Árvore das simulações · o que aprendemos a simular

Sonhos (antes dos registros; medido desde 1953 · Na mente)

A descrição mais antiga registrada de uma mente que faz um mundo está na Bṛhadāraṇyaka Upaniṣad (4.3.9–10, c. séculos VII–VI a.C., com um intervalo mais amplo entre estudiosos de cerca de 900–600 a.C.). No sono, o eu reúne material do mundo inteiro e constrói um sonho com sua própria luz. Ali não há carros, cavalos nem estradas, mas ele os faz para si, “pois ele é o criador”. Aserinsky e Kleitman (1953) acordaram pessoas durante períodos de movimento rápido dos olhos. Obtiveram relatos detalhados de sonhos em 20 de 27 casos, contra 4 de 23 quando os olhos estavam parados. Revonsuo (2000) argumentou que sonhar é uma simulação do mundo que ensaia a detecção de ameaças. Essa hipótese ainda é debatida.

Fonte: Aserinsky and Kleitman, ‘Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep’, Science 118 (1953) 273–274; Revonsuo, Behavioral and Brain Sciences 23 (2000) 877–901

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Brincadeiras de faz de conta das crianças (antes dos registros; descrito em 1945 · Na mente)

O estudo de Piaget sobre o jogo simbólico (1945) descreveu crianças tratando um objeto ou ação como representando outro, dentro de uma cena inventada. Lillard e colegas (2013) revisaram as evidências sobre o que o faz de conta acrescenta ao desenvolvimento. Acharam as evidências mistas e fracas demais para mostrar que ele seja crucial para qualquer habilidade em particular.

Levou a: Glass Town

Fonte: Lillard et al., ‘The impact of pretend play on children’s development: a review of the evidence’, Psychological Bulletin 139(1) (2013) 1–34

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Tragédia grega (c. 534 a.C. (tradicional) · Conduzido por pessoas)

Pela data tradicional de 534 a.C., diz-se que Téspis venceu a primeira competição de tragédia nas Grandes Dionísias. Diz-se que foi o primeiro ator a interpretar um personagem em vez de falar como ele mesmo. Encenar uma ficção para um público, com atores vivendo dentro dela, é a forma humana de um mundo construído.

As fontes deixam esta data ou afirmação incerta.

Fonte: Aristotle, Poetics 1449a (tragedy from the dithyramb; Aeschylus adds the second actor); Brill’s New Pauly, ‘Thespis’ (Parian Marble ep. 43 records him as tragedy’s first inventor)

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Glass Town (1826–1831 · Na mente)

Em 5 de junho de 1826, o pai deles deu doze soldadinhos de madeira a Branwell Brontë. As crianças Brontë então inventaram a confederação de Glass Town e escreveram suas histórias a partir de dezembro de 1827. Mais tarde se dividiram nos mundos derivados de Angria e Gondal. Estudiosos chamam esses mundos inventados e duradouros de paracosmos.

Baseia-se em: Brincadeiras de faz de conta das crianças

Fonte: Glass Town, Wikipedia (citing Christine Alexander’s edition of the juvenilia)

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História alternativa (1836 (primeiro romance); Lívio, c. 25 a.C. · Na mente)

Lívio (Ab Urbe Condita IX.17–19) já perguntava como Roma se sairia se Alexandre, o Grande, tivesse se voltado para o oeste. Napoléon et la conquête du monde (1836), de Louis Geoffroy, é o primeiro romance construído sobre uma história alterada, com um Napoleão que venceu na Rússia em 1812. “P.’s Correspondence” (1845), de Nathaniel Hawthorne, costuma ser chamada de primeira história alternativa completa em inglês. Cada uma faz um mundo inteiro avançar na mente do leitor a partir de um único evento alterado.

Levou a: O Homem do Castelo Alto; A história contrafactual como método

Fonte: Wikipedia, ‘Alternate history’

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Línguas antes do mundo (de 1915 em diante · Na mente)

J. R. R. Tolkien começou sua primeira língua élfica inventada, o Qenya, num caderno em março de 1915. Ele disse que a Terra-média foi feita em grande parte para dar um mundo onde suas línguas pudessem viver. É o primeiro mundo inventado construído a partir da língua para fora. Suas histórias, povos e mapas foram elaborados ao longo de cinco décadas.

Levou a: Mundos de lendas

Fonte: Tolkien Gateway, ‘Qenya Lexicon’

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Link Trainer (1929–1934 · Modelo análogo)

Edwin Link entrou com um pedido de patente em abril de 1929, concedida em setembro de 1931. Ela cobria um treinador pneumático que movia uma cabine falsa em resposta aos controles, para que pilotos pudessem praticar voo em terra. Os primeiros compradores foram sobretudo parques de diversão. O Exército dos EUA comprou seis em 1934. Ao fim da Segunda Guerra Mundial, 6.271 tinham ido para o Exército e 1.045 para a Marinha.

Fonte: Guinness World Records, ‘First flight simulator’

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O Homem do Castelo Alto (outubro de 1962 · Na mente)

O romance de Philip K. Dick imagina os Estados Unidos divididos entre a Alemanha e o Japão após uma vitória do Eixo. Ganhou o Prêmio Hugo de 1963. Dick citou Bring the Jubilee (1953), de Ward Moore, em que a Confederação vence, como seu ponto de partida. Dentro do romance, um livro proibido imagina uma vitória dos Aliados. Assim, um mundo contrafactual contém outro.

Baseia-se em: História alternativa

Levou a: Mundos contrafactuais

Fonte: Wikipedia, ‘The Man in the High Castle’

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Dungeons & Dragons (1974 · Conduzido por pessoas)

A caixa de Gygax e Arneson, publicada pela Tactical Studies Rules em 1974, é descrita como o primeiro RPG impresso. Os jogadores falam como personagens num mundo mantido por um árbitro. Ela uniu os jogos de guerra de mesa à interpretação de um personagem. Seu esquema de masmorra e árbitro é o padrão que as aventuras de texto e de computador seguiram depois.

Baseia-se em: Kriegsspiel

Levou a: Colossal Cave Adventure

Fonte: Dungeons & Dragons (1974), Wikipedia

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Colossal Cave Adventure (1975–1976 · Computador)

Will Crowther escreveu um jogo de texto num DEC PDP-10. O jogador digita comandos e lê descrições dos cômodos e objetos de um sistema de cavernas. Don Woods o ampliou bastante em 1976. Foi o primeiro jogo de aventura amplamente jogado. Fez de um mundo descrito um lugar que uma pessoa podia explorar sozinha.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Dungeons & Dragons

Levou a: MUD1

Fonte: Raph Koster, ‘A Brief History’ of online worlds

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MUD1 (1978–1980 · Computador)

Roy Trubshaw começou o MUD na Universidade de Essex, num DEC PDP-10, em 1978, e Richard Bartle se juntou a ele. O jogo permitia que vários jogadores dividissem ao mesmo tempo um mundo de texto. Recebeu o nome de Dungeon, uma variante de Zork. Fez um mundo construído durar e o tornou social.

Baseia-se em: Colossal Cave Adventure

Levou a: Um mundo de lendas com milhões de habitantes; Second Life

Fonte: Richard Bartle, ‘Early MUD history’

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Klingon (1985; instituto em 1992 · Conduzido por pessoas)

Marc Okrand criou o klingon como língua funcional para Star Trek. Foi publicado como The Klingon Dictionary em 1985, e Lawrence Schoen fundou o Klingon Language Institute em 1992. As estimativas de falantes fluentes continuam pequenas: cerca de uma dúzia em 1996 e de 20 a 30 em 2009. Mas a língua tem gramática, literatura e peças traduzidas.

Levou a: Uma criança criada em klingon; Mundos de lendas

Fonte: Wikipedia, ‘Klingon language’

Endereço: /trees/simulations?n=w-klingon

A história contrafactual como método (1991–1997 · Ideia · Conduzido por pessoas)

Plausible Worlds (1991), de Geoffrey Hawthorn, Counterfactual Thought Experiments in World Politics (1996), de Tetlock e Belkin, e Virtual History (1997), organizado por Niall Ferguson, levaram o “e se” para a história acadêmica e a ciência política. Acrescentaram critérios para julgar quais passados alterados são plausíveis. Altered Pasts (2014), de Richard Evans, argumenta que essas histórias sempre carregam as crenças do presente de seus autores.

Baseia-se em: História alternativa

Levou a: Mundos contrafactuais

Fonte: Tetlock and Belkin (eds.), Counterfactual Thought Experiments in World Politics, Princeton University Press (1996)

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Civilization (1991; 73 milhões de cópias até 2025 · Computador)

O Sid Meier’s Civilization (1991) deixa o jogador conduzir uma civilização da primeira cidade até os voos espaciais, então cada partida é uma história que nunca aconteceu. Quando o sétimo jogo foi lançado, em fevereiro de 2025, a série tinha vendido mais de 73 milhões de cópias. Isso conta unidades enviadas a varejistas, não necessariamente compradas por jogadores. Jogos de grande estratégia como Hearts of Iron, uma Segunda Guerra Mundial com o desfecho em aberto, vendem milhões.

