матрица». Например, мы могли бы обнаружить противоречия в физических законах.
Или же, как предположил покойный Марвин Минский, стоявший у истоков создания искусственного интеллекта, могут существовать характерные ошибки, связанные с округлением в приближенных вычислениях.
Автор фото, Science Photo Library
Подпись к фото,Мы уже способны симулировать целые группы галактик
Например, в случае, когда у какого-то события имеется несколько вариантов исхода, сумма вероятностей их наступления должна составлять единицу.
Если это не соответствует действительности, можно говорить о том, что тут что-то упущено.
Впрочем, по мнению некоторых ученых, и так существует достаточно причин думать, что мы находимся внутри симуляции. Например, наша Вселенная выглядит так, будто ее сконструировали искусственно.
Значения фундаментальных физических постоянных подозрительно идеальны для возникновения жизни во Вселенной — может создаться впечатление, что их установили намеренно.
Даже небольшие изменения в этих значениях привели бы к потере атомами стабильности или к невозможности образования звезд.
Космология до сих пор не может убедительно объяснить этот феномен. Но одно из возможных объяснений связано с термином «мультивселенная».
Что, если существует множество вселенных, возникших в результате событий, сходных с Большим взрывом, но подчиняющихся разным физическим законам?
Случайным образом некоторые из этих вселенных идеальны для зарождения жизни, и если бы нам не посчастливилось оказаться в одной из них, то мы бы не задавались вопросами о мироздании, потому что нас попросту не существовало бы.
Однако идея о существовании параллельных вселенных весьма умозрительна. Так что остается по крайней мере теоретическая вероятность того, что наша Вселенная на самом деле является симуляцией, параметры которой специально заданы создателями для получения интересующих их результатов — возникновения звезд, галактик и живых существ.
Хотя такую вероятность и нельзя исключить, подобное теоретизирование ведет нас по кругу.
В конце концов, можно с таким же успехом предположить, что и параметры «реальной» Вселенной, в которой живут наши создатели, были кем-то искусственно заданы. В этом случае принятие постулата о том, что мы находимся внутри симуляции, не объясняет загадки значений постоянных физических величин.
Некоторые специалисты в качестве доказательства того, что со Вселенной что-то не так, указывают на очень странные открытия, сделанные современной физикой.
Автор фото, MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,Наша Вселенная — не более чем набор математических формул?
Особенно много подобных открытий дала нам квантовая механика — раздел физики, оперирующий чрезвычайно малыми величинами.
Так, выясняется, что и материя, и энергия обладают гранулированной структурой.
Более того, «разрешение», при котором мы можем наблюдать Вселенную, имеет свой минимальный предел: если попытаться понаблюдать за более мелкими объектами, они просто не будут выглядеть достаточно «четкими».
По словам Смута, эти странные особенности квантовой физики как раз и могут быть признаками того, что мы живем внутри симуляции — подобно тому, как при попытке рассмотреть изображение на экране с очень близкого расстояния оно распадается на отдельные пиксели.
Но это очень грубая аналогия. Ученые постепенно приходят к выводу о том, что «зернистость» Вселенной на квантовом уровне может быть следствием более фундаментальных законов, определяющих пределы познаваемой реальности.
Еще один аргумент в пользу виртуальности нашего мира гласит, что Вселенная, как представляется ряду ученых, описывается математическими уравнениями.
А некоторые физики заходят еще дальше и утверждают, что наша реальность и является набором математических формул.
Космолог Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института подчеркивает, что как раз такого результата можно было бы ожидать, если бы в основе законов физики лежал вычислительный алгоритм.
Однако этот аргумент грозит увлечь нас в порочный круг рассуждений.
Начать с того, что если некий сверхразум решит симулировать собственный «реальный» мир, логично предположить, что физические принципы в основе подобной симуляции будут отражать те, что действуют в его собственной вселенной — ведь именно так поступаем мы.
В этом случае истинное объяснение математической природы нашего мира заключалось бы не в том, что он является симуляцией, а в том, что «реальный» мир наших создателей устроен точно таким же образом.
Кроме того, симуляция необязательно должна быть основана на математических правилах. Можно заставить ее функционировать случайным, хаотичным образом.
Автор фото, Science Photo Library
Подпись к фото,В основе Вселенной может лежать математика, полагают некоторые ученые
Привело бы это к зарождению жизни в виртуальной вселенной, неизвестно, но суть заключается в том, что нельзя делать выводы о степени «реальности» Вселенной, отталкиваясь от ее якобы математической природы.
Однако, по словам физика Джеймса Гейтса из Мэрилендского университета, есть более убедительная причина полагать, что за физические законы отвечает компьютерная симуляция.
Гейтс изучает материю на уровне кварков — субатомных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах. По его словам, кварки подчиняются правилам, которые в чем-то напоминают компьютерные коды, корректирующие ошибки в обработке данных.
Возможно ли это?
Может быть, и так. Но не исключено, что подобная интерпретация физических законов — лишь самый свежий пример того, как человечество испокон веков интерпретировало окружающий мир, исходя из знаний о последних достижениях технологического прогресса.
В эпоху классической механики Ньютона Вселенная представлялась часовым механизмом. А позднее, на заре компьютерной эры, ДНК рассматривали в качестве своего рода хранилища цифрового кода с функцией хранения и считывания информации.
Возможно, мы просто каждый раз экстраполируем наши текущие технологические увлечения на законы физики.
По всей видимости, очень трудно, если вообще возможно, найти убедительное доказательство тому, что мы находимся внутри симуляции.
Если только в программном коде не допущено множество ошибок, будет непросто создать тест, результатам которого нельзя было бы найти какого-либо иного, более рационального объяснения.
Даже если наш мир и является симуляцией, говорит Смут, мы можем никогда не найти этому однозначного подтверждения — просто в силу того, что такая задача не под силу нашему разуму.
Ведь одной из целей симуляции является создание персонажей, которые функционировали бы в рамках установленных правил, а не нарушали их преднамеренно.
Впрочем, есть более серьезная причина, по которой нам, возможно, не стоит особо беспокоиться о том, что мы являемся лишь строчками программного кода.
Некоторые физики считают, что реальный мир в любом случае именно таким и является.
Терминологический аппарат, используемый для описания квантовой физики, все больше начинает напоминать словарь по информатике и вычислительной технике.
Некоторые физики подозревают, что на фундаментальном уровне природа может представлять собой не чистую математику, а чистую информацию: биты, наподобие компьютерных единиц и нулей.
Ведущий физик-теоретик Джон Уилер дал этой догадке название «Вещество из информации» (It from Bit).
Согласно данной гипотезе, все, что происходит на уровне взаимодействий фундаментальных частиц и выше, представляет собой своего рода вычислительный процесс.
«Вселенную можно рассматривать как гигантский квантовый компьютер, — говорит Сет Ллойд, сотрудник Массачусетского технологического института. — Если посмотреть на «внутренний механизм» Вселенной, то есть на структуру материи в самом мелком из возможных масштабов, мы увидим [квантовые] биты, участвующие в локальных цифровых операциях».
Автор фото, RICHARD KAIL/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,Квантовый мир размыт и неясен для нас
Таким образом, если реальность — всего лишь информация, то не имеет значения, находимся мы внутри симуляции или нет: ответ на это вопрос не делает нас более или менее «реальными».
Как бы то ни было, мы просто не можем быть ничем кроме информации.
Имеет ли для нас принципиальное значение, была эта информация запрограммирована природой или неким сверхразумом? Вряд ли — ну разве что во втором случае наши создатели теоретически способны вмешаться в ход симуляции и даже вовсе прекратить ее.
Но что мы можем сделать, чтобы этого избежать?
Тегмарк рекомендует нам всем по возможности вести интересную жизнь, чтобы не наскучить нашим создателям.
Разумеется, это шутка. Наверняка у любого из нас найдутся более веские мотивы жить полной жизнью, чем страх того, что в противном случае нас «сотрут».
Но сама постановка вопроса указывает на определенные изъяны в логике рассуждений о реальности Вселенной.
Мысль о том, что неким экспериментаторам высшего порядка в конце концов надоест с нами возиться, и они решат запустить какую-нибудь другую симуляцию, слишком отдает антропоморфизмом.
Как и высказывание Курцвейла по поводу школьного эксперимента, она подразумевает, что наши создатели — всего лишь капризные подростки, развлекающиеся с игровыми приставками.
Подобным солипсизмом страдает и обсуждение трех вариантов Бострома. Это не более чем попытка описать Вселенную в терминах достижений человечества XXI века: «Мы ведь разрабатываем компьютерные игры. Держу пари, что сверхразумные существа тоже бы этим занимались, только их игры были бы гораздо круче!»
Разумеется, любые попытки представить, каким образом могли бы действовать сверхразумные существа, неизбежно приведут к экстраполяции нашего собственного опыта. Но это не отменяет ненаучности такого подхода.
Автор фото, Science Photo Library
Подпись к фото,Вселенную можно представить и в виде квантового компьютера. Но что это нам даст?
Вероятно, неслучайно многие поборники идеи «всеобъемлющей симуляции» признаются, что в юности запоем читали научную фантастику.
Не исключено, что выбор чтения предопределил их взрослый интерес к проблематике внеземного разума, но он же побуждает их теперь к тому, чтобы облекать свои размышления в привычные жанру формы.
Они словно рассматривают космос через иллюминатор звездолета «Энтерпрайз» [из американского телесериала «Звездный путь» — Прим. переводчика].
Гарвардский физик Лиза Рэнделл не может понять энтузиазма, с которым некоторые ее коллеги носятся с идеей реальности как тотальной симуляции. Для нее это ничего не меняет в подходе к восприятию и исследованию мира.
По мнению Рэнделл, все зависит от нашего выбора: что именно понимать под так называемой реальностью.
Вряд ли Илон Маск целыми днями размышляет о том, что окружающие его люди, его семья и друзья — всего лишь конструкты, состоящие из потоков данных и проецируемые в его сознание.
Отчасти он этого не делает потому, что постоянно думать подобным образом об окружающем мире просто не получится.
Но гораздо важнее то, что мы все знаем в глубине души: единственное стоящее нашего внимания определение реальности — это наши непосредственные ощущения и переживания, а не гипотетический мир, спрятанный «за кулисами».
