Дерево симуляций · чему мы научились моделировать

Сны (до письменных источников; измеряется с 1953 года · В сознании)

Самое раннее записанное описание сознания, создающего мир, — в Брихадараньяка-упанишаде (4.3.9–10, ок. VII–VI века до н. э., а в более широком научном диапазоне — примерно 900–600 годы до н. э.). Во сне «я» собирает материал со всего мира и строит сон при своём собственном свете. Там нет ни колесниц, ни лошадей, ни дорог, но оно создаёт их для себя, «ибо оно — создатель». Азеринский и Клейтман (1953) будили спящих во время фаз быстрого движения глаз. Они получили подробные рассказы о снах в 20 случаях из 27 — против 4 из 23, когда глаза были неподвижны. Ревонсуо (2000) доказывал, что сновидение — это симуляция мира, в которой отрабатывается умение замечать угрозы. Эта гипотеза до сих пор обсуждается.

Источник: 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

Адрес: /trees/simulations?n=w-dreams

Детская игра понарошку (до письменных источников; описано в 1945 году · В сознании)

Исследование символической игры у Пиаже (1945) описало, как дети принимают предмет или действие за замену другого внутри придуманной сцены. Лиллард с коллегами (2013) обобщили данные о том, что игра понарошку даёт развитию. Они сочли их неоднозначными и слишком скудными, чтобы показать, что она критически важна для какого-либо одного навыка.

Привело к: Стеклянный город

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-pretend

Греческая трагедия (ок. 534 г. до н. э. (по традиции) · Запускается людьми)

По традиционной дате, 534 год до н. э., Фесписа называют победителем первого состязания трагедий на Великих Дионисиях. Считается, что он первым сыграл персонажа, а не говорил от своего имени. Постановка вымысла для зрителей, где исполнители живут внутри него, — это созданный людьми вариант построенного мира.

Источники оставляют эту дату или утверждение неопределёнными.

Источник: 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)

Адрес: /trees/simulations?n=w-greek

Стеклянный город (1826–1831 · В сознании)

5 июня 1826 года отец подарил Бренуэллу Бронте двенадцать деревянных солдатиков. Дети Бронте тогда придумали конфедерацию Стеклянного города и с декабря 1827 года писали её историю. Позже они разделились на побочные миры Ангрия и Гондал. Учёные называют такие долго живущие придуманные миры паракосмами.

Опирается на: Детская игра понарошку

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-bronte

Альтернативная история (1836 (первый роман); Тит Ливий, ок. 25 г. до н. э. · В сознании)

Тит Ливий (Ab Urbe Condita IX.17–19) уже спрашивал, как бы справился Рим, если бы Александр Македонский повернул на запад. «Наполеон и завоевание мира» Луи Жоффруа (1836) — первый роман на основе изменённой истории, где Наполеон выигрывает в России в 1812 году. «Переписку П.» Натаниэля Готорна (1845) обычно называют первой полной альтернативной историей на английском. Каждая из них заставляет целый мир развиваться дальше в уме читателя из одного изменённого события.

Привело к: The Man in the High Castle; Контрфактическая история как метод

Источник: Wikipedia, ‘Alternate history’

Адрес: /trees/simulations?n=w-althistory

Языки раньше миров (с 1915 года · В сознании)

Дж. Р. Р. Толкин начал свой первый придуманный эльфийский язык, квенья, в тетради в марте 1915 года. Он говорил, что Средиземье создано в основном затем, чтобы у его языков был мир, где жить. Это первый придуманный мир, построенный от языка наружу. Его истории, народы и карты вырабатывались пять десятилетий.

Привело к: Миры с богатой историей

Источник: Tolkien Gateway, ‘Qenya Lexicon’

Адрес: /trees/simulations?n=w-tolkien

Link Trainer (1929–1934 · Модель-аналог)

Эдвин Линк подал заявку на патент в апреле 1929 года, а получил его в сентябре 1931 года. Патент описывал пневматический тренажёр, который двигал макет кабины в ответ на управление, чтобы пилоты могли учиться летать на земле. Первыми покупателями были в основном парки аттракционов. Армия США купила шесть тренажёров в 1934 году. К концу Второй мировой войны армия получила 6 271, а флот — 1 045.

