Эволюция

С утра работа пошла хорошо. Несмотря на то что Родиона и Бориса на втором этаже не было, на рабочем столе линукса Сергей обнаружил папку с исходниками Си с плюсами. И когда это Родик успел?

Через час появились оба, и вся компания отправилась завтракать. Вчера Сергей решил обнаглеть и заказал себе на завтрак "Запеченные устрицы а-ля Рокфеллер", И чуть было не пожалел. После завтрака отправились перекурить и Родион начал приставать к Сергею и Борису с вопросами.

– Ну расскажите добрые люди над чем мы работаем, что это за эволюция такая.

– Пусть тебе лучше Боря покажет, она у него на ноутбуке есть, а я пока поработаю слегка.

Только Сергей сосредоточился и начал строчить код, как прибежал возбужденный Родион с ноутбуком Бориса.

– Сергей! Я понял, что когда эти кляксы наедятся прилично, то начинают размножаться делением и при этом дети всегда слегка отличаются от родителей, то есть мутируют. А может такое получиться, что они в процессе естественного отбора могут стать умнее и там засады друг на друга устраивать к примеру.

– Нет не могут. У них мутируют только свойства. Ну там тяжелее становятся или легче. Может коэффициент злости добавиться или уменьшиться, размер, скорость. Но сама программа управляющая этими кляксами одна на всех и она не меняется. Вот если бы я сделал так, чтобы каждая особь свою программу с собой носила и эта программа случайным образом изменялась у потомков, то тогда да. Нежизнеспособные программы вымирали бы, а случайно сделанное полезное изменение наоборот давало преимущество и такие особи бы выживали. Что-то типа нашей ДНК¹¹. Но это гораздо сложнее сделать сроки нужны другие.

– Ну сделай пожалуйста. – взмолился Родион. – У нас же суперкомпьютер скоро заработает. Там скорость бешеная. Эволюция до разумной кляксы за пару дней пройдет. Очень хочется на это посмотреть!

– Родион отстань от дяди! – донесся голос Бориса. – дядя Сережа будет делать только то, что дяде Боре надо. Понятно?

– Понятно.

Родион поплелся на свое место, одел наушники и начал молотить по клавиатуре.

– Нужно ему сказать – подумал Сергей, – что при надетых наушниках, он не слышит собственных звуков и скоро всех достанет.

Сергею приходилось иногда писать небольшие программы второй раз при потере исходных текстов, но он никогда не повторялся на все сто процентов. Для второй реализации он выбирал новый путь, где использовал новые идеи и пытался сделать программу с большими возможностями и более эффективным алгоритмом. Так и с этой эволюцией. В прошлый раз он использовал поле для жизни виртуальных организмов размером с экран монитора, такое же прямоугольное как и сам монитор. В этот раз ему нужно было использовать поле гораздо больших размеров и без прямых углов. Лучше всего подходил виртуальный шар, а двумерные животные должна были ползать по его поверхности. Пришлось применить сферическую систему координат, что значительно изменяло алгоритм, но зато позволяло избежать аномалий в углах пространства, которых теперь не было.

Но самым большим новшеством было то, что алгоритм писался для суперкомпьютера с почти бесконечным числом процессоров и такой же почти бесконечной памятью для данных. Раньше для обсчета происходящего в виртуальном мирке эволюции применялся один бесконечный цикл, который пробегал по всем существам и вычисляя взаимодействия каждого существа с окружающей средой вносил изменения в его сущность, такие как новые координаты, скорость, направление движения и так далее. По сути этот алгоритм был рассчитан на один процессор. Теперь же для каждого нового существа запускался новый параллельный поток¹², для которого выделялся персональный процессор и в этом потоке работал свой бесконечный цикл обсчитывающий изменения для своего существа. Ассемблер, то есть система инструкций вакуумного суперкомпьютера была очень хорошо настроена на параллельные вычисления и поэтому новшества на величину кода почти не повлияли. Писалось вполне легко и быстро и с каждым часом производительность увеличивалась. Уже к вечеру основной костяк алгоритма был почти готов. Осталась отладка кода.

Для отладки требовалось изображение на экране монитора этой виртуальной жизни в компьютере, а вот эта задача была уже посложней чем алгоритм эволюции, так как изменилась форма виртуального пространства и так просто выводить на экран эти кляксы не получится. Но решение этой проблемы Сергей решил отложить на завтра, времени еще много и он всё успеет.

Вечер с бутылкой пива был на веранде. Похоже зарождалась новая традиция. Рассказал Борису и Родиону, что удалось сделать и что наметил на будущее.

– Вечно ты себе придумываешь новые головняки – пробурчал Борис. – Сделал бы один в один как было раньше и все дела.

– Не бойся дружище, все успеем вовремя. – Успокоил приятеля Сергей. Он понимал, что Борис, как ответственное лицо опасается, что Сергей влезет в дебри и надолго застрянет. – Во-первых понимаешь, натура у меня такая, не могу писать одно и тоже, хоть под пистолетом заставляй, а во-вторых я боюсь, что программа, которая использует всего один процессор из миллиардов вызовет у суперкомпьютера такую скуку, что он опять заснет от безнадеги.