Однако в интересе к тому, что в действительности может стоять за миром, доступным нам в ощущениях, нет ничего нового. Философы задаются подобными вопросами на протяжении многих веков.
Автор фото, Mike Agliolo/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,С нашей точки зрения, квантовый мир нелогичен
Еще Платон полагал, что принимаемое нами за реальность может быть лишь тенями, проецируемыми на стену пещеры.
Согласно Иммануилу Канту, хотя некая «вещь в себе», лежащая в основе воспринимаемых нами образов, и может существовать, познать ее нам не дано.
Знаменитая фраза Рене Декарта «Мыслю, следовательно, существую» означает, что способность к мышлению — единственный четкий критерий существования.
Концепция «мира как симуляции» преподносит эту старую философскую проблему в современной высокотехнологичной обертке, и в том нет большой беды.
Как и многие другие парадоксы философии, она заставляет нас критически взглянуть на некоторые укоренившиеся представления.
Но до тех пор, пока мы не сможем убедительно доказать, что намеренное разведение «реальности» и испытываемых нами ощущений от нее приводит к очевидным различиям в нашем поведении или в наблюдаемых нами явлениях, наше понимание реальности не изменится каким-либо существенным образом.
В начале XVIII века английский философ Джордж Беркли утверждал, что мир является иллюзией. На что его критик, писатель Сэмюэль Джонсон, воскликнул: «Вот мое опровержение!» — и пнул ногой камень.
На самом деле Джонсон не опроверг этим Беркли. Но его ответ на подобные утверждения, возможно, был самым правильным из возможных.
футуролог рассказал о развитии VR-технологий
Уже сегодня блокчейн, AR, VR-технологии, NFT становятся неотъемлемой частью нашего физического мира.
Представьте себе место, где всегда можно было оставаться молодым, назвать город в свою честь или даже стать президентом — звучит как мечта? Если не в реальном мире, то такие мечты точно могут осуществиться в виртуальном мире — метавселенной, населенной нашими аватарами. Усовершенствование устройств AR, VR-технологий и блокчейна спровоцирует скорейшее развитие метавселенной. Более того, беспрецедентный рост технологий игровой индустрии повлияет на то, каким будет этот глобальный виртуальный мир и наши собственные миры.
Метавселенная — это группа постоянных общих трехмерных виртуальных сред, в которых вы (в форме своего цифрового аватара) можете посещать места, совершать покупки, получать услуги, работать, играть и даже формировать окружающую среду в соответствии с вашими личными вкусами и требованиями, а также в соответствии с цифровыми активами, которыми вы владеете.
Таким образом, все мы, рано или поздно, окажемся не около, а непосредственно внутри цифрового пространства. Так считает писатель, ученый и футуролог Рупендра Брахамбхатт. В своей колонке для interestingengineering.com он описал, каким видит развитие Интернета и непосредственно диджитальной среды.
Теоретически, виртуальная вселенная — это открытый мир, в котором ваш возраст, пол, раса или религия не имеют значения. Во многом потому, что вы можете скрыть, кто вы есть на самом деле, за своим аватаром. Люди могут торговать, сотрудничать, создавать активы, инвестировать в виртуальную недвижимость, настраивать свой мир, обмениваться личностями и могут многого добиться, и все, что им нужно, — это подключение к Интернету, смартфон и VR-гарнитура.
Концепция метавселенной была отображена в фильмах «Матрица», «Особое мнение», мультике «Ральф против Интернета», сериале «Черное зеркало» и в бесчисленном множестве других фильмов, видеоигр и телешоу. Однако люди все еще ждут появления настоящей виртуальной Вселенной, чтобы пережить захватывающий опыт.
Как метавселенная захватывает физический мир уже сейчас
Хотя до полноценной VR-вселенной еще далеко, уже сегодня мы наблюдаем за развитием технологий, которые лягут в ее основу. И уже сегодня они начали влиять на реальность, считает автор, и перечисляет основные из них.
Платформы на основе блокчейна, поддерживаемые криптовалютами и NFT
Такие платформы, по мнению колумниста, будут использоваться во многих видах развлечений, а также для покупок виртуальных активов внутри диджитальной вселенной.
«Например, цифровая инвестиционная компания Republic Realm купила виртуальный участок в виртуальном мире под названием Decentraland, заплатив NFT на сумму $913 тыс. в июне 2021 года. Многие диджитал-художники, игроки и даже инвесторы покупают виртуальную собственность стоимостью в тысячи или десятки тысяч долларов. В этих транзакциях часто используется криптовалюта», — приводит пример Брахамбхатт.
3D-моделирование
Люди, умеющие работать в программах для создания 3D, по мнению писателя, будут очень востребованы, ведь им предстоит создавать рестораны, галереи, офисы для метавселенной. Брахамбхатт полагает, что один только заказ будет стоить от $1 тыс. до $6 тыс.
«NFT-артисты будут организовывать виртуальные мероприятия, чтобы продемонстрировать свои работы, а билеты будут продавать за токены», — предполагает он.
Переход сервисов и разных видов деятельности в онлайн
Пандемия COVID-19 привела к тому, что многие компании перешли в онлайн, вынужденные работать удаленно. Колумнист пишет, что это привело к популярности разного рода онлайн-сервисы и технологии, в том числе и те, которые напрямую связаны с виртуальной средой, — услуги блокчейна, NFT и гейминг.
«В 2021 году продажи NFT превысили отметку в $2,5 млрд, общая стоимость игровой индустрии сейчас оценивается примерно в $300 млрд (из-за беспрецедентного увеличения числа пользователей мобильных игр во время вспышки коронавируса), а растущая стоимость биткойна и многих других криптовалют тоже явилась следствием пандемии», — говорится в колонке.
Многие события реального мира, такие как музыкальные концерты, деловые встречи, аукционы, сбор средств и даже браки, уже перешли в виртуальную плоскость. Например, в апреле 2021 года американский рэпер Трэвис Скотт выступил с виртуальным музыкальным перформансом в игре Fortnite, это цифровое мероприятие посетили более 20 млн зрителей.
Развитие виртуальной экономики
Активное использование NFT и криптовалют в иммерсивных играх внутри метавселенной помогут развить виртуальную экономику (также называемой метаномикой), считает автор.
«Отчет показывает, что около 2,5 млрд человек вовлечены в торговую деятельность, которая происходит в разных метавселенных по всему миру. Такие цифры кажутся достаточно мощными, чтобы привести к радикальным социальным, технологическим и экономическим изменениям в реальном мире», — пишет Брахамбхатт.
Что ждет метавселенную в будущем
«Даже если сложить общий объем от всех продаж Голливуда, музыкальной индустрии и других киноиндустрий по всему миру, эти суммы будут далеки от того дохода, который генерирует одна только игровая индустрия.
Эти впечатляющие рыночные показатели, растущий интерес крупных технологий к метавселенной и всплеск спроса на устройства на основе дополненной реальности указывают на то, что в ближайшие годы наш физический мир, вероятно, станет более вовлечен в мир виртуальный. Однако до настоящего метаверсального опыта, когда человек больше не сможет отличить реальный мир от виртуального, — еще очень далеко», — говорится в материале.
Рекомендуем ознакомиться с нашим материалом, в котором мы детально рассказываем о том, что такое метавселенная и каким образом ее собираются создать.
Как работает технология виртуальной реальности VR, описание, примеры приложений
Технология виртуальной реальности VR
Виртуальная реальность (VR) — искусственный, не существующий в природе мир, в который
человек может
полностью «погрузиться» не только как наблюдатель, но и как участник.
Системы виртуальной
реальности — это технические устройства и программное обеспечение, создающие для человека
иллюзию присутствия в этом искусственном мире и в ряде случаев позволяющие манипулировать его
объектами.
У большинства всех систем виртуальной реальности есть (во всяком случае, должны быть), следующие основные характеристики.:
- Моделирование в реальном времени. Система виртуальной реальности должна выдавать пользователю в ответ на совершаемые действия картинку, звук, а также комплекс осязательных и прочих ощущений (если таковые предусмотрены) моментально, без заметных задержек.
- Реалистичная имитация окружающей пользователя обстановки.
Для полного погружения
пользователя в
мир
виртуальной реальности, система должна отображать виртуальные объекты с высотой степенью
реалистичности, чтобы они выглядели «как живые». - Поддержка одного или нескольких пользователей. Системы виртуальной реальности различают по
числу
одновременно работающих пользователей и делят на индивидуальные и коллективные. Как правило,
индивидуальные системы создаются на базе устройств отображения, с которыми может работать
только
один человек (шлемы, очки и т. п.). Системы для коллективной работы создаются на базе
средств
отображения, доступных сразу нескольким пользователям. Пример стереоскопический
видеопроектор,
формирующий объемное изображение на большом.
- VR-система должна давать стереооскопическое изображение, обеспечивающее ощущение глубины пространства. Человек обладает бинокулярным зрением, то есть воспринимает мир обоими глазами сразу. При этом изображения, наблюдаемые каждым глазом, немного отличаются друг от друга и по отдельности не обладают объемностью, но наш мозг складывает две картинки в единое объемное изображение. Современные технологии генерации псевдо объемных картинок основаны именно на этом эффекте, и созданы так называемые стереоскопические пары изображений, обеспечивающие иллюзию объема.
- Интерактивность — возможность взаимодействия с виртуальным миром. В «виртуальной вселенной»
пользователь должен быть исключительно активным наблюдателем. Он должен иметь возможность
взаимодействовать с виртуальным окружением, а оно в свою очередь будет опираться на действия
пользователя.
Это позволит пользователю оглядываться вокруг и перемещаться в любых направлениях внутри
виртуальной
среды.
Для полного погружения
пользователя в
мир
виртуальной реальности, система должна отображать виртуальные объекты с высотой степенью
реалистичности, чтобы они выглядели «как живые».
Пример стереоскопический
видеопроектор,
формирующий объемное изображение на большом.
В «виртуальной вселенной»
пользователь должен быть исключительно активным наблюдателем. Он должен иметь возможность
взаимодействовать с виртуальным окружением, а оно в свою очередь будет опираться на действия
пользователя.