Levou a: Mundos contrafactuais

Fonte: 2K press release, ‘Sid Meier’s Civilization VII now available worldwide’ (February 2025)

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Uma criança criada em klingon (c. 1996–1999 · Estagnado · Conduzido por pessoas)

O linguista d’Armond Speers falou só klingon com seu filho pequeno, Alec, durante os cerca de três primeiros anos do menino. A mãe do menino falava inglês. Speers queria ver se uma criança aprenderia uma língua inventada como língua materna. Alec entendia um pouco e dizia algumas palavras, mas raramente respondia nela.

Por que estagnou: Estagnou porque uma língua sozinha não é um mundo. O menino tinha um falante de klingon, nenhuma criança falante e nenhuma história ou escola nessa língua. Ele começou a ignorar o klingon por volta dos três anos, Speers parou, e aos treze Alec não falava nada. Para criar um falante nativo de uma língua inventada, é preciso toda a cultura em volta da criança.

Baseia-se em: Klingon

Levou a: Mundos de lendas

Fonte: HuffPost UK, reporting Wired (1999)

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Rome Reborn (de 1996 em diante · Computador)

O Rome Reborn começou em 1996 na UCLA, com Bernard Frischer. Ele modela a cidade inteira de Roma como era em 320 d.C. A versão 1.0 ficou pronta em 2007, e a versão 3.0 (2018) foi refeita para que se possa caminhar por ela com um headset. É um mundo reconstruído. Cada prédio se apoia em evidências arqueológicas onde existem e em inferência onde não existem.

Levou a: Evidência ou palpite: a Carta de Londres

Fonte: Wikipedia, ‘Rome Reborn’

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Second Life (2003; auge em 2009 · Computador)

O Second Life, da Linden Lab (2003), é um mundo construído por seus residentes, com terras, uma economia e uma moeda. Teve um pico de cerca de 88.200 pessoas conectadas ao mesmo tempo no início de 2009. Cerca de 21 milhões de contas tinham sido registradas até o fim de 2010. É o primeiro grande mundo que as pessoas trataram como um segundo lugar para viver, não como um jogo.

Baseia-se em: MUD1

Levou a: Mundos sociais em headsets

Fonte: Engadget, ‘Linden Lab says Second Life is huge, shows numbers’ (22 September 2009)

Endereço: /trees/simulations?n=w-secondlife

Um mundo de lendas com milhões de habitantes (2004; 12 milhões de assinantes em 2010 · Computador)

World of Warcraft (2004) pôs milhões de pessoas dentro de um único mundo inventado, com raças, histórias e guerras próprias. Ele descende dos mundos de texto dos MUDs. Em outubro de 2010, a Blizzard anunciou que os assinantes tinham passado de 12 milhões, o último número de destaque do jogo. Os jogadores passam anos nele, mas as pessoas ali que não são jogadores são roteirizadas.

Baseia-se em: MUD1

Levou a: Mundos de lendas

Fonte: Comunicado de imprensa da Activision Blizzard, 7 de outubro de 2010

Endereço: /trees/simulations?n=w-wow

Evidência ou palpite: a Carta de Londres (2009 (o termo ‘arqueologia virtual’ é de 1990) · Ideia · Conduzido por pessoas)

Paul Reilly cunhou “arqueologia virtual” em 1990. A Carta de Londres (2009) estabeleceu uma regra: uma visualização deve dizer a quem a vê quais partes mostram o que sobreviveu, quais são restaurações baseadas em evidências e quais são hipóteses. É o primeiro padrão de honestidade dentro de um mundo reconstruído.

Baseia-se em: Rome Reborn

Levou a: Mundos reconstruídos

Fonte: Wikipedia, ‘Virtual archaeology’

Endereço: /trees/simulations?n=w-london

GameNGen (2024 · Computador)

Valevski e colegas treinaram um modelo de difusão com gravações de um agente jogando DOOM. Sem um motor de jogo convencional, ele gera cada quadro seguinte a partir dos quadros passados e das ações do jogador, a cerca de 20 quadros por segundo numa única TPU. Avaliadores humanos só distinguiam trechos curtos do jogo real e do simulado um pouco melhor que o acaso.

Baseia-se em: Modelos substitutos aprendidos

Levou a: Genie 3; Fotorrealismo em tempo real

Fonte: Valevski, Leviathan, Arar and Fruchter, ‘Diffusion Models Are Real-Time Game Engines’, arXiv 2408.14837 (2024); ICLR 2025

Endereço: /trees/simulations?n=w-gamengen

Genie 3 (2025 · Computador)

A DeepMind anunciou o Genie 3 em 5 de agosto de 2025. É um modelo de mundo que gera ambientes pelos quais você pode se mover em tempo real, em 720p e 24 quadros por segundo. Os mundos se mantiveram em grande parte coerentes por vários minutos, e a memória visual dele chegava a cerca de um minuto atrás. Foi lançado apenas como uma prévia de pesquisa limitada, para um pequeno grupo de acadêmicos e criadores.

Baseia-se em: GameNGen; Modelos substitutos aprendidos

Levou a: Simulação de ancestrais; Fotorrealismo em tempo real; Mundos reconstruídos; Mundos de lendas

Fonte: Google DeepMind, ‘Genie 3: A new frontier for world models’, 5 August 2025

Endereço: /trees/simulations?n=w-genie3

Mundos sociais em headsets (fevereiro de 2026 · Computador)

O VRChat bateu o recorde de 158.192 pessoas online ao mesmo tempo num show em fevereiro de 2026. Os picos comuns de fim de semana ficam em cerca de 120.000. O Roblox informou 151,5 milhões de usuários diários no terceiro trimestre de 2025, a maioria em telas, não em headsets. São os maiores grupos de pessoas que vivem parte de cada dia em mundos construídos.

Baseia-se em: Second Life

Levou a: Mundos imersivos no dia a dia

Fonte: Road to VR, ‘VRChat key stats’ (2026)

Endereço: /trees/simulations?n=w-vrchat

Fotorrealismo em tempo real (2029–2034 · Previsão)

Início: Árvore tecnológica.

Figuras da indústria previram imagens em tempo real que parecem fotografias. Em 2024, um grande fornecedor deu uma janela de 5 a 10 anos. Uma previsão de 2013, de dez anos para o mesmo marco, venceu em 2023, sem qualquer afirmação de que tenha sido cumprida.

Baseia-se em: Genie 3; GameNGen

Levou a: Realidade virtual de imersão total

Endereço: /trees/simulations?n=f-photoreal

Realidade virtual de imersão total (2029–2030s · Previsão)

Início: Árvore tecnológica.

Só um futurista citado pelo nome publicou datas para uma RV no nível do sistema nervoso. Ele a coloca do fim dos anos 2020 aos anos 2030, usando nanorrobôs no cérebro. Não encontramos nenhuma pesquisa com especialistas nem previsão independente para esse marco. Nenhum sistema assim foi demonstrado.

Baseia-se em: Fotorrealismo em tempo real; Emulação de cérebro inteiro

Endereço: /trees/simulations?n=f-fulldive

Mundos imersivos no dia a dia (2026–2040 · Previsão)

São previsões de que uma grande parcela das pessoas passaria parte de cada dia dentro de mundos imersivos. A data da Gartner venceu em 2026. O recorde do VRChat é de cerca de 158.000 pessoas ao mesmo tempo, e os usuários diários do Roblox são cerca de 151 milhões, a maioria em telas planas. Isso está longe de um quarto de todas as pessoas, como se previa. Uma consulta de 2022 a 624 especialistas ficou dividida em 54 a 46 sobre meio bilhão de pessoas até 2040.

Baseia-se em: Mundos sociais em headsets

Endereço: /trees/simulations?n=f-immersive

Mundos reconstruídos (undated · Projeção)

É uma civilização perdida, a nossa ou a de outra espécie, reconstruída a partir do que deixou e rodada para que você possa viver nela. A evidência nunca cobre um mundo inteiro. Então toda reconstrução é em parte registro e em parte inferência, e uma civilização alienígena morta há muito tempo seria sobretudo inferência. A regra da Carta de Londres é dizer ao visitante o que é o quê. Isso passa a ser a ética de todo o gênero.

Baseia-se em: Evidência ou palpite: a Carta de Londres; Um rosto a partir do DNA; ‘Lobos-terríveis’ editados geneticamente; Genie 3

Endereço: /trees/simulations?n=p-reconstructed

Mundos contrafactuais (undated · Projeção)

É a nossa própria história avançando a partir de um evento alterado, como uma vitória do Eixo ou uma conquista mongol da Europa. Romances fazem isso na mente do leitor desde 1836, e jogos de estratégia fazem isso em milhões de cópias. O passo projetado é rodá-la com pessoas simuladas dentro. Isso transforma um experimento mental num mundo com habitantes.

Baseia-se em: O Homem do Castelo Alto; A história contrafactual como método; Civilization; Sociedade humana simulada

Endereço: /trees/simulations?n=p-counterfactual

Mundos de lendas (undated · Projeção)

É uma realidade feita só de lendas, com orcs e elfos, ou com os klingons de Star Trek. Suas línguas, histórias e religiões são tomadas como verdadeiras por dentro. Uma pessoa poderia nascer ali e ser criada nela. Sua própria ficção poderia até trazer uma estranha raça imaginária chamada humanos.