Источник: Guinness World Records, ‘First flight simulator’

Адрес: /trees/simulations?n=w-linktrainer

The Man in the High Castle (октябрь 1962 года · В сознании)

Роман Филипа К. Дика рисует Соединённые Штаты, разделённые между Германией и Японией после победы стран Оси. Он получил премию «Хьюго» 1963 года. Дик назвал отправной точкой Bring the Jubilee Уорда Мура (1953), где побеждает Конфедерация. Внутри романа запрещённая книга воображает победу союзников. Так один контрфактический мир содержит другой.

Опирается на: Альтернативная история

Привело к: Контрфактические миры

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-highcastle

Dungeons and Dragons (1974 · Запускается людьми)

Набор в коробке Гайгэкса и Арнесона, изданный Tactical Studies Rules в 1974 году, описывают как первую ролевую игру в печати. Игроки говорят от лица персонажей в мире, которым управляет ведущий. Игра соединила настольные военные игры с игрой за персонажа. Схема «подземелье и ведущий» стала образцом для текстовых и компьютерных приключений.

Опирается на: «Кригшпиль»

Привело к: Colossal Cave Adventure

Источник: Dungeons & Dragons (1974), Wikipedia

Адрес: /trees/simulations?n=w-dnd

Colossal Cave Adventure (1975–1976 · Компьютер)

Уилл Краутер написал текстовую игру на DEC PDP-10. Игрок вводит команды и читает описания комнат и предметов в пещерной системе. Дон Вудс значительно расширил её в 1976 году. Это была первая приключенческая игра, в которую играли широко. Она превратила описанный мир в место, которое один человек мог исследовать в одиночку.

Опирается на: Электронный компьютер; Dungeons and Dragons

Привело к: MUD1

Источник: Раф Костер, «Краткая история» онлайн-миров

Адрес: /trees/simulations?n=w-colossal

MUD1 (1978–1980 · Компьютер)

Рой Трабшоу начал MUD в Эссекском университете на DEC PDP-10 в 1978 году, и к нему присоединился Ричард Бартл. Игра позволяла нескольким игрокам одновременно делить один текстовый мир. Название пошло от Dungeon, варианта Zork. Она сделала построенный мир долговечным и общим.

Опирается на: Colossal Cave Adventure

Привело к: Мир с богатой историей, где миллионы жителей; Second Life

Источник: Richard Bartle, «Early MUD history»

Адрес: /trees/simulations?n=w-mud1

Клингонский (1985; институт — 1992 · Запускается людьми)

Марк Окранд создал клингонский как рабочий язык для «Звёздного пути». Он вышел как The Klingon Dictionary в 1985 году, а Лоуренс Шён основал Институт клингонского языка в 1992 году. Оценки числа свободно говорящих остаются небольшими: около дюжины в 1996 году и от 20 до 30 в 2009 году. Но у языка есть грамматика, литература и переведённые пьесы.

Привело к: Ребёнок, выросший на клингонском; Миры с богатой историей

Источник: Wikipedia, ‘Klingon language’

Адрес: /trees/simulations?n=w-klingon

Контрфактическая история как метод (1991–1997 · Идея · Запускается людьми)

Книги Джеффри Хоторна Plausible Worlds (1991), Тетлока и Белкина Counterfactual Thought Experiments in World Politics (1996) и сборник под редакцией Найла Фергюсона Virtual History (1997) ввели вопрос «а что, если» в академическую историю и политологию. Они добавили критерии того, какие изменённые прошлые правдоподобны. Ричард Эванс в Altered Pasts (2014) утверждает, что такие истории всегда несут убеждения своих авторов из настоящего.

Опирается на: Альтернативная история

Привело к: Контрфактические миры

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-cfhistory

Civilization (1991; 73 миллиона копий к 2025 году · Компьютер)

Sid Meier’s Civilization (1991) позволяет игроку вести цивилизацию от первого города до космических полётов, так что каждая партия — история, которой не было. Когда в феврале 2025 года вышла седьмая игра, серия разошлась тиражом более 73 миллионов копий. Здесь считаются отгруженные магазинам единицы, а не обязательно купленные игроками. Глобальные стратегии вроде Hearts of Iron, Второй мировой войны с открытым исходом, продаются миллионами.

Привело к: Контрфактические миры

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-civ

Ребёнок, выросший на клингонском (c. 1996–1999 · Застопорилось · Запускается людьми)

Лингвист д’Армонд Спирс говорил со своим маленьким сыном Алеком только на клингонском примерно первые три года его жизни. Мать мальчика говорила по-английски. Спирс хотел проверить, усвоит ли ребёнок придуманный язык как родной. Алек кое-что понимал и произносил несколько слов, но отвечал на нём редко.