Это позволит пользователю оглядываться вокруг и перемещаться в любых направлениях внутри
виртуальной
среды.Примеры приложений с VR технологиями
Требование интерактивности является опциональным: в некоторых VR-системах человек выступает
только в
роли наблюдателя, но и это бывает весьма полезно и интересно. VR-системы даже иногда делят на
интерактивные и не интерактивные. Работа с последними больше напоминает просмотр
стереоскопического
видеофильма, так как пользователь не может повлиять на то, что происходит в виртуальном мире.
Конечно, возможности «погружения» у такой VR куда скромнее, чем у полностью интерактивной
виртуальной среды, но при достаточно больших экранах и качественных спецэффектах впечатление от
таких демонстраций остается неизгладимым.
Основными сферами применения виртуальной реальности являются: развлечения (компьютерные игры), профессиональное обучение (тренажеры и симуляторы для летчиков, космонавтов, спасателей, врачей, водителей крупных автомобилей), образование (образовательные системы для детей) и конструирование (космические аппараты, машины, строительные объекты, виртуальные миры), моделирование ситуаций (отработка штатных или аварийных ситуаций и катастроф, устранение последствий), путешествия (виртуальные туры и экскурсии).
Устройство системы виртуальной реальности
Практически в любой системе виртуальной реальности можно найти следующие компоненты:
- Математические модели различных объектов и их окружения. В памяти компьютера виртуальный
мир во
всем его многообразии существует в виде программных объектов, свойствами и поведением
которых
управляет заложенная в программу виртуальной реальности математическая модель. Это
запрограммированный разработчиками набор формул и уравнений, воспроизводящих элементы
реального
мира
и их поведение. Чем полнее (а стало быть, и сложнее) математическая модель виртуальной
вселенной,
тем реалистичнее иллюзия присутствия. За высокую реалистичность приходится
расплачиваться
высокими
требованиями к ресурсам компьютера, в котором «живет» виртуальная вселенная;
- Программный модуль, преобразующий рассчитанные согласно математической модели параметры в видеоданные и управляющие команды для подсистемы отображения;
- Подсистема отображения, создающая и демонстрирующая пользователю объемное изображение модели;
- Подсистема обратной связи оператора (пользователя) с моделями объектов и виртуальной
средой. Этот
компонент «сообщает» математической модели данные о действиях пользователя, необходимые
для
расчета
ответных действий виртуальной среды. Подсистема обратной связи необходима только для
интерактивных
систем виртуальной реальности;
В памяти компьютера виртуальный
мир во
всем его многообразии существует в виде программных объектов, свойствами и поведением
которых
управляет заложенная в программу виртуальной реальности математическая модель. Это
запрограммированный разработчиками набор формул и уравнений, воспроизводящих элементы
реального
мира
и их поведение. Чем полнее (а стало быть, и сложнее) математическая модель виртуальной
вселенной,
тем реалистичнее иллюзия присутствия. За высокую реалистичность приходится
расплачиваться
высокими
требованиями к ресурсам компьютера, в котором «живет» виртуальная вселенная;
Этот
компонент «сообщает» математической модели данные о действиях пользователя, необходимые
для
расчета
ответных действий виртуальной среды. Подсистема обратной связи необходима только для
интерактивных
систем виртуальной реальности;Как работает виртуальная реальность
Основа виртуальной реальности — создание иллюзии присутствия человека в виртуальной обстановке.
Человек «уходит» в нее, отождествляет себя с персонажем, «живет» в этой игре. Обеспечит ли
данная
система полное погружение человека в виртуальную среду, во многом зависит также от системы
отображения.
В то же время многие виды работы с трехмерными объектами могут и не требовать «погружения» человека в мир этого объекта. К примеру, при конструировании деталей сложной конфигурации или моделировании игровых персонажей обычно достаточно возможности манипулирования объемным изображением конструируемого объекта на экране монитор компьютера.
Иллюзия присутствия в виртуальном мире может быть значительно усилена за счет создания объемного
стереоскопического изображения этого мира. Системы виртуальной реальности создают
стереоскопическое
трехмерное изображение за счет разделения картинок, предназначенных для левого и правого глаза.
В
результате, благодаря окулярности зрения у человек формируется ощущение объемности окружающего
пространства, он может определять взаимное расположение предметов и также оценивать расстояния
до
них.
Системы отображения
Известны следующие основные типы систем отображения для создания трехмерной виртуальной среды.
1. Настольные системы
Используют стандартные ЭЛТ-мониторы и стереоскопические дисплеи. Пользователь не погружается в виртуальную реальность, а видит виртуальный мир через «окно» дисплея.
2. PowerWall
Многодисплейная система, на которой можно получить детализированные изображения крупных виртуальных объектов в натуральную величину.
3. Шлемы виртуальной реальности
Могут обеспечить полное погружение зрителя в виртуальную среду. Разделение картинок правого и
левого
глаза в шлеме происходит с помощью встроенных оптических систем.
Для получения качественной
картинки
разрешение экранов должно быть достаточно высоким.
4. Проекционные системы
При определенных условиях дают эффект, очень близкий к полному погружению в виртуальную среду.
5. VR-системы
В них виртуальное окружение проецируется на 4 или 6 стен-экранов специально оборудованного помещения. Система дает наиболее полный эффект присутствия в виртуальном мире, который может усиливаться звуковыми эффектами.
Компания «Увлекательная реальность» разрабатывает приложения и образовательные системы с виртуальной
реальностью, которые позволяют полностью погрузить пользователя в виртуальную среду.
Пользователь
становится непосредственным участником происходящих вокруг него событий, а процесс изучения
становится увлекательным и наглядным.
Что такое метавселенная, которую хочет создать Цукерберг? Вкратце: это интернет будущего
В России это пока прорабатывается на уровне отдельных VR-, AR-проектов, о построении какой-либо экосистемы метавселенной говорить рано, впрочем, как и во всем мире.
Как рассказал ТАСС Дмитрий Сошников из Microsoft, активно развивается это направление в искусстве. «Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина обладает крупнейшей виртуальной 3D-моделью музея, которая работает на базе облачной платформы Microsoft Azure. Это отличный пример того, как технологии расширили возможности и специалистов, и посетителей музея. Еще один пример — AR-квест Дарвиновского музея. Партнером по его созданию стала российская компания Next.space, которая специализируется на VR-/AR-технологиях и инновационных музейных проектах», — отметил он.
Есть и примеры в промышленности, продолжает Сошников: «Благодаря технологиям можно создавать цифровые двойники — полные копии реальных производств, чтобы в виртуальном пространстве проверять различные гипотезы, связанные с оптимизацией производственных процессов, отслеживанием цепочки поставок и т.д. Например, компания VR Concept разрабатывает универсальное программное обеспечение для ПК, с помощью которого сотрудники могут за пять минут организовать дистанционное совещание в VR с использованием цифрового двойника проекта, находясь при этом в разных точках мира».
Президент «HTC Vive Россия и СНГ» Андрей Кормильцев сообщил ТАСС, что из-за пандемии спрос на виртуальные сервисы будет только расти. Начинают использовать их компании, связанные с образовательной деятельностью, крупные банки, почти вся нефтегазовая отрасль, крупные застройщики и медицинские центры. «Достаточно набрать в поиске «VR в медицине» или «VR» и имя крупной российской компании, и — я уверен — результаты вас приятно удивят.
Очень многие российские компании сделали первые шаги в использовании виртуальных сервисов», — заметил он.
«В качестве примеров активного использования виртуальных сервисов и тем самым участия в «строительстве» нового мира стоит назвать Сбербанк с их VR-лабораторией, «Газпром нефть», РЖД, Национальный медико-хирургический центр им. Н.И. Пирогова, Эрмитаж и многих, многих других», — рассказал Кормильцев.
По словам Сошникова, для полноценного развития концепции метавселенной как в России, так и в мире должны быть решены главные ее проблемы: отсутствие единых платформенных решений и их кросс-совместимости, разрозненность, высокая стоимость оборудования.
Плод фантазии: ученые ищут доказательства нашего нахождения в матрице
Живем ли мы настоящей жизнью или наш мир — всего лишь хорошо проработанная симуляция, а мы лишь строчки в компьютерном коде, нули и единицы? РБК Тренды разобрались, как идеи фантастов стали предметом исследований ученых
⏰ Время на чтение: 12–14 минут
Теория матрицы, или гипотеза симуляции — философская идея о том, что наша действительность не что иное, как хорошо выполненная иллюзия.
Кто-то умнее нас, более развитый и технологически превзошедший нашу цивилизацию создал весь этот мир, Вселенную — случайно, в качестве эксперимента, или, может, ради забавы.
И если раньше вопросом «Насколько реален окружающий нас мир?» задавались в основном философы, то после выхода фильма сестер Вачовски «Матрица» и статьи Ника Бострома «Доказательство симуляции» тема обрела новых последователей с современным подходом.
Возможно, мы живем в симуляции. Возможно, нет. Сегодня наука не может дать однозначный ответ на этот вопрос. Десятки ученых пытаются найти доказательства или опровержения гипотезы симуляции, но пока все, к чему они пришли, сводится к предположениям, аналогиям и допущениям.
О чем этот текст?
Прочитав этот текст, вы узнаете о доказательстве Ника Бострома и что о нем думает Илон Маск; есть ли у Вселенной предустановленные параметры и можно ли ее просчитать; что, по мнению философа Неда Блока, невозможно сымитировать, какая существует связь между теорией моделирования и инопланетянами и кто метит на роль современного Нео.
Специально для тех, кто считает, что живет в компьютерной симуляции, — бонус: пять советов от Робина Хансона.
Реальна ли реальность
Человек познает мир с помощью чувств: зрение, осязание, слух… Но можем ли мы быть уверены в том, что чувствуем? Можем ли мы быть уверены, что сон — это действительно сон, и после пробуждения нас ожидает «настоящая» реальность, а не еще одно сновидение?