Baseia-se em: Línguas antes do mundo; Klingon; Uma criança criada em klingon; Um mundo de lendas com milhões de habitantes; Genie 3

Endereço: /trees/simulations?n=p-invented

Simulação de ancestrais (undated · Previsão)

Bostrom (2003) não dá uma data e diz que o argumento não depende de nenhuma. Ele estima que simular toda a história mental humana exige cerca de 10³³ a 10³⁶ operações. Um computador com a massa de um planeta poderia fornecer isso em menos de um segundo de sua capacidade.

Baseia-se em: Emulação de cérebro inteiro; Genie 3; World3

Endereço: /trees/simulations?n=f-ancestor

Mecanismo de Anticítera (c. século II a.C. · Modelo análogo)

Um dispositivo de bronze com engrenagens foi recuperado de um naufrágio perto de Anticítera. Ele mostrava os movimentos do Sol, da Lua e dos planetas, e previa eclipses usando ciclos babilônicos. Suas engrenagens lunares põem em metal uma teoria atribuída a Hiparco. Freeth e colegas (2021) propuseram um modelo do mostrador planetário da frente.

Fonte: Freeth et al., ‘Decoding the ancient Greek astronomical calculator known as the Antikythera Mechanism’, Nature 444 (2006) 587–591

Endereço: /trees/simulations?n=p-antikythera

O previsor de marés de Kelvin (1872 · Modelo análogo)

Kelvin projetou esta máquina com Edward Roberts para a British Association, e Alexander Lege a construiu. Ela somava mecanicamente dez componentes harmônicos da maré para traçar a maré de um porto. Mais de trinta máquinas assim foram construídas entre a década de 1870 e a de 1960. Por cerca de noventa anos, uma máquina que incorporava a estrutura harmônica de um sistema previu o futuro dele.

Fonte: Science Museum Group, ‘William Thomson’s Tide Predicting Machine, 1872’

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A previsão manual de Richardson (1922 · Conduzido por pessoas)

Lewis Fry Richardson calculou à mão a mudança do tempo numa manhã de 1910. Usou as equações de diferenças finitas da atmosfera. Escreveu que preparar as fichas de cálculo e obter a nova distribuição para duas colunas tomou a maior parte de seis semanas. Imaginou um salão com cerca de 64.000 computadores humanos trabalhando em compasso para acompanhar o tempo real. É uma imagem antiga de um computador paralelo.

Baseia-se em: Integração numérica

Levou a: Primeira previsão por computador

Fonte: Lynch, ‘Richardson’s Forecast-factory: the $64,000 Question’, Meteorological Magazine / Weather

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As galáxias de lâmpadas de Holmberg (1941 · Modelo análogo)

Holmberg usou lâmpadas, 37 por galáxia, com fotocélulas para medir o brilho no lugar da gravidade. Ambos diminuem com o inverso do quadrado da distância. Ele moveu as lâmpadas passo a passo para modelar duas galáxias de disco em interação. O experimento produziu caudas de maré e pontes, cerca de trinta anos antes de os computadores digitais poderem conferi-lo.

Fonte: Holmberg’s analog computer (University of Oulu repository); Erik Holmberg, Uppsala University history pages

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Primeira previsão por computador (1950 · Computador)

Charney, Fjørtoft e von Neumann resolveram a equação de vorticidade barotrópica no ENIAC. Cobriram uma área limitada, numa grade de 19 por 16 pontos com cerca de 600 km entre eles, e produziram quatro previsões de 24 horas. Cada previsão levou cerca de 24 horas de cálculo, a maior parte manuseando cartões à mão. Ou seja, a máquina não era mais rápida que o tempo real.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Diferenças finitas; A previsão manual de Richardson

Levou a: A simulação de circulação de Phillips; Previsões do tempo aprendidas

Fonte: Charney, Fjortoft and von Neumann, ‘Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation’, Tellus 2 (1950) 237–254

Endereço: /trees/simulations?n=p-eniac

A simulação de circulação de Phillips (1955–1956 · Computador)

Phillips rodou uma simulação numérica da circulação geral da atmosfera na máquina do Institute for Advanced Study, por cerca de um mês de modelo. Ela mostrou padrões mensais e sazonais realistas na troposfera. Ganhou o primeiro Prêmio Napier Shaw Memorial. É comumente descrita como o primeiro modelo climático bem-sucedido.

Baseia-se em: Primeira previsão por computador; Diferenças finitas

Levou a: Oceano e atmosfera acoplados; Modelo global de resolução de nuvens

Fonte: Phillips, ‘The general circulation of the atmosphere: a numerical experiment’, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 82 (1956) 123–164; Norman A. Phillips, Wikipedia

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Aglomerado estelar de N corpos (1960 · Computador)

Von Hoerner integrou num computador o movimento gravitacional de 4 a 16 estrelas, com o passo de tempo definido pelo par mais próximo. Em 1963 ele ampliou para 25. É a integração de N corpos documentada mais antiga. A linha que parte dela passa por aglomerados de galáxias e chega a simulações do universo.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Integração numérica

Levou a: Millennium Simulation

Fonte: von Hoerner, ‘Die numerische Integration des n-Koerper-Problemes fuer Sternhaufen. I’, Zeitschrift fuer Astrophysik 50 (1960) 184–214

Endereço: /trees/simulations?n=p-vonhoerner

A convecção caótica de Lorenz (1961–1963 · Computador)

Lorenz rodou um modelo do tempo de doze variáveis num Royal McBee LGP-30. Quando o reiniciou a partir de valores arredondados da impressão, o resultado se afastou da primeira execução. Em 1963, publicou um modelo de convecção cujas soluções são instáveis e em grande parte não periódicas. Ele mostrou que uma simulação determinística pode ser imprevisível depois de um tempo limitado. Isso impõe um limite a quão longe qualquer previsão pode chegar.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Integração numérica

Fonte: Lorenz, ‘Deterministic nonperiodic flow’, Journal of the Atmospheric Sciences 20 (1963) 130–141

Endereço: /trees/simulations?n=p-lorenz

Oceano e atmosfera acoplados (1969 · Computador)

Manabe e Bryan, no Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, acoplaram uma atmosfera modelo a um oceano modelo. Usaram uma faixa idealizada de oceano e continente, com o argumento de que o mar move quase tanto calor quanto a atmosfera. É descrito como o primeiro modelo climático acoplado de oceano e atmosfera.

Baseia-se em: A simulação de circulação de Phillips; Diferenças finitas

Levou a: Modelo global de resolução de nuvens

Fonte: Manabe and Bryan, ‘Climate Calculations with a Combined Ocean-Atmosphere Model’, Journal of the Atmospheric Sciences 26 (1969) 786–789

Endereço: /trees/simulations?n=p-manabebryan

Millennium Simulation (2005 · Computador)

Springel e colegas acompanharam mais de dez bilhões de partículas de matéria escura enquanto a estrutura crescia numa região cúbica do universo. Combinaram a execução com modelos de formação de galáxias e quasares, para comparar a estrutura em larga escala simulada com a observada. Mostrou que características bariônicas do universo primitivo aparecem, distorcidas, na distribuição de galáxias em baixo redshift.

Baseia-se em: Aglomerado estelar de N corpos; Computador eletrônico

Fonte: Springel et al., ‘Simulating the joint evolution of quasars, galaxies and their large-scale distribution’, Nature 435 (2005) 629–636

Endereço: /trees/simulations?n=p-millennium

Modelo global de resolução de nuvens (2007 · Computador)

Miura e colegas simularam um evento de oscilação de Madden-Julian no Earth Simulator. O modelo global deles resolve as nuvens diretamente em vez de aproximá-las. Reproduziu a lenta deriva do evento para leste. A abordagem é a que depois seria chamada de modelagem global com resolução de tempestades.

Baseia-se em: A simulação de circulação de Phillips; Oceano e atmosfera acoplados

Levou a: Gêmeos digitais do Destination Earth; Gêmeo digital completo da Terra

Fonte: Miura, Satoh, Nasuno, Noda and Oouchi, ‘A Madden-Julian Oscillation Event Realistically Simulated by a Global Cloud-Resolving Model’, Science 318 (2007) 1763–1765

Endereço: /trees/simulations?n=p-miura

Previsões do tempo aprendidas (2023 · Computador)

O GraphCast é uma rede neural treinada com dados de reanálise. Ele prevê centenas de variáveis do tempo para os 10 dias seguintes, com resolução de 0,25 grau, em menos de um minuto. Foi mais preciso que o sistema determinístico operacional do Centro Europeu em 90% de 1.380 alvos de verificação. Troca a integração passo a passo das equações da atmosfera por um mapa aprendido de um estado para o seguinte.