– А ДНК к ним приделаешь? – Робко влез в разговор Родион.

– Ты знаешь Родион, пока нет, чтобы не травмировать нежную психику Бориса, но в следующей версии возможно и приделаю. Во всяком случае задел для этого я уже сделал.

– Вот отчитаемся перед заказчиком, что вакуум не засыпает, тогда и будете приделывать. Можете хоть гениталии к своим кляксам приделывать. – Строго произнес Борис.

– А знаешь Боря, с гениталиями это очень интересная идея. Я еще когда в первый раз писал, думал как туда встроить половое размножение. – Задумчиво произнес Сергей. – Половое размножение это было великое изобретение природы, позволившее перейти эволюции к настоящему видообразованию.

– Если я про гениталии на совете директоров вякну, то нам быстро дадут коленом по этим самым гениталиям. – Пробурчал Борис, а остальные хором заржали.

Демонстрация эволюции

– Ну давай показывай! – Раздался голос Бориса над ухом Сергея. – Говорил, что за неделю успеешь, а уже третья неделя началась.

– Так основной алгоритм я еще в первый рабочий день сделал. – Начал оправдываться Сергей. – Пришлось с графикой и управлением повозится. Графическая библиотека, которую сделали смежники абсолютно сырая. Глюк на глюке, я её почти полностью переписал, теперь можно виртуальными пейзажами любоваться. Сделал задел, чтобы в трехмерном виде можно было-бы смотреть.

– Так у тебя мир двумерный, зачем 3D?

– Это я задел на будущее сделал, хочу после сдачи эволюции один интересный эксперимент замутить. Я уже начал над этим работать.

– Подожди Сергей со своими экспериментами, – недовольно дернулся Борис – давай свою новую эволюцию показывай. Я должен убедиться, что мы не зря в столовой бутерброды едим и дальше будем есть с чистой совестью.

К компании старых коллег и друзей пристроился Родион и тихонько вытаращив глаза наблюдал за демонстрацией.

– Ну вот смотри – начал показывать программист – Чистый экран. Теперь я подвожу курсор к любому месту и нажимаю F2. В это место попадает зародыш растения. Это основа пищевой цепочки, энергетическая база экосистемы.

На месте курсора появилась зелёная точка и начала в темпе обрастать такими же. Появился узорчатый орнамент из зелени, который стремительно заполнял свободное пространство. Алгоритм разрастания растений был не такой простой, при больших скоплениях в одном месте они отмирали и стремились размножиться на свободных местах. Поэтому на экране все мерцало и изменялось как в калейдоскопе. Растения с каждым квантом времени становились темнее, это они накапливали энергию и могли стать совсем тёмно зелеными, а новые только появившиеся начинали свою жизнь со светло зеленного состояния.

– Это что и вся эволюция? – Разочарованно спросил Родион.

– Да подожди ты. – Парировал Сергей. – Это только кормовая база. Сейчас мы первую корову туда подсадим.

Сергей подвел курсор к середине экрана и нажал на F3. На экране появилась небольшая светло синяя окружность . Она пульсируя двинулась к ближайшему скоплению травы и принялась уничтожать растительность.

– Смотрите, она сейчас нажрется и захочет размножиться.

И правда, синяя клякса постепенно темнела по мере уничтожения растительности и когда приобрела темно синий цвет раздвоилась на две светло синие половинки.

– Процесс пошел! – Радостно констатировал Борис.

Вскоре весь экран в геометрической прогрессии начали заполнять синие организмы. Некоторые были уже не совсем синие, одни приобретали зеленый оттенок, а другие фиолетовый. Так же изменчивость проявилась и в размерах кружков. Появились совсем маленькие, они двигались гораздо быстрее своих крупных собратьев и быстрее успевали к скоплениям зелени. Наиболее крупные двигались медленно, но могли съесть за один присест гораздо больше растительности.

– А что означает постепенное изменение цвета? – Спросил Борис. – В твоей старой программе было только два цвета, красные – хищники а синие – травоядные.

– Сейчас цвет означает в какой степени они хищники или травоядные. Каждое животное в какой-то степени и то и другое, кроме красного и фиолетового цвета. Это крайние степени этого свойства.

А на экране действие продолжалось. Вскоре трава почти исчезла и скопления клякс начали бледнеть от недостатка корма. Случилось первое массовое вымирание. Кляксы бледнели и исчезали, а наиболее зеленые желтые и даже оранжевые принялись охотится на своих мелких собратьев. Начали появляться даже редкие красные, которые не стеснялись нападать даже на особо крупных особей. Междоусобица виртуальных организмов тоже изрядно уменьшила численность населения экрана монитора.