Почему застопорилось: Дело застопорилось, потому что язык сам по себе — ещё не мир. У мальчика был один носитель клингонского, не было детей-носителей и не было ни историй, ни школы на нём. Примерно в три года он начал игнорировать клингонский, Спирс бросил, и к тринадцати годам Алек не говорил на нём совсем. Чтобы вырастить носителя придуманного языка, вокруг ребёнка нужна вся культура.

Опирается на: Клингонский

Привело к: Миры с богатой историей

Источник: HuffPost UK, reporting Wired (1999)

Адрес: /trees/simulations?n=w-speers

Rome Reborn (с 1996 года · Компьютер)

Rome Reborn начался в 1996 году в UCLA под руководством Бернарда Фришера. Он моделирует весь город Рим таким, каким он был в 320 году н. э. Версию 1.0 закончили в 2007 году, а версию 3.0 (2018) перестроили так, чтобы по ней можно было ходить в шлеме. Это реконструированный мир. Каждое здание опирается на археологические свидетельства там, где они есть, и на вывод там, где их нет.

Привело к: Свидетельство или догадка: Лондонская хартия

Источник: Wikipedia, ‘Rome Reborn’

Адрес: /trees/simulations?n=w-rome

Second Life (2003; пик — 2009 · Компьютер)

Second Life компании Linden Lab (2003) — мир, построенный его жителями, с землёй, экономикой и валютой. В начале 2009 года его пик составил около 88 200 человек онлайн одновременно. К концу 2010 года было зарегистрировано около 21 миллиона аккаунтов. Это первый крупный мир, который люди воспринимали как второе место для жизни, а не как игру.

Опирается на: MUD1

Привело к: Социальные миры в шлемах

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

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

Мир с богатой историей, где миллионы жителей (2004; 12 миллионов подписчиков в 2010 году · Компьютер)

World of Warcraft (2004) поместила миллионы людей в один придуманный мир со своими расами, историей и войнами. Она происходит от текстовых миров MUD. В октябре 2010 года Blizzard объявила, что число подписчиков превысило 12 миллионов — это последняя громкая цифра игры. Игроки проводят там годы, но люди в ней, не являющиеся игроками, действуют по сценарию.

Опирается на: MUD1

Привело к: Миры с богатой историей

Источник: Activision Blizzard press release, 7 October 2010

Адрес: /trees/simulations?n=w-wow

Свидетельство или догадка: Лондонская хартия (2009 (термин «виртуальная археология» — 1990) · Идея · Запускается людьми)

Пол Рейли ввёл термин «виртуальная археология» в 1990 году. Лондонская хартия (2009) установила правило: визуализация должна сообщать зрителю, какие её части показывают то, что сохранилось, какие — реставрации, основанные на свидетельствах, а какие — гипотезы. Это первый стандарт честности внутри реконструированного мира.

Опирается на: Rome Reborn

Привело к: Реконструированные миры

Источник: Wikipedia, ‘Virtual archaeology’

Адрес: /trees/simulations?n=w-london

GameNGen (2024 · Компьютер)

Валевски с коллегами обучили диффузионную модель на записях агента, играющего в DOOM. Без обычного игрового движка она генерирует каждый следующий кадр по прошлым кадрам и действиям игрока, примерно 20 кадров в секунду на одном TPU. Оценщики-люди отличали короткие клипы настоящей игры от смоделированных лишь немного лучше, чем наугад.

Опирается на: Выученные суррогатные модели

Привело к: Genie 3; Фотореализм в реальном времени

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

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

Genie 3 (2025 · Компьютер)

DeepMind анонсировала Genie 3 5 августа 2025 года. Это модель мира, которая создаёт среды, по которым можно перемещаться, в реальном времени, в 720p и 24 кадрах в секунду. Миры оставались в основном согласованными несколько минут, а зрительная память уходила назад примерно на минуту. Модель выпустили только как ограниченный исследовательский предпросмотр для небольшой группы учёных и авторов.