Baseia-se em: Modelos substitutos aprendidos; Primeira previsão por computador

Levou a: Gêmeos digitais do Destination Earth

Fonte: Lam et al., ‘Learning skillful medium-range global weather forecasting’, Science 382 (2023) 1416–1421

Endereço: /trees/simulations?n=p-graphcast

Gêmeos digitais do Destination Earth (2024 · Computador)

O ECMWF construiu os dois primeiros gêmeos digitais do Destination Earth, sobre adaptação à mudança climática e extremos causados pelo tempo. A segunda fase do programa começou em 10 de junho de 2024. O programa declara como meta uma réplica digital do sistema Terra até 2030.

Baseia-se em: Modelo global de resolução de nuvens; Previsões do tempo aprendidas; Computador eletrônico

Levou a: Gêmeo digital completo da Terra

Fonte: ECMWF, ‘Destination Earth system launched’, 10 June 2024

Endereço: /trees/simulations?n=p-destine

Gêmeo digital completo da Terra (2030 (uma meta declarada do programa, não uma previsão independente) · Previsão)

O programa Destination Earth declara a meta de uma réplica digital do sistema Terra até 2030. Seus dois primeiros gêmeos entraram no ar em 2024. A única outra fonte que encontramos é uma revisão de modelos climáticos em escala de quilômetros. Ela defende um esforço concentrado e não dá data.

Baseia-se em: Gêmeos digitais do Destination Earth; Modelo global de resolução de nuvens

Endereço: /trees/simulations?n=f-earthtwin

O treino romano como ensaio (c. 75 d.C. · Conduzido por pessoas)

Em A Guerra dos Judeus, Josefo escreveu que todo soldado romano é exercitado diariamente como se estivesse em guerra. Ele resumiu a prática como exercícios que são batalhas sem sangue e batalhas que são exercícios com sangue. Ensaiar uma batalha com as mesmas unidades e treinos da real é uma forma antiga e documentada de simular uma guerra.

Fonte: Josephus, The Jewish War 3.5.1 (Whiston translation, sections 3.70–3.75)

Endereço: /trees/simulations?n=soc-josephus

Chaturanga, o jogo do exército (séculos VI–VII d.C. · Conduzido por pessoas)

Chaturanga significa as quatro partes de um exército: infantaria, cavalaria, elefantes e carros de guerra. Era jogado na Índia num tabuleiro de oito por oito. A menção mais antiga do nome em sânscrito está no Harshacharita, de Bana, escrito no século VII. O jogo é o ancestral do xadrez e passou à Pérsia como chatrang por volta de 600 d.C. Ele reduz um exército e seu terreno a poucas peças e regras. É um dos primeiros modelos de uma guerra, rodado por humanos.

Levou a: O jogo de guerra de xadrez de Hellwig

Fonte: Encyclopaedia Britannica, ‘chess’ (history section); see also Murray, A History of Chess (Oxford, 1913)

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O jogo de guerra de xadrez de Hellwig (1780 · Conduzido por pessoas)

Em 1780, Johann Hellwig, professor de matemática do Collegium Carolinum em Braunschweig, publicou um jogo tático baseado no xadrez. Duas ou mais pessoas jogavam num tabuleiro de cerca de 49 por 33 casas, com montanhas, pântanos e água. O objetivo era tomar uma fortaleza inimiga em vez de capturar um rei. É o mais antigo dos jogos de guerra alemães baseados no xadrez que vieram antes do Kriegsspiel de Reisswitz.

Baseia-se em: Chaturanga, o jogo do exército

Levou a: Kriegsspiel

Fonte: Hellwig, Versuch eines aufs Schachspiel gebaueten taktischen Spiels (Leipzig: Crusius, 1780), as described in Peterson, Playing at the World (Unreason Press, 2012) p. 213

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Kriegsspiel (1812–1824 · Conduzido por pessoas)

Em 1811, os príncipes prussianos viram uma mesa de terreno feita de areia úmida e modelos. Ela foi apresentada ao rei em 1812. Em 1824, o jovem Reisswitz publicou regras que usavam mapas topográficos e davam números aos efeitos do combate. O Kriegsspiel é descrito como o primeiro sistema de jogo de guerra que uma força armada adotou como ferramenta séria de treinamento e pesquisa.

Baseia-se em: O jogo de guerra de xadrez de Hellwig

Levou a: Dungeons & Dragons

Fonte: Kriegsspiel, Wikipedia; Georg von Reisswitz, Wikipedia

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A economia hidráulica de Phillips (1949 · Modelo análogo)

Bill Phillips construiu o MONIAC, um computador analógico hidráulico. A água que corria por tanques e canos representava os fluxos de renda e gastos da economia do Reino Unido. Ele o demonstrou na London School of Economics em 29 de novembro de 1949. Foram construídas pelo menos doze máquinas, e a original funcionou até 1992.

Levou a: World3

Fonte: Computing History, ‘Professor Bill Phillips unveils MONIAC at the LSE’

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The People Machine (1959–1960 · Computador)

A Simulmatics foi liderada por Ithiel de Sola Pool, com Robert Abelson. Ela dividiu o eleitorado americano em 480 tipos de eleitor e 52 grupos de temas, construídos a partir de pesquisas passadas. Depois simulou como cada tipo responderia a escolhas de campanha. Trabalhou primeiro para o Comitê Nacional Democrata e depois para a campanha de Kennedy. Lepore conta três relatórios para a campanha e diz que sua influência não é clara.

Baseia-se em: Computador eletrônico

Levou a: Amostras de silício

Fonte: Lepore, ‘Which category have they put you in?' (on Simulmatics), New York Review of Books, 8 October 2020

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Segregação de Schelling (1969–1971 · Conduzido por pessoas)

No modelo de Schelling, dois tipos de agentes se mudam quando menos que uma fração definida dos vizinhos é parecida com eles. O modelo mostrou que uma forte segregação na moradia pode surgir de preferências apenas leves. Ele o resolveu à mão, com moedas num tabuleiro de damas, então foi uma simulação rodada por humanos. Mais tarde virou o primeiro exemplo padrão de modelagem baseada em agentes.

Fonte: Schelling, ‘Dynamic Models of Segregation’, Journal of Mathematical Sociology 1 (1971) 143–186

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World3 (1971–1972 · Computador)

Meadows e colegas construíram o World3 sobre o modelo World2, de Forrester. Ele liga população, agricultura, indústria, recursos e poluição como laços de retroalimentação. Sua execução padrão mostrou ultrapassagem seguida de colapso. Foi publicado como Os limites do crescimento em 1972 e pôs uma simulação de todo o sistema humano diante de leitores comuns.

Baseia-se em: Computador eletrônico; A economia hidráulica de Phillips

Levou a: Simulação de ancestrais

Fonte: World3, Wikipedia; Meadows, Meadows, Randers and Behrens, The Limits to Growth (1972)

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Simulando outras mentes (1978–1986 · Ideia · Na mente)

Em 1978, Premack e Woodruff perguntaram se um chimpanzé tem uma teoria da mente. Em 1986, Gordon e Heal, trabalhando separadamente, argumentaram que as pessoas preveem os outros simulando-os. Elas rodam o próprio processo de decisão sobre as circunstâncias da outra pessoa. Nessa visão, entender os outros é uma simulação mental deles.

Baseia-se em: O modelo na cabeça, de Craik

Fonte: Gordon, ‘Folk Psychology as Simulation’, Mind and Language 1 (1986) 158–171; Heal, ‘Replication and Functionalism’ (1986)

Endereço: /trees/simulations?n=soc-gordon

Mercado de ações artificial (1994 · Computador)

Palmer, Arthur, Holland, LeBaron e Tayler simularam um mercado de uma única ação. Programas de operadores adaptativos tinham estratégias diferentes, e um especialista definia o preço, de modo que os preços saíam das interações entre os operadores. O modelo não necessariamente se estabilizava num equilíbrio. Podia mostrar bolhas, quebras e um volume de negociação persistentemente alto.

Baseia-se em: Modelos baseados em agentes

Fonte: Palmer, Arthur, Holland, LeBaron and Tayler, ‘Artificial economic life: a simple model of a stockmarket’, Physica D 75 (1994) 264–274

Endereço: /trees/simulations?n=soc-santafe

Sugarscape (1996 · Computador)

Epstein e Axtell colocaram agentes com metabolismos e visão diferentes numa grade de açúcar. Formação de grupos, transmissão cultural, combate e comércio surgiram todos de regras locais simples. O livro deles descreveu o método como fazer crescer uma sociedade de baixo para cima.

Baseia-se em: Modelos baseados em agentes

Levou a: Anasazi artificial

Fonte: Epstein and Axtell, Growing Artificial Societies: Social Science from the Bottom Up, Brookings Institution Press / MIT Press (1996)

Endereço: /trees/simulations?n=soc-sugarscape

Anasazi artificial (2002 · Computador)

Axtell e colegas modelaram os Anasazi de Kayenta no Long House Valley, com agentes escolhendo onde plantar e se estabelecer. O modelo reproduziu as oscilações da população e a mudança no padrão de assentamentos de uma sociedade de cerca de 1800 a.C. a 1300 d.C. A principal discrepância é que o vale do modelo ainda poderia sustentar muita gente em 1300, quando a população real foi embora.