В 1981 году американский философ Хилари Патнэм провел мысленный эксперимент «мозг в колбе», который показал иллюзорность нашего восприятия. Некий ученый, предполагает Патнэм, мог бы извлечь мозг человека из тела, поместить его в колбу с питательным раствором и подключить нейроны к компьютеру. Электрические импульсы, поступающие в мозг, идентичны тем, что он получает, находясь в теле. Таким образом, компьютер мог бы симулировать виртуальную реальность, и человек, точнее его мозг, продолжал бы осознавать себя существующим, а окружающий мир, создаваемый компьютером, — реальным.
Согласно Патнэму, человек не может достоверно утверждать, что воспринимаемая им реальность является «объективной», потому что это всего лишь его вера в это утверждение.
Патнэм не был первопроходцем, поставившим реальность окружающего мира под сомнение. В 1641 году подобный мысленный эксперимент описал французский философ Рене Декарт в своей книге «Размышления о первой философии»:
«Я допускаю, что все видимое мною ложно. Я предполагаю никогда не существовавшим все, что являет мне обманчивая память. Я полностью лишен чувств. Мои тело, очертания, протяженность, движения и место — химеры. Но что же тогда остается истинным? Быть может, одно лишь то, что не существует ничего достоверного».
До Декарта об этом говорили Платон в мифе о пещере и Чжуан-Цзы в притче о бабочке.
Очень большая The Sims
С тех пор как Ник Бостром, шведский философ-трансгуманист, профессор из Оксфордского университета написал в 2003 году основополагающую статью «Доказательство симуляции», философы, физики и космологи пытаются подтвердить или опровергнуть идею симуляции вселенского масштаба всеми доступными им способами.
Доказательство Бострома того, что наша реальность есть иллюзия, воссозданная компьютерной программой, строится на предположении, что если общества не склонны уничтожить себя до приобретения технологий с высокой вычислительной мощностью, разрешенной законами физики, то вероятность нашей жизни внутри симуляции приближается к 100%.
По мнению сторонников теории, мир вокруг нас может быть ничем иным, как одной большой игрой The Sims с людьми в качестве главных персонажей. Современный уровень игровой компьютерной индустрии давно перешагнул уровень Pac-Man и позволяет создавать достаточно реалистичные симуляции. А если это можем мы при нашем уровне развития технологий, на что были бы способны цивилизации, превосходящие нас?
Все вокруг можно просчитать
Вселенная не хаотична. Она четко упорядочена: относительность, термодинамика, магнетизм, гравитация. Физические законы нашего мира остаются неизменными.
Почему значение параметров нашей Вселенной — масса электрона или космологической константы — именно такие, какие они есть? В современной науке отсутствуют математические уравнения, объясняющие, например, почему масса электрона равна именно 9,1093837015 (28) ×10⁻³¹ кг. Физик-теоретик из Массачусетского технологического института Зора Давуди не исключает, что это лишь исходные данные, предустановленные базовые параметры нашей Вселенной.
Вполне возможно в какой-то момент ученые обнаружат одну из констант, имеющую произвольную величину, и найдут в ней закодированное послание на простом языке, говорящее: «Да, вы правильно догадались — это симуляция».
Физик Джеймс Гейтс из Мэрилендского университета (США) изучает материю на уровне кварков — субатомных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах. И он склонен допускать, что за физические законы нашей Вселенной отвечает компьютерная симуляция.
В своих исследованиях Гейтс обнаружил странную вещь: кварки подчиняются правилам, которые напоминают компьютерные корректирующие коды. Последние помогают обнаружить и исправить ошибки, возникающие при передаче данных. Гейт говорит: «Откуда они в уравнениях о кварках или суперсимметрии из моих исследований? Это привело меня к осознанию: я уже не могу говорить о том, что люди поддерживающие теорию симуляции — сумасшедшие».
Вычислить Вселенную до последней единицы
Рич Террил, директор Центра эволюционных вычислений и автоматизированного проектирования НАСА, научный и технический консультант фильма «Когда сталкиваются миры» и телешоу «Сквозь червоточину», предполагает, что в скором времени люди сами смогут создавать обширные симуляции.
Суть теории Террила состоит в том, что программист из будущего спроектировал нашу реальность.
Он подтверждает свои слова тем фактом, что известная нам Вселенная — «пиксельная» во времени, пространстве, объеме и энергии. Существует фундаментальная единица, которую невозможно разделить на что-либо меньшее. Это значит, что Вселенная состоит из конечного числа этих единиц, а значит вычислима. Если она вычислима, то человечество само сможет создавать собственные симуляции с сознательными и разумными существами.
Маск: вероятность, что мы в базовой реальности — один к миллиарду
Теорию о матрице активно продвигают не только ученые, но и публичные личности. В ходе конференции Code Conference-2016 Илон Маск, основатель Tesla и SpaceX, заявил, что человечество находится на пути создания компьютерных игр, неотличимых от реальности. Поэтому «вероятность того, что мы находимся в базовой реальности, составляет один к миллиарду». По словам Маска, у нас два варианта исхода: «Или мы создадим неотличимые от реальности симуляторы, или цивилизация прекратит свое существование».
Илон Маск уверен, что вскоре люди смогут создавать компьютерные игры, неотличимые от реальности.
По мнению Бострома, слова бизнесмена о жизни в матрице нужно воспринимать буквально:
«Важно понимать, что мы сами и весь мир вокруг нас, который мы видим, слышим и чувствуем, существует внутри компьютера, построенного некоторой развитой цивилизацией. Гипотеза моделирования может быть очень хорошей или очень плохой в зависимости от того, какие, по вашему мнению, мотивы создателей симуляций: что произойдет в симуляции, что произойдет после того, как симуляция закончится.
Очевидно, для этого есть как оптимистичные, так и пессимистические возможности».
Симулировать наш мир невозможно даже в теории. Пока
Исследование физиков-теоретиков из Оксфордского университета под руководством Зохара Рингеля и Дмитрия Коврижи, которое было опубликовано в 2017 году в журнале Science Advances, показывает, что жизнь и реальность — не продукты компьютерного моделирования. Ученые пришли к такому выводу, заметив новую связь между гравитационными аномалиями и сложностью квантовых вычислений. Создание симуляции, подобной нашему миру, видится им невозможным даже в теории.
Свою оценку вероятности провели Александр Бибо-Делиль и Жиль Брассар из Монреальского университета (Канада). Они исследовали возможность моделирования наших мыслительных, а также биологических, химических, социальных и физических процессов с помощью квантовых компьютеров и квантовых операций. И пришли к схожим выводам, что и их коллеги из Оксфорда.
Обладая достаточно высокими технологиями, представители некой другой цивилизации теоретически вполне способны смоделировать развитие виртуального мозга человека.
Но для создания мира, все физические законы которого соответствовали бы законам реальности, необходимы колоссальные ресурсы. Кроме того, увеличить и так немалые затраты на расчеты виртуального мира может рекурсивное моделирование, то есть когда симуляция находится внутри симуляции, которая, в свою очередь, также находится внутри симуляций. Такая вложенность нагружала бы вычислительные мощности в геометрической прогрессии. На основании этих факторов ученые сделали вывод: вероятность того, что наш мир полностью виртуален, — ниже 50%.
Но есть «но». И сводится оно к вечному вопросу: «Одни ли мы во вселенной?». По словам Бибо-Делиля и Брассара, тот факт, что мы до сих пор не обнаружили свидетельства существования внеземных цивилизаций, можно рассматривать как наиболее убедительный аргумент в пользу теории моделирования.
Сознание — «козырь» человека
Американский философ Нед Блок считает, что нет причин полагать, будто наша реальность не является базовой. Главный человеческий «козырь» — сознание — сымитировать невозможно, как невозможно сделать мокрыми капли в симуляции дождя. И неважно, какими мощностями обладает «создатель». Ученый уверен:
«Квантовые компьютеры могут выполнять вычисления быстрее и эффективнее, чем традиционные. Но это все еще компьютеры. Они по-прежнему представляют собой описание того, как мы шифруем, вычисляя, что мы будем делать в данных обстоятельствах. Возможно, однажды мы смоделируем сознание, но у нас нет оснований полагать, что даже квантовые вычисления воспроизведут оригинал».
Гопник, Мандела и сбой в матрице
После выхода знаменитой трилогии «Матрица» тысячи людей начали искать подтверждения того, что мир вокруг нас лишь иллюзия. Мистические, паранормальные и другие явления, которые не способна объяснить наука, автоматически попали под категорию «сбой в матрице».
Футурология Как фильм «Матрица» показал нам наше будущееСреди них — дежавю, или психическое состояние, когда человек ощущает, что уже был в ситуации или в месте, но не может связать это «воспоминание» с конкретным моментом из прошлого.
«Дежавю означает сбой в матрице, когда меняют программу», — так объясняет суть явления Тринити неопытному Нео в сцене с кошкой.
В фильме «Сбой в матрице» режиссер Родни Ашер приводит другой пример — эффект Манделы. Первые упоминания о нем появились в 2009 году, когда в интернете начали обсуждать смерть президента ЮАР Нельсона Манделы. Оказалось, многие были убеждены, что политик скончался в тюрьме еще в 1980 годах (реально он умер в 2013-м). Кроме того, люди «вспоминали» выпуски новостей с сообщениями о смерти Манделы.
Психологи объясняют эффект тем, что иногда человек, вспоминая о событии, трансформирует его в своем сознании, создавая таким образом ложные воспоминания. Однако в сети популярно мнение, что эффект Манделы лишь подтверждает то, что кто-то пытается переписать нашу реальность, своеобразный баг в системе.
Журналист Адам Гопник считает, что в пользу идеи матрицы свидетельствует накладка, произошедшая на 89-й церемонии вручения наград премии «Оскар».
Тогда фильм «Ла-Ла Ленд» ошибочно получил статуэтку за лучшую картину вместо «Лунного света».
Новая религия
Пока одни ищут доказательства, что все вокруг лишь иллюзия, а другие разрабатывают технологии, чтобы самим создать гиперреалистичную симуляцию, не менее талантливые люди уже готовят план спасения человечества. Среди них хакер, взломавший iPhone и консоль Sony, предприниматель, основавший стартап в области искусственного интеллекта Comma.ai, Джордж Хотц.