Массовое вымирание сменилось на новое возрождение жизни. Остатки травы снова пошли в рост, занимая свободное пространство. Оставшиеся травоядные, усилено питаясь, тоже стали усиленно размножаться, а за ними стали подтягиваться и хищники. На лицо наблюдалось явление под названием "Популяционные волны или волны жизни"¹³

Троица зачарованно следила за пестрым калейдоскопом компьютерной модели. Наконец долгое молчание нарушил Борис.

– На экране это что и весь виртуальный мир?

– Нет. Это только небольшой участок сферы. Но в других местах происходит примерно тоже самое. Мы смотрим на эту сферу с камеры как-бы с орбиты. Вот этими клавишами можно приближать или удалять изображение, а этими двигать влево вправо или вверх и низ.

– Понятно – сказал Борис и побежал к своему столу. Схватил телефон, и принялся докладывать о программе начальству. Вернувшись сообщил, что на завтра назначен совет директоров и он будет докладывать о проделанной работе. Их возьмет с собой, на случай, если возникнут сложные технические вопросы.

Вечер за пивом, прошел в обсуждении будущих перспектив.

– Давай Сережа рассказывай, что ты там удумал сотворить? – Спросил Соколовский.

– Я хочу сотворить вселенную. И начну с Большого Взрыва. Поэтому Родик мне нужна литература по квантовой физике и астрофизике и не научно-популярная, я уже достаточно ее начитался, а самая серьезная с формулами и математическими выводами.

Квантовая математика

Оставшиеся дни до испытания на суперкомпьютере программы "Эволюция" Сергей провалялся у себя в номере. Не потому, что заболел или депрессия напала, просто он привык читать лежа в кровати или на диване. А читать было что. В его планшете была приличная библиотека по квантовой механике и астрофизике. Родион постарался. Выходил иногда для приема пищи или перекура с товарищами.

Борис не возражал против затворничества Сергея. Он его хорошо знал и понимал, что сейчас идет самая сложная часть будущего проекта, это его обдумывание. А обдумывать было что.

Прежде чем сесть и создавать виртуальную модель вселенной нужно было чтобы в голове сложилась стройная и простая картина окружающего мира. А она не складывалась. Она вообще ни у кого из современных корифеев науки не складывалась. Множество противоречащих друг теорий. С макромиром еще как-то складывалось местами, а с микромиром был полный швах. Смоделировать четыре фундаментальных взаимодействия на крупные объекты вселенной куда ни шло, для них и двух взаимодействий гравитации и электромагнитной силы хватало, а что делать с этим квантовым зоопарком микрочастиц Сергей себе плохо представлял. Причем в квантовом мире явно еще не все частицы были открыты, здесь в Церне каждый год открывали что-то новенькое.

– Может я зря за это дело взялся? – Вслух начал размышлять Сергей. – не по Маномаху шапка оказалась. Пойти что-ли доложить Борису что не потяну такую задачу. Мозгов и знаний в этих мозгах не хватает. Пусть они сами придумают, чем еще ему можно заняться.

Нашел Бориса в компании с Родионом на старом месте, на лоджии второго этажа. Они занимались старым занятием. Один пил пиво, другой запивал чипсы колой. Борис подскочил навстречу Сергею.

– У меня для тебя плохая новость.

– А я хороших и не жду. Ядерная война? Нас уволили без выходного пособия?

– Ни то ни другое. Умер Володя Ручка, помнишь такого?

– Ещё бы не помнить, что случилось?

– Подхватил корона вирус и умер.

Сергей злобно выругался и плюхнулся в кресло.

Они давно дружили втроем. Известные на всем постсоветском пространстве программисты. Ручка часто приезжал в Питер, когда еще Борис жил там, вечером отмечали встречу в тихом пивбаре. Обменивались информацией, новинками информационных технологий и просто трепались. А теперь старого друга нет.

Сергей взял бутылку со стола, отвинтил крышку и начал пить.

– Помнишь Боря, мы как-то сидели в "Старом Ките".

– Как же, помню конечно.

– И вот Ручка тогда завелся утверждать, что у нас в мире неправильная любая наука, потому что математика неправильная.

– Что-то смутно припоминаю.

– Так вот Ручка утверждал, что весь мир вокруг дискретный, квантовый. Нет ничего непрерывного и плавного. А математика учит исследовать его при помощи непрерывных и плавных функций, то есть процессов. Наша математика даже элементарную Задачу Трех Тел¹⁴ решить не может. А программу для компьютера чтобы решить эту задачу написать можно запросто. Разбить время на отрезки и вычислять координаты каждого тела в каждой точке отрезка путем сложения векторов сил исходя из скорости и ускорения. И чем короче сделать отрезки тем точнее будет решение задачи. Тогда Ручка утверждал, что он пишет новую математику и хочет назвать её "Квантовой Математикой". Я тогда решил, что он просто прикалывается.

– Ты к чему это все Сережа? – удивленно спросил Борис.

– Я кажется понял как устроен этот мир. В этом мире нет иррациональных чисел¹⁵