Опирается на: GameNGen; Выученные суррогатные модели

Привело к: Симуляция предков; Фотореализм в реальном времени; Реконструированные миры; Миры с богатой историей

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-genie3

Социальные миры в шлемах (февраль 2026 года · Компьютер)

VRChat поставил рекорд — 158 192 человека онлайн одновременно на концерте в феврале 2026 года. Обычные пики по выходным — около 120 000. Roblox сообщил о 151,5 миллиона ежедневных пользователей в третьем квартале 2025 года, в основном на экранах, а не в шлемах. Это самые большие группы людей, живущих часть каждого дня в построенных мирах.

Опирается на: Second Life

Привело к: Погружающие миры в повседневной жизни

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

Адрес: /trees/simulations?n=w-vrchat

Фотореализм в реальном времени (2029–2034 · Прогноз)

Родной раздел: Дерево технологий.

Представители индустрии прогнозировали изображения в реальном времени, неотличимые от фотографий. В 2024 году один крупный производитель назвал окно в 5–10 лет. Прогноз 2013 года на десять лет для той же вехи истёк в 2023 году, и никто не заявлял, что она достигнута.

Опирается на: Genie 3; GameNGen

Привело к: VR с полным погружением

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

VR с полным погружением (2029–2030s · Прогноз)

Родной раздел: Дерево технологий.

Лишь один футуролог, названный по имени, опубликовал даты для VR на уровне нервной системы. Он относит его к концу 2020-х — 2030-м годам и использует нанороботов в мозге. Мы не нашли ни экспертного опроса, ни независимого прогноза этой вехи. Такую систему никто не продемонстрировал.

Опирается на: Фотореализм в реальном времени; Эмуляция всего мозга

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

Погружающие миры в повседневной жизни (2026–2040 · Прогноз)

Это прогнозы о том, что значительная доля людей будет проводить часть каждого дня внутри погружающих миров. Дата Gartner истекла в 2026 году. Рекорд VRChat — около 158 000 человек одновременно, а ежедневных пользователей Roblox около 151 миллиона, в основном на плоских экранах. Это далеко от четверти всех людей, которая прогнозировалась. Опрос 624 экспертов в 2022 году разделился 54 к 46 по поводу полумиллиарда человек к 2040 году.

Опирается на: Социальные миры в шлемах

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

Реконструированные миры (undated · Проекция)

Это утраченная цивилизация, наша или другого вида, восстановленная по тому, что она оставила, и запущенная так, чтобы в ней можно было жить. Свидетельства никогда не покрывают целый мир. Поэтому любая реконструкция отчасти запись, отчасти вывод, а давно погибшая чужая цивилизация была бы в основном выводом. Правило Лондонской хартии — сообщать посетителю, где что. Это становится этикой всего жанра.

Опирается на: Свидетельство или догадка: Лондонская хартия; Лицо по ДНК; «Лютые волки» с отредактированными генами; Genie 3

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

Контрфактические миры (undated · Проекция)

Это наша собственная история, прокрученная вперёд от изменённого события, например победы стран Оси или монгольского завоевания Европы. Романы делают это в уме читателя с 1836 года, а стратегические игры — миллионными тиражами. Предполагаемый шаг — запустить её с симулированными людьми внутри. Это превращает мысленный эксперимент в мир с обитателями.

Опирается на: The Man in the High Castle; Контрфактическая история как метод; Civilization; Смоделированное человеческое общество

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

Миры с богатой историей (undated · Проекция)

Это реальность, целиком сделанная из преданий, с орками и эльфами или с клингонами из «Звёздного пути». Их языки, истории и религии изнутри считаются истинными. Человек мог бы родиться там и вырасти в ней. В её собственной выдумке мог бы даже появиться странный воображаемый народ под названием люди.

Опирается на: Языки раньше миров; Клингонский; Ребёнок, выросший на клингонском; Мир с богатой историей, где миллионы жителей; Genie 3

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

Симуляция предков (undated · Прогноз)

Бостром (2003) не называет даты и говорит, что аргумент от неё не зависит. Он оценивает, что для симуляции всей умственной истории человечества нужно около 10³³–10³⁶ операций. Компьютер с массой планеты мог бы дать это меньше чем за секунду своей мощности.

Опирается на: Эмуляция всего мозга; Genie 3; World3

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

Антикитерский механизм (ок. II века до н. э. · Модель-аналог)

Из затонувшего корабля у Антикитеры подняли бронзовый механизм с шестерёнками. Он показывал движение Солнца, Луны и планет и предсказывал затмения по вавилонским циклам. Его лунные шестерни воплощают в металле теорию, которую приписывают Гиппарху. Фрит с коллегами (2021) предложили модель его передней планетной шкалы.