Хотц считает, что доказательств того, что мы не находимся в симуляции нет: «Можно легко представить себе сущности гораздо умнее нас, которые способны построить клетку, о существовании которой вы даже не знаете».
О своих планах основать религию, посвященную эмулированной вселенной, он рассказал на фестивале SXSW в 2019 году. Как именно Хотц планирует вырвать человечество из симуляции, пока неизвестно. Его последователям стоит надеяться лишь на богатый хакерский опыт компьютерного эксперта.
Возможно, наш мир виртуален.
Но имеет ли это значение?Американский астрофизик, писатель и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон в шоу Ларри Кинга сказал:
«Трудно спорить с утверждением, что все мы — просто плод фантазии какого-нибудь парня, который сидит в подвале родительского дома и ради собственной забавы создает мир. И каждый раз, когда происходит что-то странное, может быть, ему просто становится скучно, он вносит какое-то изменение — так, для интереса. Если тебя кто-то программирует, то ты ничего сделать не сможешь. Знаешь ли ты об этом или нет — разницы нет никакой».
Как жить в симуляции
Одновременно с трудом Бострома в журнале Journal of Evolution and Technology вышла статья «Как жить в симуляции». В ней научный сотрудник Института будущего человечества Оксфордского университета Робин Хансон дает несколько советов людям, которые считают, что живут в симуляции:
- жить сегодняшним днем;
- стремиться к благополучию, в том числе и материальному;
- иметь активную жизненную позицию;
- быть интересным окружающим;
- прилагать все усилия, чтобы люди вокруг были счастливы.
Макс Тегмарк, космолог и астрофизик из Массачусетского университета, считает, что если вы не уверены, находитесь ли вы в симуляции или нет, то «разбейте свою скорлупу и проживите по настоящему интересную жизнь, поступайте неожиданно, чтобы программистам нашей вселенной не стало скучно и они вас не отключили».
Кто победит в битве за мета-вселенную?
Возглавляемая Марком Цукербергом социальная сеть Facebook, недавно переименованная в Meta , решила сделать большую ставку на развитие мета-вселенной. Руководитель Facebook – один из самых богатых людей в мире, и Facebook – один из самых узнаваемых технологических брендов в мире, поэтому так или иначе мы увидим, как мета-вселенная постепенно станет мейнстримом в ближайшие годы. Однако данная соцсеть – не единственная компания, стремящаяся донести виртуальные миры до широких масс. Например, такие компании как Alphabet ( Google ), Microsoft и Apple также планируют возглавить гонку мета-вселенных.Концепция мета-вселенной существует уже много лет. Приложение Second Life, позволяющее людям создавать для себя аватар и участвовать в мероприятиях в виртуальном онлайн-мире, существует уже почти два десятилетия. Видеоигры, в целом, тоже развиваются. VRChat – это еще одна онлайн-платформа мета-вселенной, которая существует уже много лет. Однако эти платформы имеют всего несколько миллионов пользователей. Несмотря на то, что они существуют уже давно, виртуальная реальность так и не стала мейнстримом.
Стартапы и «динозавры» индустрии – это то, чем был MySpace в те годы, когда Facebook еще не стал нормой в социальных сетях. Единственная разница заключается в том, что когда Facebook был создан, у Марка Цукерберга не было 10 миллиардов долларов, чтобы инвестировать в эту технологию. Но теперь, в 2021 году, он переименовал Facebook в Meta и поделился планами сделать большую ставку на Meta. Отраслевые аналитики полагают, что социальная сеть потратит не менее 50 миллиардов долларов на разработку программного и аппаратного обеспечения, необходимого для пользователей Meta.
Facebook – не единственная компания, которая хочет получить «кусок пирога»: в эту «игру» активно вступила другая часть крупных технологических компаний, которые питают надежду на то, что мета-вселенная станет доступной для широких масс. Более того, многие, похоже, принимают эту идею с распростертыми объятиями. В связи с пандемией коронавируса Covid-19, которая лихорадит весь мир в течение последних двух лет, люди приветствуют любые идеи, способные помочь им безопасно пребывать в своем цифровом онлайн-мире, и это одна из вещей, которую решения мета-вселенной планируют однажды предложить.
Google уже познакомил десятки миллионов пользователей с виртуальной реальностью с помощью Google Cardboard. Устройство на самом деле не обеспечивало погружения, но, по крайней мере, открыло людям возможности испытать виртуальную реальность. Google также представила миру Google Glass – эксперимент с дополненной реальностью, который в значительной степени провалился за эти годы, но нашел свое место на нишевых рынках.
Microsoft также внесла свой вклад в запуск HoloLens шесть лет назад, однако их проект так и не получил широкого распространения. И у Google Glass, и у HoloLens была одна и та же проблема – они были слишком дорогими и слишком сложными в использовании.
Apple также годами «заигрывается» с виртуальной реальностью и дополненной реальностью: в 2015 году они приобрели компанию дополненной реальности Metaio, представили платформу разработчиков для создания приложений дополненной реальности для устройств Apple под названием ARKit и т.д. Многие считают, что Apple перейдет на платформу AR/VR, представив соответствующие продукты в 2022 году.
Будет ли Facebook создавать новую и продвинутую версию «Second Life»? Скорее всего, да. Будут ли они внедрять его в массы для потребительского и делового использования? Опять же, скорее всего, да. Когда это произойдет? Никто не знает, но многие компании изучали эту область деятельности в течение последнего десятилетия, и рано или поздно виртуальный мир станет реальностью для все большего числа людей.
Аналитики полагают, что в 2022 году в этом направлении будет наблюдаться значительная активность.
Виртуальный мир создает множество проблем и вызовов для компаний в плане безопасности, доступности, рисков для здоровья, зависимости и т.д. Таким образом, несмотря на то, что Meta планирует вложить десятки миллиардов в разработку решений дополненной реальности и виртуальной реальности, для развития отрасли потребуется время. Однако одно можно сказать наверняка: продукты дополненной и виртуальной реальности, скорее всего, рано или поздно появятся у вас дома – Facebook уже выпустил интеллектуальные очки в сотрудничестве с производителем роскошных солнцезащитных очков Ray-Ban. Несмотря на то, что они не столь сложны, они все же дают краткое представление о том, что крупные технологические компании планируют на ближайшее будущее.
мы рассказываем о главных новостях из мира IT, актуальных угрозах и событиях, которые оказывают влияние на
, бизнес глобальных корпораций и безопасность пользователей по всему миру.
Узнай первым как
Выставка Virtual World’s Fair — это место, где ажиотаж вокруг виртуальной реальности встречается с тематическими парками
На протяжении десятилетий Landmark Entertainment Group была синонимом аттракционов тематических парков. Он развивает аттракционы и театральные представления на основе таких фильмов, как Терминатор 2 , Парк Юрского периода и сериал о Джеймсе Бонде. Но для основателя и генерального директора Тони Кристофера традиционные тематические парки — это только начало.
Ранее в этом году Landmark объявила, что начнет строительство VR-аттракционов под названием Live Centers, начиная с одного в Китае летом 2017 года.Центры будут включать в себя «виртуальный зоопарк», галерею цифрового искусства и различные кинематографические предложения, все в комплексе площадью 200 000 квадратных футов. Однако, как компания объявила ранее в этом месяце, в ближайшие два года она также планирует запустить как минимум два домашних сервиса виртуальной реальности.
Если все пойдет правильно, его приложения для виртуальной реальности — автономный «Павильон меня» и гораздо более крупная «Ярмарка виртуального мира» — позволят Landmark занять место среди игровых компаний, киностудий виртуальной реальности и разработчиков программного обеспечения.Но это важная квалификация — и признак того, как мало мы действительно знаем о будущем VR.
Основываясь на прогнозе аналитика, который вы случайно нажимаете в поиске Google, индустрия виртуальной реальности к 2020 году будет стоить 7 миллиардов долларов, 21,8 миллиарда долларов или, возможно, 30 миллиардов долларов. Landmark прогнозирует, что к 2018 году будет 170 миллионов активных пользователей виртуальной реальности. — Несмотря на простой Google Cardboard, большинству потребителей сегодня еще предстоит использовать эту технологию в каком-либо значимом смысле, но Кристофер считает, что объем полученной высококлассной поддержки — верное предзнаменование.«Слишком много очень, очень влиятельных организаций пытаются запустить этот бизнес, чтобы этого не произошло», — говорит он.
«Слишком много очень, очень влиятельных организаций пытаются запустить этот бизнес, чтобы этого не произошло».
Landmark считает, что его роль заключается в том, чтобы помочь решить проблему «курицы и яйца», с которой сталкивается отрасль: люди не будут покупать виртуальную реальность, если в ней нечего делать, и никто не будет испытывать виртуальную реальность, если люди ее не купят. Кристофер считает, что компания уникально готова к успеху по сравнению с режиссерами или разработчиками игр, которые делают «совсем другое» по сравнению с VR.«Мы занимаемся тем, что мы называем« тотальным театром », на территории тематического парка уже три с половиной десятилетия», — говорит он. «Мы уже далеки от экспериментов с этим».
Выставка Виртуального мира и Мой павильон (сокращенно POM) называются порталами; Первый — это цифровой тематический парк, второй — персональный развлекательный комплекс. Первым POM планируется выпустить осенью 2016 года, после даты запуска высококлассных гарнитур Oculus, Sony и Valve — Landmark официально не объявляла о платформах для запуска, но Кристофер говорит, что есть интерес со стороны Sony и Oculus.
Прямо сейчас Landmark демонстрирует только видео о ранней сборке, серию отдельных «комнат» для таких действий, как просмотр фильмов, проведение звонков по Skype, отдых с друзьями и просмотр виртуальных версий ваших старомодных фотографий.
Другими словами, Landmark создает пользовательский интерфейс виртуальной реальности, что, как известно, сложно сделать правильно. Инди-разработчики экспериментировали со всем, от виртуальных художественных галерей до зеркальных версий рабочего стола Windows, но на данный момент единственным широко используемым настраиваемым интерфейсом является домашний экран Oculus для Gear VR, который устроен как приложение для смартфона, на которое вы смотрите вместо постукивание.