Baseia-se em: Sugarscape; Modelos baseados em agentes

Levou a: Sociedade humana simulada

Fonte: Axtell, Epstein, Dean, Gumerman et al., ‘Population growth and collapse in a multiagent model of the Kayenta Anasazi in Long House Valley’, PNAS 99 (suppl. 3) (2002) 7275–7279

Endereço: /trees/simulations?n=soc-anasazi

Amostras de silício (2022–2023 · Computador)

Argyle e colegas deram a um modelo de linguagem as histórias sociodemográficas de milhares de respondentes reais de pesquisas. Para a política dos EUA, descobriram que o resultado podia representar grupos específicos de pessoas. Eles chamam essa propriedade de fidelidade algorítmica. Propuseram essas “amostras de silício” para explorar hipóteses antes de um trabalho caro com participantes humanos.

Baseia-se em: Modelos substitutos aprendidos; The People Machine

Levou a: Sociedade humana simulada

Fonte: Argyle et al., ‘Out of One, Many: Using Language Models to Simulate Human Samples’, Political Analysis (2023), doi 10.1017/pan.2023.2

Endereço: /trees/simulations?n=soc-argyle

Uma civilização de agentes (outubro de 2024 · Computador)

O Project Sid, da Altera, juntou de 10 a mais de 1.000 agentes de modelos de linguagem no Minecraft. A empresa relata que eles assumiram papéis especializados, mudaram suas regras coletivas e transmitiram cultura. Os autores chamam os resultados de preliminares. É a maior tentativa publicada de uma sociedade de pessoas de software vivendo em um mundo de jogo.

Baseia-se em: Agentes generativos

Levou a: Habitantes roteirizados

Fonte: Altera, ‘Project Sid: many-agent simulations toward AI civilization’, arXiv:2411.00114 (2024)

Endereço: /trees/simulations?n=soc-sid

Sociedade humana simulada (Sem previsão com data; apenas uma ambição declarada · Previsão)

O principal grupo que constrói simulações com agentes generativos declarou a ambição de simular oito bilhões de pessoas. Não deu prazo. As execuções publicadas hoje são bem menores: 25 agentes no artigo de 2023 e 1.052 indivíduos no estudo de acompanhamento de 2024.

Baseia-se em: Agentes generativos; Amostras de silício; Anasazi artificial

Levou a: Mundos contrafactuais

As fontes deixam esta data ou afirmação incerta.

Endereço: /trees/simulations?n=f-society

O modelo na cabeça, de Craik (1943 · Ideia · Na mente)

Em The Nature of Explanation, Kenneth Craik propôs que um organismo carrega um modelo em pequena escala do mundo exterior e de suas próprias ações possíveis. Isso lhe permite testar alternativas antes de agir. Ele comparou isso a testar o projeto de um navio num modelo em um tanque. Isso faz do sistema nervoso um simulador, no sentido que esta árvore usa.

Levou a: Replay do hipocampo; Imaginando o futuro; Simulando outras mentes

Fonte: Craik, The Nature of Explanation, Cambridge University Press (1943), p. 61 (as quoted in Williams 2018)

Endereço: /trees/simulations?n=min-craik

Hodgkin–Huxley à mão (1952 · Conduzido por pessoas)

Huxley integrou as equações de Hodgkin–Huxley para o axônio gigante da lula numa calculadora mecânica de manivela, porque o computador de Cambridge estava fora de serviço. Um único potencial de ação em propagação levou cerca de três semanas. O resultado coincidiu com a forma e a velocidade do impulso nervoso. A simulação posterior de neurônios foi construída sobre esse modelo.

Baseia-se em: Integração numérica; Equações diferenciais

Levou a: Modelo de célula cardíaca; Redes de neurônios simuladas; Microcircuito neocortical; OpenWorm; Human Brain Project

Fonte: Physiological Society, ‘Hodgkin and Huxley’s modelling of the action potential’

Endereço: /trees/simulations?n=min-hh

Redes de neurônios simuladas (1954–1956 · Computador)

Farley e Clark simularam uma rede auto-organizada num computador digital do MIT (1954). Em 1956, Rochester, Holland, Haibt e Duda usaram um IBM 704 para simular uma rede de neurônios e testar a teoria de assembleias celulares de Hebb. Assembleias celulares se formaram a partir de uma rede desorganizada, embora ainda não se comportassem como a teoria exigia.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Hodgkin–Huxley à mão

Levou a: Microcircuito neocortical; Human Brain Project

Fonte: Rochester, Holland, Haibt and Duda, ‘Tests on a Cell Assembly Theory of the Action of the Brain, Using a Large Digital Computer’, IRE Transactions on Information Theory 2(3) (1956) 80–93; Farley and Clark, IRE Trans. PGIT-4 (1954) 76–84

Endereço: /trees/simulations?n=min-rochester

ELIZA (1965–1966 · Computador)

A ELIZA, de Weizenbaum, rodava no sistema de tempo compartilhado do MIT. Ela respondia a frases digitadas combinando palavras-chave com regras de decomposição e depois remontando a entrada com regras de recomposição. Era um substituto roteirizado de um dos lados de uma conversa, sem modelo de significado. Marca o início dos programas que tomam o lugar de uma pessoa num diálogo.

Baseia-se em: Computador eletrônico

Levou a: Agentes generativos

Fonte: Weizenbaum, ‘ELIZA: A Computer Program for the Study of Natural Language Communication between Man and Machine’, Communications of the ACM 9(1) (1966) 36–45

Endereço: /trees/simulations?n=min-eliza

Replay do hipocampo (1994 · Na mente)

Wilson e McNaughton registraram grupos de células de lugar do hipocampo em ratos. As células que disparavam juntas num lugar durante uma tarefa faziam isso com mais frequência no sono seguinte. É uma demonstração muito citada de que o cérebro repete a experiência anterior offline. É uma simulação mental de eventos que já aconteceram.

Baseia-se em: O modelo na cabeça, de Craik

Levou a: Imaginando o futuro

Fonte: Wilson and McNaughton, ‘Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep’, Science 265(5172) (1994) 676–679

Endereço: /trees/simulations?n=min-replay

Zumbis filosóficos (1996 · Ideia · Na mente)

David Chalmers apresentou o argumento do zumbi em The Conscious Mind (1996). Um ser poderia ser idêntico a uma pessoa em todos os aspectos físicos e comportamentais e, ainda assim, não ter experiência nenhuma. Isso é concebível. Se for, uma pessoa simulada poderia se comportar exatamente como um de nós sem que houvesse ninguém ali.

Levou a: Pessoas-sombra; Habitantes conscientes

Fonte: Stanford Encyclopedia of Philosophy, ‘Zombies’

Endereço: /trees/simulations?n=min-zombie

Pessoas-sombra (2003 · Ideia · Na mente)

O argumento da simulação de Bostrom estima 10³³ a 10³⁶ operações para rodar toda a história humana por completo. Ele observa que a computação necessária poderia ser reduzida simulando por completo só algumas mentes: ‘O resto da humanidade seria então zumbis ou “pessoas-sombra”’. É a primeira afirmação de que um mundo simulado poderia ter os dois tipos de habitante.

Baseia-se em: Zumbis filosóficos

Levou a: Habitantes roteirizados

Fonte: Nick Bostrom, ‘Are You Living in a Computer Simulation?’, Philosophical Quarterly 53 (2003)

Endereço: /trees/simulations?n=min-shadow

Imaginando o futuro (2007 · Na mente)

Schacter e Addis propuseram que a memória episódica existe em parte para construir eventos futuros imaginados. Ela recombina de forma flexível pedaços da experiência passada em simulações de futuros possíveis. Nessa visão, lembrar e planejar no dia a dia são um tipo de simulação que o cérebro constrói.

Baseia-se em: Replay do hipocampo; O modelo na cabeça, de Craik

Fonte: Schacter and Addis, ‘The cognitive neuroscience of constructive memory: remembering the past and imagining the future’, Phil. Trans. R. Soc. B 362 (2007) 773–786

Endereço: /trees/simulations?n=min-episodic

Human Brain Project (2009–2023 · Estagnado · Computador)

Em 2009, Markram prometeu simular o cérebro humano em dez anos. Veio então o Human Brain Project europeu. Em julho de 2014, uma carta aberta de mais de 800 cientistas se opôs à abordagem de baixo para cima. Depois de uma revisão de mediação, o projeto abandonou a simulação completa do cérebro e passou a focar em ferramentas computacionais para a neurociência. O EBRAINS é a plataforma que o sucedeu.

Por que estagnou: O projeto não alcançou a simulação do cérebro inteiro. Foi reestruturado em torno de ferramentas para a neurociência.

Baseia-se em: Hodgkin–Huxley à mão; Redes de neurônios simuladas

Fonte: Scientific American, ‘Scientists Tried to Re-create an Entire Human Brain in a Computer. What Happened?'

Endereço: /trees/simulations?n=min-hbp

OpenWorm (de 2011 em diante · Ideia · Computador)

O OpenWorm é uma colaboração aberta para simular o nematódeo Caenorhabditis elegans, cujo sistema nervoso tem 302 neurônios. Ele parte dos neurônios e músculos até o movimento do corpo. Sarma e colegas (2018) descrevem seus subprojetos e resultados como parciais. Nenhum relatório descreve uma simulação completa de um verme em comportamento.