Одной из уникальных особенностей POM является то, что пользователи могут украшать свое пространство, добавляя платный компонент к бесплатному сервису. Другой — добавление умных цифровых компаньонов. В демо-ролике изображена виртуальная собака, похожая на Aibo, а также серебряный робот с британским акцентом, который направляет зрителей через функции POM.
В долгосрочной перспективе Кристофер представляет себе помощника, такого как искусственный интеллект Скарлетт Йоханссон, более чем человеческий, в Her, , хотя и без потенциальных романтических привязанностей. В краткосрочной перспективе его примеры больше похожи на поисковые инструменты практически любого смартфона или смарт-телевизора — например, отображение маршрута путешествия или поиск списка фильмов с Томом Хэнксом в главной роли.
The Pavilion of Me эффективно пытается воссоздать и объединить отдельные функции, над которыми уже работают десятки компаний-разработчиков программного обеспечения, например, искусственные персональные помощники, приложения для иммерсивной музыки и фильмов, а также инструменты виртуального чата. В некотором смысле трудно представить себе, что Landmark будет конкурировать с командами, которые сделали все это своим бизнесом, особенно если мы увидим огромный прорыв, который предсказывает Кристофер, что почти наверняка означало бы, что такие гиганты, как Google, Microsoft и (очевидно) Facebook, войдут в число лучших.
бизнес.Но пока так много всего в воздухе, кто знает, как один спекулятивный продукт будет сочетаться с другим?
Landmark находится на гораздо более знакомой территории с выставкой Virtual World’s Fair. Опыт, который откроется не раньше 2017 года, представляет собой серию миров с названиями, такими как «Паспорт» и «Башня человечества», предназначенных для разных возрастных групп и интересов. В отличие от большинства виртуальных мест для встреч в стиле Second Life , здесь больше внимания уделяется достопримечательностям, чем социальным событиям, хотя в нем будут присутствовать и то, и другое.
Кто знает, как один спекулятивный продукт будет сочетаться с другим?
Это еще и откровенно коммерческий. Intencity, один из наиболее четко реализованных разделов, представляет собой футуристический городской пейзаж, который Landmark планирует наполнить спонсируемыми событиями — Кристофер однажды назвал его «Brand Land». Landmark, по-видимому, не заблокировал какие-либо бренды, но достаточно компаний поработали над VR-промо-акциями, и нетрудно представить, как собрать их все в одном месте и добавить компонент покупок: вы можете посмотреть что-то вроде футбольного матча Google Cardboard от Nike, а затем направляйтесь прямо в виртуальный магазин.
«В тематическом парке аттракционы привлекают внимание. Они приводят людей в тематический парк», — говорит Кристофер. «Но если это хорошо управляемый профессиональный тематический парк, много денег действительно идет на еду, напитки и розничную торговлю».
Есть ли в VR эквивалент повсеместных покупок, таких как еда и напитки? Это тот вопрос, который сразу же поднимает Всемирная выставка, с ее многочисленными сравнениями с реальными тематическими парками. Захотят ли люди наслаждаться аттракционами как часть централизованного опыта, а не просто открывать нужные приложения напрямую? Должны ли люди посещать выставку Virtual World’s Fair с такой регулярностью, как Second Life , или заглядывать туда несколько раз в год, как в настоящий тематический парк или World’s Fair? Кристофер признает, что еще слишком рано отвечать даже на некоторые базовые вопросы, например, как люди будут взаимодействовать с миром — хотя несколько компаний анонсировали контроллеры VR, в большинстве своем они еще не были протестированы в реальном мире.
Landmark является захватывающим отчасти потому, что он может двигаться, трясти и распылять на посетителей, воздействуя не только на глаза, но и на их тело. Но, по крайней мере, в ближайшие несколько лет домашняя виртуальная реальность будет больше похожа на видеоигру или фильм, воспроизводимый на усиленном экране. А по стандартам игр или фильмов выставка Virtual World’s Fair выглядит скучно. Это проект, который, похоже, будет работать только в гиперреалистичных симуляторах научной фантастики, где все, что вам нужно, это что-то впечатляющее, если бы оно было буквально неотличимо от нашего мира.
Это то, что позволяет Landmark предлагать такие вещи, как Башня человечества, парящий серебряный шпиль, где «граждане мира переживают, сочувствуют, обсуждают и решают самые большие и самые важные проблемы мира». Это гипер-амбициозная, но смутно расплывчатая концепция, которая хорошо звучит, только если вы добавите волшебные слова «виртуальная реальность».
Дело не в том, что компания не могла воплотить концепцию в увлекательном и поистине потустороннем виде, это просто трудно увидеть отсюда.
Пройдет несколько месяцев до выхода на рынок высококачественных гарнитур, почти год до запуска Pavilion of Me и два года до выставки Virtual World’s Fair, которая дает Landmark небольшую передышку. Но в преддверии 2016 года, прежде чем первое поколение виртуальной реальности будет окончательно протестировано, мы все еще находимся в стране ажиотажа и скриншотов.
Самая большая виртуальная вселенная, которую может исследовать каждый.
Рисунок 1: Распределение темной материи на снимке из Учуу.На изображениях показано гало темной материи самого большого скопления галактик, образовавшееся при моделировании, при разном увеличении. Предоставлено: Томоаки Исияма. Забудьте об онлайн-играх, которые обещают вам исследовать «целый мир». Международная группа исследователей создала целую виртуальную вселенную и сделала ее бесплатно доступной в облаке для всех.
Учуу (что в переводе с японского означает «космическое пространство») — это самый крупный и самый реалистичный симулятор Вселенной на сегодняшний день.Моделирование Учуу состоит из 2,1 триллиона частиц в вычислительном кубе со стороной 9,63 миллиарда световых лет. Для сравнения, это примерно три четверти расстояния от Земли до самых далеких наблюдаемых галактик. Учуу раскрывает эволюцию Вселенной на немыслимом до сих пор уровне и размерах, и в деталях.
Учуу фокусируется на крупномасштабной структуре Вселенной: таинственных ореолах темной материи, которые контролируют не только формирование галактик, но и судьбу всей Вселенной.Масштаб этих структур варьируется от самых больших скоплений галактик до самых маленьких галактик. Отдельные звезды и планеты не решены, поэтому не ожидайте найти никаких инопланетных цивилизаций в Учуу. Но один из способов, которым Учуу выигрывает по сравнению с другими виртуальными мирами, — это временная область; Учуу моделирует эволюцию материи на протяжении почти всей 13,8-миллиардной истории Вселенной от Большого взрыва до настоящего времени. Это более чем в 30 раз дольше, чем с тех пор, как животные впервые выползли из морей на Земле.
Временная эволюция структур темной материи в Учуу. Предоставлено: Томоаки Исияма, Хиротака Накаяма, проект 4D2U, NAOJ
. Джулия Ф. Эреза, доктор философии. Студент IAA-CSIC, который использует Учуу для изучения крупномасштабной структуры Вселенной, объясняет важность временной области: «Учуу подобен машине времени: мы можем двигаться вперед, назад и останавливаться во времени, мы можем» увеличить в одной галактике или «уменьшении масштаба» для визуализации всего скопления мы можем увидеть, что на самом деле происходит в каждое мгновение и в любом месте Вселенной с ее самых ранних дней до настоящего времени, что является важным инструментом для изучать космос.«
Международная группа исследователей из Японии, Испании, США, Аргентины, Австралии, Чили, Франции и Италии создала Учуу с помощью ATERUI II, самого мощного суперкомпьютера в мире, посвященного астрономии.
Даже при всей этой мощи на создание Учу ушел год. Томоаки Исияма, доцент Университета Тиба, который разработал код, используемый для генерации Учуу, объясняет: «Для создания Учуу мы использовали … все 40 200 процессоров (ядер ЦП), доступных исключительно на 48 часов каждый месяц.Было затрачено 20 миллионов суперкомпьютерных часов и создано 3 петабайта данных, что эквивалентно 894 784 853 изображениям с 12-мегапиксельного сотового телефона ».
Прежде чем вы начнете беспокоиться о времени загрузки, исследовательская группа использовала высокопроизводительные вычислительные методы для сжатия информации о формировании и эволюции ореолов темной материи в модели Uchuu в 100-терабайтный каталог.Этот каталог теперь доступен каждому в облаке в удобном формате благодаря вычислительной инфраструктуре skun6, расположенной в Институте астрофизики Андалусии (IAA-CSIC), группе RedIRIS и Галисийском суперкомпьютерном центре (CESGA).
В будущие выпуски данных будут включены каталоги виртуальных галактик и карты гравитационного линзирования.
Научно-исследовательские продукты Big Data от Uchuu помогут астрономам научиться интерпретировать исследования галактик с использованием Big Data, ожидаемые в ближайшие годы с таких объектов, как телескоп Subaru и космическая миссия ESA Euclid.
Эти результаты опубликованы как Ishiyama et al. «Моделирование Учуу: Выпуск данных 1 и концентрации гало темной материи» в сентябрьском 2021 году выпуска Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .
Наблюдение, моделирование и искусственный интеллект объединяют усилия, чтобы открыть чистую вселенную.
Дополнительная информация: Томоаки Исияма и др., Моделирование Учуу: Выпуск данных 1 и концентрации гало темной материи, Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества (2021 г.).DOI: 10.1093 / mnras / stab1755
skiesanduniverses.org/Simulations/Uchuu/
Предоставлено Центр вычислительной астрофизики
Ссылка :
Самая большая виртуальная вселенная, доступная для всех желающих (2021, 10 сентября)
получено 22 декабря 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2021-09-самая большая-виртуальная-вселенная-free-explore.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
исследователей создали целую виртуальную вселенную, и вы даже можете ее скачать
Астрономия немного отличается от многих наук, потому что у вас размер выборки только 1.Космос содержит все, что мы можем наблюдать, поэтому астрономы не могут изучать несколько вселенных, чтобы увидеть, как работает наша Вселенная.
Но они могут создавать компьютерные модели нашей Вселенной. Настраивая различные аспекты своего моделирования, астрономы могут увидеть, как такие вещи, как темная материя и темная энергия, играют роль в нашей Вселенной.
Теперь, если вы хотите приобрести модный жесткий диск, вы можете держать одну из этих симуляций в кармане.