Baseia-se em: Hodgkin–Huxley à mão

Levou a: Emulação de cérebro inteiro

As fontes deixam esta data ou afirmação incerta.

Fonte: Sarma et al., ‘OpenWorm: overview and recent advances in integrative biological simulation of Caenorhabditis elegans’, Phil. Trans. R. Soc. B 373 (2018) 20170382

Endereço: /trees/simulations?n=min-openworm

Microcircuito neocortical (2015 · Computador)

Markram e colegas reconstruíram e simularam cerca de 0,29 milímetro cúbico de córtex somatossensorial de rato jovem. Havia cerca de 31.000 neurônios e 37 milhões de sinapses. A simulação reproduziu uma série de experimentos sem ajustar os parâmetros. É uma reconstrução digital detalhada de um pedaço pequeno de córtex, não de um cérebro inteiro.

Baseia-se em: Hodgkin–Huxley à mão; Redes de neurônios simuladas

Levou a: Emulação de cérebro inteiro

Fonte: Markram et al., ‘Reconstruction and simulation of neocortical microcircuitry’, Cell 163(2) (2015) 456–492

Endereço: /trees/simulations?n=min-markram

Agentes generativos (2023–2024 · Computador)

Park e colegas puseram 25 agentes de modelos de linguagem numa cidade ao estilo de The Sims. Cada um tinha memória, reflexão e planejamento, e cada uma dessas partes tornou o comportamento dos agentes mais crível. Um estudo de acompanhamento de 2024 construiu agentes a partir de entrevistas de duas horas com 1.052 pessoas. Eles repetiram as respostas de pesquisa dos participantes com cerca de 85% da frequência com que as mesmas pessoas repetiam as próprias respostas duas semanas depois. Esses agentes representam pessoas individuais, como a ELIZA representava um dos lados de uma conversa.

Baseia-se em: Modelos substitutos aprendidos; ELIZA

Levou a: Sociedade humana simulada; Uma civilização de agentes

Fonte: Park et al., ‘Generative Agents: Interactive Simulacra of Human Behavior’, UIST 2023; Park et al., ‘Generative Agent Simulations of 1,000 People’, arXiv 2411.10109 (2024)

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Habitantes roteirizados (undated · Projeção)

São mundos cujas pessoas agem de forma convincente sem ninguém dentro. São as pessoas-sombra de Bostrom. Exigem bem menos computação, e ninguém é prejudicado. Mas o mundo fica mais perto do teatro, e o visitante nunca pode ter certeza de com que tipo está falando.

Baseia-se em: Pessoas-sombra; Uma civilização de agentes

Endereço: /trees/simulations?n=p-scripted

Emulação de cérebro inteiro (2050–2075 · Ponte)

Também em Árvore tecnológica e Tornar-se sintético.

O roteiro de 2008 do FHI julgou que a emulação seria possível antes de meados do século, mas só se modelos no nível eletrofisiológico forem suficientes. Detalhes mais finos viriam depois. Um modelo de Monte Carlo de 2014 dá uma mediana de 2064, se é que isso acontece. A mediana da comunidade do Metaculus é cerca de 2073.

Baseia-se em: Microcircuito neocortical; OpenWorm

Levou a: Simulação de ancestrais; Realidade virtual de imersão total; Upload da mente; Habitantes conscientes

Endereço: /trees/simulations?n=f-wbe

Upload da mente (2060s–2100+ · Previsão)

Também em Tornar-se sintético.

O upload é o passo depois da emulação. Você escaneia o cérebro de uma pessoa específica e o roda. Os previsores o colocam depois da emulação de cérebro inteiro. As datas publicadas vão dos anos 2060 a cerca de um século adiante, e alguns dizem que ele está além do horizonte da IA de curto prazo.

Baseia-se em: Emulação de cérebro inteiro

Endereço: /trees/simulations?n=f-upload

Habitantes conscientes (undated · Projeção)

São mundos cujas pessoas têm experiências próprias. Cada uma exige o poder de computação de uma mente completa para rodar. Cada uma conta moralmente, e um mundo sombrio vira sofrimento real. É o ramo em que mundos simulados são sociedades, não histórias.

Baseia-se em: Emulação de cérebro inteiro; Zumbis filosóficos

Endereço: /trees/simulations?n=p-conscious

Manequim de parto de Du Coudray (1756 · Modelo análogo)

A “máquina” de Angélique du Coudray era um modelo em tamanho real da parte inferior do corpo feminino, feito de tecido, couro e enchimento. Tiras representavam o alargamento do canal do parto. Ela a usava para ensinar parteiras a lidar com partos normais, pélvicos e complicados. O Colégio de Cirurgia a aprovou em 1.º de dezembro de 1756, e ela foi ensinada por toda a França.

Fonte: UCLA Center for the Study of Women, summary of research on eighteenth-century French midwifery

Endereço: /trees/simulations?n=life-coudray

A reação-difusão de Turing (1952 · Computador)

Turing mostrou que duas substâncias químicas que reagem e se espalham podem transformar um estado uniforme em pontos, listras e ondas. Ele usou o computador da Universidade de Manchester para parte dos números. Era um modelo computacional de como a forma biológica começa, e veio antes da biologia molecular do desenvolvimento.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Diferenças finitas

Fonte: Turing, ‘The Chemical Basis of Morphogenesis’, Philosophical Transactions of the Royal Society B 237 (1952) 37–72

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Evolução na máquina do IAS (1953 · Computador)

Em março de 1953, Nils Barricelli encheu o computador do Institute for Advanced Study de números aleatórios. Ele acompanhou “organismos” numéricos que se reproduziam, sofriam mutações e formavam grupos simbióticos. Queria testar se a evolução poderia acontecer num universo artificial. É o experimento de computador sobre evolução documentado mais antigo. O primeiro relato publicado é um artigo de 1954 em italiano.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Autômatos celulares

Fonte: George Dyson, ‘An Artificially Created Universe’, Institute for Advanced Study; Barricelli, Acta Biotheoretica 16 (1962) 69–98

Endereço: /trees/simulations?n=life-barricelli

Modelo de célula cardíaca (1960 · Computador)

Noble adaptou as equações de Hodgkin–Huxley para reproduzir, num computador, os potenciais de ação e de marca-passo de uma fibra de Purkinje cardíaca. Mostrou que um modelo de membrana construído para um axônio de lula podia ser reajustado para outro tecido. Foi o primeiro passo rumo a modelos computacionais do coração.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Hodgkin–Huxley à mão

Fonte: Noble, ‘Cardiac Action and Pacemaker Potentials based on the Hodgkin–Huxley Equations’, Nature 188 (1960) 495–497

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O Jogo da Vida, jogado à mão (do fim dos anos 1960 a 1970 · Conduzido por pessoas)

Conway e colegas testaram à mão, num tabuleiro de Go, regras candidatas de nascimento e morte. Ficaram com as regras que Martin Gardner publicou na Scientific American em outubro de 1970. Leitores então rodaram o Jogo da Vida à mão em papel quadriculado, além de nos computadores. Isso fez do autômato celular um passatempo, além de um modelo de crescimento semelhante à vida.

Baseia-se em: Autômatos celulares

Fonte: Conway’s Game of Life, Wikipedia (history section); Gardner, Scientific American, October 1970

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Dinâmica de proteínas (1977 · Computador)

McCammon, Gelin e Karplus simularam o inibidor de tripsina pancreática bovina, uma proteína pequena. Resolveram as equações de movimento de seus átomos sob uma função de energia empírica. Descobriram que o interior da proteína se comporta como um fluido, com movimentos locais que se difundem. Isso substituiu a imagem de uma proteína dobrada e rígida.

Baseia-se em: Dinâmica molecular

Levou a: Modelos de célula inteira; Estrutura de proteínas aprendida

Fonte: McCammon, Gelin and Karplus, ‘Dynamics of folded proteins’, Nature 267 (1977) 585–590

Endereço: /trees/simulations?n=life-protein

O genoma neandertal (maio de 2010 · Computador)

Green e colegas publicaram um rascunho do genoma neandertal com mais de 4 bilhões de bases, de três indivíduos (Science 328, 710–722). Descobriram que os neandertais tinham se cruzado com os ancestrais das pessoas de fora da África. Isso tornou legível, pelo DNA, uma população humana extinta.

Levou a: Um rosto a partir do DNA; ‘Lobos-terríveis’ editados geneticamente

Fonte: Green et al., ‘A draft sequence of the Neandertal genome’, Science 328 (2010)

Endereço: /trees/simulations?n=life-neandertal

Modelos de célula inteira (2012–2022 · Computador)

Karr e colegas combinaram 28 submodelos num modelo do Mycoplasma genitalium, uma bactéria com 525 genes. Compararam as previsões com muitos comportamentos celulares observados. Macklin e colegas construíram um modelo parecido da E. coli (2020). Thornburg e colegas construíram um modelo cinético espacial da JCVI-syn3A, uma célula mínima com 493 genes (2022). Os autores chamaram a primeira versão de primeiro rascunho, e nenhum modelo cobre ainda uma célula eucariótica.