Симуляция Учуу — самая крупная и детализированная симуляция Вселенной из когда-либо созданных.Он содержит 2,1 триллиона «частиц» в пространстве диаметром 9,6 миллиарда световых лет. Имитация моделирует эволюцию Вселенной на протяжении более 13 миллиардов лет. Он не фокусируется на образовании звезд и планет, а вместо этого рассматривает поведение темной материи в расширяющейся Вселенной.
Детали Учуу достаточно высоки, чтобы команда могла идентифицировать все, от скоплений галактик до гало темной материи отдельных галактик. Поскольку темная материя составляет большую часть материи Вселенной, она является основным фактором формирования и кластеризации галактик.
Распределение темной материи из моделирования Учуу в различных масштабах. (Исияма и др., MNRAS, 2021)
Для создания такой детальной модели требуется колоссальная вычислительная мощность и объем памяти. Команда использовала более 40 000 компьютерных ядер и 20 миллионов компьютерных часов для создания своего моделирования и произвела более 3 петабайт данных.
Это 3000 ТБ или 3 миллиона ГБ для нас, смертных. Однако, используя сжатие с высокой плотностью, команда смогла сжать свои результаты до всего 100 ТБ хранилища.
Это все еще огромный объем данных, но он может храниться на одном диске.
Например, Exadrive от Nimbus — это твердотельный накопитель емкостью 100 ТБ в стандартном 3,5-дюймовом форм-факторе. Конечно, это обойдется вам в 40 000 долларов США, но если у вас есть такая мелочь, которая прячется между подушками вашего дивана, почему бы не использовать ее, чтобы сохранить вселенную в вашем кармане.
К счастью, если у вас не так много запасных сдач, вы можете получить доступ к данным в режиме онлайн.
У команды Учуу есть необработанные данные о небе и вселенных.org, так что вы можете исследовать их виртуальную вселенную сколько угодно.
Помимо подробного космического моделирования, имитация Учуу может использоваться исследователями, занимающимися интеллектуальным анализом научных данных. По мере создания больших обзоров неба и создания новых моделей объем данных станет настолько большим, что интеллектуальный анализ данных будет играть решающую роль в астрономических исследованиях.
Пока эти данные не станут доступными, разработчики данных могут отточить свои навыки в карманной вселенной.
Эта статья была первоначально опубликована Universe Today.Прочтите оригинальную статью.
Исследователи создают всю виртуальную вселенную и делают ее доступной для загрузки (при наличии 100 терабайт свободного места на жестком диске)
Астрономия немного отличается от многих наук, потому что у вас есть только размер выборки 1. Космос содержит все, что мы можем наблюдать, поэтому астрономы не могут изучать несколько вселенных, чтобы увидеть, как работает наша Вселенная.
Но они могут создавать компьютерные модели нашей Вселенной. Настраивая различные аспекты своего моделирования, астрономы могут увидеть, как такие вещи, как темная материя и темная энергия, играют роль в нашей Вселенной.Теперь, если вы хотите приобрести модный жесткий диск, вы можете держать одну из этих симуляций в своем кармане.
Симуляция Учуу — самая крупная и детализированная симуляция Вселенной из когда-либо созданных. Он содержит 2,1 триллиона «частиц» в пространстве диаметром 9,6 миллиарда световых лет. Имитация моделирует эволюцию Вселенной на протяжении более 13 миллиардов лет. Он не фокусируется на образовании звезд и планет, а вместо этого рассматривает поведение темной материи в расширяющейся Вселенной.Детали Учуу достаточно высоки, чтобы команда могла идентифицировать все, от скоплений галактик до гало темной материи отдельных галактик. Поскольку темная материя составляет большую часть материи Вселенной, она является основным двигателем формирования и кластеризации галактик.
Для создания такой детальной модели требуется колоссальная вычислительная мощность и объем памяти. Команда использовала более 40 000 компьютерных ядер и 20 миллионов компьютерных часов для создания своего моделирования и произвела более 3 петабайт данных.Для нас, смертных, это 3000 терабайт или 3 миллиона гигабайт. Однако, используя сжатие с высокой плотностью, команда смогла сжать свои результаты до всего 100 терабайт памяти.
Это все еще огромный объем данных, но он может храниться на одном диске. Например, Exadrive от Nimbus — это твердотельный накопитель емкостью 100 Тб в стандартном форм-факторе 3,5 дюйма. Конечно, это обойдется вам в 40 000 долларов, но если у вас есть такая мелочь, которая прячется между подушками вашего дивана, почему бы не использовать ее, чтобы сохранить вселенную в вашем кармане.К счастью, если у вас не так много лишних мелочей, вы можете получить доступ к данным в Интернете.
Необработанные данные команды Учуу размещены на skiesanduniverses.org, так что вы можете исследовать их виртуальную вселенную сколько угодно.
Помимо подробного космического моделирования, имитация Учуу может использоваться исследователями, занимающимися интеллектуальным анализом научных данных. По мере создания больших обзоров неба и создания новых моделей объем данных станет настолько большим, что интеллектуальный анализ данных будет играть решающую роль в астрономических исследованиях. Пока эти данные не станут доступными, разработчики данных могут отточить свои навыки в карманной вселенной.
Ссылка: Ishiyama, Tomoaki, et al. «Моделирование Учуу: Выпуск данных 1 и концентрации гало темной материи». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 506.3 (2021): 4210-4231.
Нравится:
Нравится Загрузка …
EarthSky | Представлена вселенная виртуальной реальности
На этом изображении инженер-программист Адриен Гурнель исследует трехмерную карту Вселенной через виртуальную реальность.
Проект «Вселенная виртуальной реальности» в Федеральной политехнической школе Лозанны в Швейцарии создает виртуальную вселенную в реальном времени на основе текущих данных.Изображение взято с Phys.org/ Laurent Gillieron / Keystone через AP.Менее 600 человек из миллиардов жителей Земли побывали в космосе. Так что вполне вероятно, что лично вам не удастся побывать на Международной космической станции или, скажем, на Марсе. И никто из нас не переместится так далеко в другую галактику или достаточно далеко в космосе (и, следовательно, достаточно далеко назад во времени), чтобы стать свидетелями ранней Вселенной или даже самого Большого взрыва. Но теперь вы можете делать все это виртуально.
На этой неделе (12 октября 2021 г.) исследователи из Швейцарской Политехнической школы Лозанны выпустили бета-версию своего проекта «Вселенная виртуальной реальности», который они назвали VIRUP.Его бета-версия с открытым исходным кодом содержит то, что, по словам ученых, является самым большим набором данных во Вселенной.
Команда использовала эти данные для создания трехмерных панорамных ландшафтов космоса, через которые вы можете летать, если у вас есть подходящее снаряжение. Одно примечание: бета-версия еще не может работать на компьютере Mac.
Проект Вселенной виртуальной реальности
Вы можете просматривать эту бесплатную карту вселенной с помощью оборудования виртуальной реальности или 3D-очков, на купольных экранах, похожих на планетарии, или на обычном экране компьютера или телевизора для стандартного просмотра.На основе полученных данных исследователи создали 20-минутный фильм «Археология света: захватывающее путешествие через пространство и время», который вы можете посмотреть ниже. Вы также можете просматривать его в формате 4K, VR180 или 360 градусов. На видео детализированная трехмерная модель Вселенной начинается с Земли и путешествует через нашу солнечную систему к Млечному Пути, а затем к космической паутине и реликтовому свету Большого взрыва.
youtube.com/embed/I2Mcg2aUdNw» title=»YouTube video player» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Источники карты вселенной виртуальной реальности
Компьютерные алгоритмы, использованные для создания проекта «Вселенная виртуальной реальности», извлекают терабайты данных — терабайт — это примерно триллион байт данных, собранных с телескопов по всему миру.Цель состоит в том, чтобы получить изображения всей наблюдаемой Вселенной. Член команды Жан-Поль Кнейб сказал в своем заявлении:
Новизна этого проекта заключалась в объединении всех доступных наборов данных в одну структуру, когда вы могли видеть Вселенную в разных масштабах — рядом с нами, вокруг Земли, вокруг Солнечной системы, на уровне Млечного Пути, чтобы видеть сквозь Вселенная и время до начала — то, что мы называем Большим взрывом.
Они собрали информацию из восьми баз данных, которые включают 4500 известных экзопланет и десятки миллионов галактик.
VIRUP использует данные из самых разных источников, включая Sloan Digital Sky Survey, миссию Gaia, миссию Planck и другие.
Карта все еще в разработке. В будущем команда планирует добавить базы данных, содержащие астероиды, туманности, пульсары и другие космические объекты. Когда в 2029 году появится массив квадратных километров, он в конечном итоге будет включать данные, которые можно будет исчислять в петабайтах (1000 терабайт или 1 миллион гигабайт). Ив Реваз из EPFL сказал:
Очень важной частью этого проекта является то, что это первый шаг к работе с гораздо большими наборами данных, которые поступают.
Чтобы узнать больше, перейдите на страницу документации проекта.
Или прочтите «Археология света» из EPFL.
Мужчина всматривается в купол, изображающий космическую паутину галактик. Изображение взято с Phys.org/ Laurent Gillieron / Keystone через AP.Для ученых и общественности
Исследователи надеются, что их проект «Вселенная виртуальной реальности» будет полезен всем, кто хочет увидеть Вселенную в другом свете.
Программное обеспечение доступно бесплатно, и как любопытная публика, так и ученые, проводящие исследования, могут найти погружение в наш космос полезным инструментом.Kneib сказал:
Мужчина смотрит в планетарий, вид на Международную космическую станцию и звездное небо.Проект «Вселенная виртуальной реальности» доступен в нескольких форматах. Изображение взято с Phys.org/ Laurent Gillieron / Keystone через AP.На самом деле мы начали этот проект, потому что я работал над проектом трехмерного картографирования Вселенной и всегда был немного разочарован двухмерной визуализацией на моем экране, которая не имела большого смысла. Это правда, что, показывая Вселенную в 3D, показывая эти волокна, показывая скопления галактик, которые представляют собой большие концентрации материи, вы действительно понимаете, что такое Вселенная.