Baseia-se em: Dinâmica de proteínas; Integração numérica

Levou a: Modelo de célula inteira humana

Fonte: Karr et al., ‘A Whole-Cell Computational Model Predicts Phenotype from Genotype’, Cell 150 (2012) 389–401; Macklin et al., Science 369 (2020) eaav3751; Thornburg et al., Cell 185 (2022) 345–360

Endereço: /trees/simulations?n=life-wholecell

Um rosto a partir do DNA (2019 · Computador)

Gokhman, Carmel e colegas usaram padrões de metilação do DNA para prever a anatomia dos denisovanos. É um grupo humano conhecido por um osso de dedo e alguns dentes. A equipe desenhou uma cabeça e um rosto que nenhum fóssil mostra (Cell, 2019). Reconstrói o corpo de um povo apenas a partir de seu genoma.

Baseia-se em: O genoma neandertal

Levou a: Mundos reconstruídos

Fonte: Gokhman et al., ‘Reconstructing Denisovan anatomy using DNA methylation maps’, Cell (2019)

Endereço: /trees/simulations?n=life-denisovan

Estrutura de proteínas aprendida (2020–2021 · Computador)

O AlphaFold é uma rede neural treinada com estruturas conhecidas. Na avaliação CASP14 (2020; Jumper et al., Nature, 2021), ele previu estruturas de proteínas com precisão próxima à dos experimentos, na maioria dos casos. Ele prevê diretamente o resultado dobrado. Não simula o dobramento, então é um modelo de proteínas, não uma simulação delas.

Baseia-se em: Modelos substitutos aprendidos; Dinâmica de proteínas

Levou a: Modelo de célula inteira humana

Fonte: Jumper et al., ‘Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold’, Nature 596 (2021) 583–589

Endereço: /trees/simulations?n=life-alphafold

‘Lobos-terríveis’ editados geneticamente (nascido em 2024–2025; anunciado em abril de 2025 · Modelo análogo)

A Colossal Biosciences anunciou três lobos-cinzentos com cerca de 20 edições em 14 genes, 15 delas baseadas em DNA de lobo-terrível. Apresentou-os como lobos-terríveis revividos. O grupo de especialistas em canídeos da IUCN disse que não são lobos-terríveis nem um passo para trazê-los de volta. Como reconstrução, é em parte evidência e em parte substituição. É o problema de honestidade que a Carta de Londres definiu para imagens, agora em animais vivos.

Baseia-se em: O genoma neandertal

Levou a: Mundos reconstruídos

Fonte: Wikipedia, ‘Colossal Biosciences dire wolf project’

Endereço: /trees/simulations?n=life-direwolf

Modelo de célula inteira humana (Sem previsão com data · Previsão)

Em 2018, Szigeti e colegas argumentaram que modelos de célula inteira humana estão se tornando viáveis. Propuseram um Projeto de Modelagem de Célula Inteira Humana, mas não deram ano. Eles observam que o primeiro modelo bacteriano levou mais de dez anos-pessoa para ser construído.

Baseia-se em: Modelos de célula inteira; Estrutura de proteínas aprendida

As fontes deixam esta data ou afirmação incerta.

Endereço: /trees/simulations?n=f-humancell

A corrente pendurada de Hooke (1675 · Modelo análogo)

Em 1675, Hooke publicou um anagrama que só foi decifrado depois de sua morte. Dizia que, assim como uma linha flexível pende, de cabeça para baixo ficará de pé um arco rígido. Então uma corrente de modelo pendurada simula um arco carregado, usando a própria gravidade. Gaudí usou modelos pendurados para projetar a cripta da Colônia Güell entre 1888 e 1890.

Fonte: Funicular curve (with Heyman’s scholarship on Hooke’s anagram), Wikipedia

Endereço: /trees/simulations?n=mat-hooke

Tanque de reboque de Froude (1871–1872 · Modelo análogo)

William Froude rebocou modelos em escala de navios por um tanque financiado pelo Almirantado. Usou leis de escala para prever a resistência de cascos em tamanho real. Uma fonte data o primeiro teste, com um modelo do HMS Greyhound, em 3 de março de 1872. O modelo era a simulação, e a lei de escala era a regra para lê-la.

Fonte: Royal Institution of Naval Architects, ‘William Froude: the father of hydrodynamics’

Endereço: /trees/simulations?n=mat-froude

Implosão calculada à mão (1944 · Conduzido por pessoas)

Em março de 1944, Frankel, Nelson e Feynman fizeram à mão um cálculo de implosão. Cada computador humano passava os resultados intermediários ao seguinte em fichas, enquanto as máquinas de cartões perfurados da IBM ainda estavam a caminho de Los Alamos. O teste mostrou que uma cadeia de pessoas seguindo regras fixas podia substituir uma máquina. A operação com cartões perfurados passou então a rodar a hidrodinâmica da implosão em escala.

Fonte: Trinity by the Numbers: The Computing Effort that Made Trinity Possible (arXiv 2103.06211)

Endereço: /trees/simulations?n=mat-losalamos

Fluidos de esferas rígidas (1953–1957 · Computador)

Em 1953, o MANIAC calculou a equação de estado de discos rígidos por Monte Carlo. Em 1957, Alder e Wainwright acompanharam esferas rígidas no tempo e encontraram uma transição entre fluido e sólido. Os dois métodos discordaram no começo. Wood e Jacobson repetiram a execução de Monte Carlo em 1957 e encontraram boa concordância. É um caso antigo de uma simulação conferindo outra.

Baseia-se em: Algoritmo de Metropolis

Fonte: Alder and Wainwright, J. Chem. Phys. 27 (1957) 1208; Wood and Jacobson, J. Chem. Phys. 27 (1957) 1207

Endereço: /trees/simulations?n=mat-hard

Monte Carlo em teoria de calibre na rede (1979–1980 · Computador)

Creutz aplicou o método de Monte Carlo ao estilo Metropolis a campos de calibre numa rede do espaço-tempo. Começou com o SU(2), uma teoria simplificada da força forte sem quarks, numa Physical Review Letter de 1979, seguida de um artigo mais completo em 1980. O cálculo das propriedades dos hádrons a partir da QCD completa, com quarks, veio depois.

Baseia-se em: Algoritmo de Metropolis

Fonte: Creutz, ‘Confinement and the Critical Dimensionality of Space-Time’, Phys. Rev. Lett. 43 (1979) 553; ‘Monte Carlo study of quantized SU(2) gauge theory’, Phys. Rev. D 21 (1980) 2308

Endereço: /trees/simulations?n=mat-lqcd

O simulador quântico de Feynman (1981–1982 · Ideia · Computador)

Feynman argumentou que um computador clássico não consegue simular a física quântica de forma eficiente, porque o trabalho necessário cresce exponencialmente com o tamanho do sistema. Ele supôs que um computador feito de partes quânticas poderia simular qualquer sistema físico. É no artigo dele que a simulação quântica começa como campo.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Algoritmo de Metropolis

Levou a: Simulador quântico de átomos frios; Simulação de química quântica

Fonte: Feynman, ‘Simulating Physics with Computers’, International Journal of Theoretical Physics 21 (1982) 467

Endereço: /trees/simulations?n=mat-feynman

Dinâmica molecular ab initio (1985 · Computador)

Car e Parrinello moveram átomos sob forças calculadas na hora a partir da teoria do funcional da densidade. Isso eliminou a necessidade de um modelo ajustado das forças entre átomos. Líquidos, defeitos e reações químicas passaram a poder ser simulados a partir da mecânica quântica, e não de um potencial calibrado.

Baseia-se em: Dinâmica molecular

Levou a: Simulação de química quântica

Fonte: Car and Parrinello, ‘Unified Approach for Molecular Dynamics and Density-Functional Theory’, Phys. Rev. Lett. 55 (1985) 2471

Endereço: /trees/simulations?n=mat-abinitio

Simulador quântico de átomos frios (2002 · Modelo análogo)

Greiner e colegas carregaram um condensado de Bose-Einstein numa rede óptica. Ao aprofundar a rede, observaram uma transição de fase quântica de um superfluido para um isolante de Mott. Um sistema assim é uma versão física de um modelo de partículas em interação, então ele calcula sendo esse modelo. Trabalhos posteriores tratam essas redes como simuladores quânticos analógicos.

Baseia-se em: O simulador quântico de Feynman

Levou a: Simulação de química quântica

Fonte: Greiner, Mandel, Esslinger, Haensch and Bloch, ‘Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms’, Nature 415 (2002) 39–44

Endereço: /trees/simulations?n=mat-qanalog

Simulação de química quântica (Sem previsão com data; apenas estimativas de recursos (cerca de 4 milhões de qubits físicos e menos de 4 dias na estimativa de 2021) · Previsão)

Trabalhos publicados dão estimativas de recursos para simular o cofator ferro-molibdênio da nitrogenase num computador quântico tolerante a falhas. Não dão data para quando uma máquina dessas vai existir. Os únicos números são estimativas da computação necessária, e elas caíram em ordens de grandeza entre 2016 e 2021.

Baseia-se em: O simulador quântico de Feynman; Dinâmica molecular ab initio; Simulador quântico de átomos frios

As fontes deixam esta data ou afirmação incerta.

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Equações diferenciais (1684–1687)

Leibniz publicou o cálculo em 1684. Em 1687, os Principia de Newton escreveram o movimento dos corpos como leis que ligam taxas de variação a forças. Toda simulação dinâmica desta árvore é um modo de resolver equações como essas quando não dá para resolvê-las no papel.

Levou a: Integração numérica; Analisador diferencial; Diferenças finitas; Hodgkin–Huxley à mão

Fonte: Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)

Endereço: /trees/simulations?n=m-calculus

Integração numérica (1768–1901)

Euler deu a regra passo a passo para avançar uma equação diferencial em Institutionum calculi integralis (1768–70). Runge (1895) e Kutta (1901) tornaram os passos precisos o bastante para uso real. À mão ou à máquina, é assim que quase toda simulação da árvore vai de um instante ao seguinte.

Baseia-se em: Equações diferenciais

Levou a: Computador eletrônico; Dinâmica molecular; Modelos de célula inteira; Hodgkin–Huxley à mão; A previsão manual de Richardson; A convecção caótica de Lorenz; Aglomerado estelar de N corpos

Fonte: Runge, ‘Ueber die numerische Aufloesung von Differentialgleichungen’, Mathematische Annalen 46 (1895) 167–178

Endereço: /trees/simulations?n=m-numint

Diferenças finitas (1928)

Courant, Friedrichs e Lewy trocaram equações diferenciais parciais por equações numa grade. Também mostraram a condição em que os passos continuam estáveis. Simulações de tempo, oceano, fluidos e ondas se apoiam nesse truque. Richardson já o tinha usado à mão em 1922, antes de o resultado sobre estabilidade ser conhecido.

Baseia-se em: Equações diferenciais

Levou a: A reação-difusão de Turing; Primeira previsão por computador; A simulação de circulação de Phillips; Oceano e atmosfera acoplados

Fonte: Courant, Friedrichs and Lewy, ‘Ueber die partiellen Differenzengleichungen der mathematischen Physik’, Mathematische Annalen 100 (1928) 32–74

Endereço: /trees/simulations?n=m-fd

Analisador diferencial (1931)

O analisador diferencial de Bush, no MIT, resolvia equações diferenciais com eixos giratórios e integradores de roda e disco. Suas peças se comportavam como os termos da equação, então era a máquina que fazia a simulação. Foram construídas cópias no Reino Unido, nos Estados Unidos, no Canadá, na Noruega e no Japão, inclusive uma por Hartree em Manchester.

Baseia-se em: Equações diferenciais

Levou a: Computador eletrônico

Fonte: Bush, ‘The Differential Analyzer: A New Machine for Solving Differential Equations’, Journal of the Franklin Institute 212 (1931) 447–488

Endereço: /trees/simulations?n=m-diffan

Computador eletrônico (1945–1946)

Eckert e Mauchly construíram o ENIAC para acelerar o recálculo de tabelas de tiro de artilharia. Ficou pronto em 1946, e a Britannica o chama de primeiro computador eletrônico de uso geral. As primeiras grandes simulações numéricas, incluindo difusão de nêutrons e clima, rodaram nele ou em máquinas da mesma geração.

Baseia-se em: Integração numérica; Analisador diferencial

Levou a: Método de Monte Carlo; Algoritmo de Metropolis; Dinâmica molecular; Autômatos celulares; Modelos baseados em agentes; Redes neurais; O simulador quântico de Feynman; Evolução na máquina do IAS; A reação-difusão de Turing; Modelo de célula cardíaca; Redes de neurônios simuladas; ELIZA; The People Machine; World3; Primeira previsão por computador; A convecção caótica de Lorenz; Aglomerado estelar de N corpos; Millennium Simulation; Gêmeos digitais do Destination Earth; Colossal Cave Adventure

Fonte: Encyclopaedia Britannica, ‘John Mauchly’ (ENIAC)

Endereço: /trees/simulations?n=m-computer

Método de Monte Carlo (1946–1949)

Ulam teve a ideia do método em 1946, ao pensar nas chances de ganhar uma partida de paciência. Von Neumann percebeu em março de 1947 que ele se adaptava a um computador eletrônico, e Metropolis e Ulam o publicaram em 1949. Ele troca um cálculo que não dá para fazer com exatidão por muitos testes aleatórios. Isso abriu a simulação ao transporte de nêutrons e, mais tarde, à mecânica estatística.

Baseia-se em: Computador eletrônico

Levou a: Algoritmo de Metropolis

Fonte: Eckhardt, ‘Stan Ulam, John von Neumann, and the Monte Carlo Method’, Los Alamos Science 15 (1987) 131–141

Endereço: /trees/simulations?n=m-montecarlo

Autômatos celulares (1940s–1960s)

Nos anos 1940, Ulam e von Neumann desenvolveram os autômatos celulares: grades de células simples atualizadas por regras locais. Von Neumann usou um para mostrar que uma máquina poderia, em princípio, copiar a si mesma. Regras locais numa grade se tornaram o modelo mínimo padrão de crescimento, padrão e auto-organização.

Baseia-se em: Computador eletrônico

Levou a: Modelos baseados em agentes; Evolução na máquina do IAS; O Jogo da Vida, jogado à mão

Fonte: Berto and Tagliabue, ‘Cellular Automata’, Stanford Encyclopedia of Philosophy

Endereço: /trees/simulations?n=m-ca

Algoritmo de Metropolis (1953)

Metropolis, os Rosenbluth e os Teller amostraram os estados de equilíbrio de partículas em interação. Aceitavam ou rejeitavam movimentos aleatórios usando um peso de Boltzmann e o rodaram no MANIAC para discos rígidos bidimensionais. O método hoje sustenta simulações em física, estatística e biologia.

Baseia-se em: Método de Monte Carlo; Computador eletrônico

Levou a: Fluidos de esferas rígidas; Monte Carlo em teoria de calibre na rede; O simulador quântico de Feynman

Fonte: Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller and Teller, ‘Equation of State Calculations by Fast Computing Machines’, J. Chem. Phys. 21 (1953) 1087

Endereço: /trees/simulations?n=m-mcmc

Dinâmica molecular (1957–1959)

Alder e Wainwright usaram computadores eletrônicos rápidos em Livermore para integrar as equações clássicas de movimento de algumas centenas de esferas rígidas. Encontraram indícios de uma transição entre fluido e sólido. O método de Monte Carlo amostra configurações. Já o novo método seguiu as partículas ao longo do tempo, o que deu acesso a fluxo, difusão e relaxação.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Integração numérica

Levou a: Modelos substitutos aprendidos; Dinâmica molecular ab initio; Dinâmica de proteínas

Fonte: Alder and Wainwright, ‘Phase Transition for a Hard Sphere System’, J. Chem. Phys. 27 (1957) 1208

Endereço: /trees/simulations?n=m-md

Modelos baseados em agentes (1971–1996)

O modelo de moradia de Schelling, de 1971, deu a cada agente uma regra local e deixou um padrão emergir. Os boids de Reynolds (1987) e o Sugarscape de Epstein e Axtell (1996) fizeram o mesmo num computador, com muitos agentes diferentes. A abordagem constrói um todo a partir das decisões de suas partes. Foi assim que multidões, mercados e sociedades entraram na simulação.

Baseia-se em: Computador eletrônico; Autômatos celulares

Levou a: Mercado de ações artificial; Sugarscape; Anasazi artificial

Fonte: Epstein and Axtell, Growing Artificial Societies: Social Science from the Bottom Up, Brookings Institution Press / MIT Press (1996)

Endereço: /trees/simulations?n=m-abm

Redes neurais (1986)

Rumelhart, Hinton e Williams descreveram a retropropagação. Ela ajusta os pesos das conexões de uma rede para reduzir a distância entre o que ela produz e o que se quer, e permite que unidades ocultas formem suas próprias características. Isso transformou as redes em aproximadores de funções que podem ser treinados. São a base dos simuladores aprendidos que ficam no topo de cada faixa.

Baseia-se em: Computador eletrônico

Levou a: Modelos substitutos aprendidos

Fonte: Rumelhart, Hinton and Williams, ‘Learning representations by back-propagating errors’, Nature 323 (1986) 533–536

Endereço: /trees/simulations?n=m-neural

Modelos substitutos aprendidos (2007)

Behler e Parrinello treinaram uma rede neural com energias da teoria do funcional da densidade. Ela passou a descrever a superfície de energia potencial do silício várias ordens de grandeza mais rápido que o cálculo quântico que copiava. Trocar uma simulação cara por uma aproximação aprendida é o passo que depois chegou à estrutura de proteínas, ao clima e a mundos interativos.

Baseia-se em: Redes neurais; Dinâmica molecular

Levou a: Estrutura de proteínas aprendida; Agentes generativos; Amostras de silício; Previsões do tempo aprendidas; GameNGen; Genie 3

Fonte: Behler and Parrinello, ‘Generalized neural-network representation of high-dimensional potential-energy surfaces’, Phys. Rev. Lett. 98 (2007) 146401

Endereço: /trees/simulations?n=m-learned