Итог: исследователи собрали терабайты данных с множества телескопов, чтобы создать проект Вселенной виртуальной реальности, карту нашего космоса.
Via Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
Через EPFL
Через Phys.org
Келли Кизер Уитт
Просмотр статейОб авторе:
Келли Кизер Уитт — научный писатель, специализирующийся на астрономии более двух десятилетий.Она начала свою карьеру в журнале Astronomy Magazine, а также регулярно писала в журналах AstronomyToday и Sierra Club, а также в других изданиях. В 2012 году была опубликована ее детская книжка с картинками «Прогноз солнечной системы». Она также написала роман-антиутопию для молодых взрослых под названием «Другое небо». Когда она не читает и не пишет об астрономии и не смотрит на звезды, ей нравится путешествовать по национальным паркам, разгадывать кроссворды, бегать, играть в теннис и паддлбординг. Келли живет со своей семьей в Висконсине.
Учуу — самая большая виртуальная вселенная — открыта для бесплатного изучения — взгляните! »Космический спутник
Учуу — самая большая и детализированная виртуальная вселенная из когда-либо созданных, и ее может исследовать любой желающий.
Это всего лишь мечта — исследовать Вселенную, путешествуя между галактиками, путешествуя по обширным областям Космоса за комфортно короткий промежуток времени.
Но теперь международная группа исследователей нашла способ воплотить эту мечту в реальность.Новая виртуальная вселенная позволяет любому перемещаться по Вселенной в беспрецедентном виртуальном окружении.
Учуу! Gesundheit!
Учуу (宇宙), что в переводе с японского означает «космическое пространство», является одновременно самым большим и наиболее реалистичным симулятором крупномасштабной Вселенной из когда-либо созданных.
Распределение темной материи смоделировано Учуу.
Изображение предоставлено: skiesanduniverses.orgВ рамках, охватывающих 9,63 миллиарда световых лет на каждую сторону, эта виртуальная вселенная содержит 2.1 триллион частиц. Каждая сторона этой кубической модели простирается на три четверти расстояния от Земли до самых далеких галактик.
«Комбинируя эти симуляции, мы можем проследить эволюцию гало темной материи и субгало, охватывающих те, вмещающие карликовые галактики, до массивных скоплений галактик в беспрецедентном объеме», — объясняют исследователи в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .
Зрители, желающие увеличить свой дом или планету, могут быть разочарованы, узнав, что Учуу ограничен в деталях отдельными галактиками.
Помимо своих огромных размеров и сложных деталей, Учуу также уникален тем, что имитирует Космос на протяжении 13,8 миллиардов лет — от Большого взрыва до нашего времени.
«Учуу похож на машину времени: мы можем двигаться вперед, назад и останавливаться во времени, мы можем« увеличивать »одну галактику или« уменьшать масштаб », чтобы визуализировать целое скопление, мы можем видеть, что на самом деле происходит в каждом мгновенно и в любом месте Вселенной с ее самых ранних дней до наших дней, являясь важным инструментом для изучения космоса », — объясняет Джулия Эреза, докторантка IAA-CSIC, имеющая опыт использования Учуу для изучения крупномасштабной структуры космоса.
Вселенная.
Компьютерщик Внимание!
Uchuu был создан с использованием самого мощного суперкомпьютера, посвященного астрономии — ATERUI II.
Суперкомпьютер Атеруи-2. Изображение предоставлено: NAOJВ этой массивно-параллельной компьютерной системе Cray XC50 используется 1005 узлов, более 40 000 ядер и 20 процессоров Intel Xeon Gold 6148 (каждый с тактовой частотой 2,4 ГГц). Вся система имеет 385 терабайт памяти, 6,5 петабайт дискового пространства и работает с максимальной производительностью более трех петафлопс (три миллиарда миллионов операций с плавающей запятой в секунду).
«С помощью ATERUI мы могли моделировать только часть реального количества звезд в галактике. Напротив, ATERUI II может рассчитать движение всех сотен миллиардов звезд », — сообщает NAOJ.
Несмотря на огромную мощность компьютера, симуляции потребовался год, чтобы создать эту виртуальную вселенную. Завершение модели потребовало 20 миллионов суперкомпьютерных часов, производящих три петабайта информации, что эквивалентно 3000 ноутбукам с терабайтом памяти каждый или почти девятьсот миллиардов снимков с высоким разрешением, сделанных на смартфон.
«Недавно появился новый тип астрономии, названный« имитационной астрономией », который использует компьютеры. Используя вычислительную мощность суперкомпьютеров, теперь мы можем численно решать уравнения, которые нельзя решить аналитически. ATERUI II стремится изобразить более реалистичную Вселенную посредством моделирования с использованием его большой скорости вычислений », — описывает NAOJ.
Люди, желающие исследовать Учуу более подробно, могут сделать это на skiesanduniverses.org.
По мере того, как в ближайшие годы появятся дополнительные большие обзоры неба, Учуу и аналогичные программы будут доставлять эти большие данные из космоса на Землю.
астрофизиков создают виртуальную вселенную | Наука
В самых подробных усилиях астрофизики и космологи смоделировали эволюцию Вселенной вплоть до образования отдельных галактик. Результаты гигантского компьютерного моделирования точно соответствуют множеству астрономических наблюдений, от распределения галактик в массивных скоплениях галактик до количества нейтрального газообразного водорода в галактиках, больших и малых.
Полученные данные еще раз четко подтверждают стандартную теорию космологов об основных ингредиентах Вселенной и о том, как она развивалась — результат, который может разочаровать исследователей, надеющихся на решение новых головоломок.
«Это огромный шаг вперед», — говорит Карлос Френк, космолог из Даремского университета в Соединенном Королевстве, который работает над другой попыткой. «Это меняет то, как мы можем обращаться к физике в природе, потому что у нас есть инструмент для обработки деталей». Тем не менее, один ведущий исследователь утверждает, что новая работа — это еще не все, чем она была задумана.
За чуть более десяти лет космологи и астрофизики знают точный рецепт Вселенной. Из исследований послесвечения Большого взрыва или космического микроволнового фона, распределения галактик и других наблюдений они определили, что Вселенная состоит из 5% обычной материи, такой как у звезд и людей, 27% загадочной темной материи, гравитация которой удерживает галактики вместе и 68% причудливой темной энергии, растягивающей пространство, которая вызывает ускорение расширения Вселенной.
Используя этот рецепт, исследователи смогли смоделировать эволюцию Вселенной. В частности, в 2005 году европейские исследователи, в том числе Френк, разработали «Симуляцию тысячелетия», которая проследила, как на протяжении всего времени существования Вселенной темная материя объединялась под действием собственной гравитации в гигантские сгустки и нити в «космической паутине». Обычная материя собралась в сгустки, образовав звезды и галактики. Millennium Simulation статистически сопоставила распределение размеров реальных галактик и то, как галактики разбросаны по космосу.Результаты значительно укрепили теорию космологов, известную как ΛCDM (произносится как «лямбда CDM»).
Однако моделирование тысячелетия также было ограниченным, отмечает Марк Фогельсбергер, астрофизик из Массачусетского технологического института в Кембридже. Это потому, что он фактически отслеживал только эволюцию паутины темной материи. Обычная материя и галактики были вставлены в сеть только в конце, используя специальные правила, взятые из более подробных симуляций отдельных галактик.
Такой подход известен как полуаналитическое моделирование. Теперь Фогельсбергер и его коллеги сделали шаг за рамки этого подхода, разработав моделирование, которое с самого начала включает обычную материю в виде газообразного водорода, как они сообщают сегодня в Интернете в Nature .
Известная как Illustris, новая симуляция отслеживает эволюцию кубического фрагмента Вселенной со стороной примерно 350 миллионов световых лет, которая в итоге содержит 41 416 галактик. Модель настолько требовательна, что для ее работы на одном настольном компьютере потребуется 2000 лет.Разница между Illustris и его предшественником проявляется в анимации, которую Фогельсбергер и его коллеги сделали из новой симуляции. В то время как Millennium показывает только относительно спокойную космическую сеть, Illustris изобилует взрывами: выбросами горячего газа, исходящего из сверхмассивных черных дыр в сердцах галактик. Такие оттоки имеют решающее значение для формирования галактик, поскольку они могут выдувать водородный газ из галактики, чтобы замедлить или остановить звездообразование.
Чтобы продемонстрировать, что новое моделирование воспроизводит Вселенную в том виде, в каком мы ее знаем, Фогельсбергер и его коллеги показали, что она может воспроизвести ряд ключевых наблюдаемых, таких как содержание элементов тяжелее гелия в галактиках и межгалактических газовых облаках.«Вывод состоит в том, что мы думаем, что имеем довольно хорошее представление о формировании галактик, а также что ΛCDM в основном верна», — говорит Фогельсбергер.
Illustris — это первая симуляция, которая достаточно велика, чтобы смоделировать репрезентативный участок всей Вселенной, но достаточно детализирована, чтобы отслеживать отдельные галактики, — говорит Саймон Уайт, космолог из Института астрофизики Макса Планка в Гархинге, Германия, который также работал над Millennium. Моделирование. «Новым является сочетание этих двух вещей», — говорит он.
Однако Джоэл Примак, космолог из Калифорнийского университета в Санта-Крус, утверждает, что разработчики переоценили новую работу.
По его словам, хотя Illustris делает важный шаг, моделируя газ в больших масштабах, ему все еще не хватает разрешения для непосредственного моделирования, скажем, самих сверхмассивных черных дыр. По его словам, он по-прежнему использует полуаналитические правила для учета таких деталей. «Люди, которые не работают в этой области, читают эту шумиху и вводятся в заблуждение, думая, что то, что они делают, является революционным, и что люди, которые этого не делают, упускают из виду лодку», — говорит Примак.«И это неправильно».
В конечном итоге о новом моделировании можно судить по его полезности. По словам Френка из Дарема, его можно использовать для отслеживания эволюции определенных типов объектов в космическом времени или для предсказания того, что наблюдатели могут увидеть, когда они наконец оглянутся назад и посчитают самые ранние галактики. Именно здесь моделирование не соответствует данным , и оно будет наиболее плодотворным, отмечает Марла Геха, астрофизик из Йельского университета.