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

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

Приливный предсказатель Кельвина (1872 · Модель-аналог)

Кельвин спроектировал эту машину вместе с Эдвардом Робертсом для Британской ассоциации, а построил её Александр Леге. Она механически складывала десять гармонических составляющих прилива, чтобы вычерчивать приливную кривую в порту. С 1870-х по 1960-е годы построили более тридцати таких машин. Около девяноста лет машина, воплощавшая гармоническую структуру системы, предсказывала её будущее.

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-tide

Ручной прогноз Ричардсона (1922 · Запускается людьми)

Льюис Фрай Ричардсон вручную вычислил изменение погоды за одно утро 1910 года. Он использовал конечно-разностные уравнения атмосферы. Он писал, что составление расчётных бланков и вычисление нового распределения для двух колонок заняло лучшую часть шести недель. Он представил себе зал примерно с 64 000 людей-вычислителей, работающих синхронно, чтобы поспевать за настоящей погодой. Это ранний образ параллельного компьютера.

Опирается на: Численное интегрирование

Привело к: Первый компьютерный прогноз

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-richardson

Галактики из лампочек Хольмберга (1941 · Модель-аналог)

Хольмберг использовал лампочки, по 37 на галактику, и фотоэлементы, измерявшие яркость как замену гравитации. И то и другое убывает как обратный квадрат расстояния. Он шаг за шагом двигал лампочки, чтобы смоделировать две взаимодействующие дисковые галактики. Опыт дал приливные хвосты и мосты, примерно за тридцать лет до того, как цифровые компьютеры смогли это проверить.

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-holmberg

Первый компьютерный прогноз (1950 · Компьютер)

Чарни, Фьёртофт и фон Нейман решили баротропное уравнение завихренности на ENIAC. Они взяли ограниченную область, сетку 19 на 16 с шагом около 600 км, и получили четыре 24-часовых прогноза. На каждый прогноз уходило около 24 часов вычислений, в основном на ручную работу с перфокартами. Так что машина была не быстрее самой погоды.

Опирается на: Электронный компьютер; Конечные разности; Ручной прогноз Ричардсона

Привело к: Расчёт циркуляции Филлипса; Выученные прогнозы погоды

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-eniac

Расчёт циркуляции Филлипса (1955–1956 · Компьютер)

Филлипс провёл численную симуляцию общей циркуляции атмосферы на машине Института перспективных исследований примерно на модельный месяц. Она показала реалистичные месячные и сезонные картины в тропосфере. За неё он получил первую премию имени Нейпира Шоу. Её обычно называют первой удачной климатической моделью.

Опирается на: Первый компьютерный прогноз; Конечные разности

Привело к: Связанные модели океана и атмосферы; Глобальная модель с разрешением облаков

Источник: 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

Адрес: /trees/simulations?n=p-phillips

Звёздное скопление: задача N тел (1960 · Компьютер)

Фон Хёрнер проинтегрировал на компьютере гравитационное движение 4–16 звёзд с шагом по времени, заданным ближайшей парой. В 1963 году он довёл число до 25. Это самое раннее задокументированное интегрирование задачи N тел. От него линия идёт через скопления галактик к симуляциям вселенной.

Опирается на: Электронный компьютер; Численное интегрирование

Привело к: Millennium Simulation

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

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

Хаотическая конвекция Лоренца (1961–1963 · Компьютер)

Лоренц запускал модель погоды из двенадцати переменных на Royal McBee LGP-30. Когда он перезапустил её с округлёнными значениями из распечатки, результат разошёлся с первым прогоном. В 1963 году он опубликовал модель конвекции, решения которой неустойчивы и в основном непериодичны. Она показала, что детерминированная симуляция может быть непредсказуемой за пределами ограниченного времени. Это ставит предел тому, как далеко вперёд может заглянуть любой прогноз.

Опирается на: Электронный компьютер; Численное интегрирование

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-lorenz

Связанные модели океана и атмосферы (1969 · Компьютер)

Манабэ и Брайан в Лаборатории геофизической гидродинамики связали модельную атмосферу с модельным океаном. Они взяли идеализированную полосу океана и континента, исходя из того, что море переносит примерно столько же тепла, сколько атмосфера. Её описывают как первую связанную климатическую модель океана и атмосферы.

Опирается на: Расчёт циркуляции Филлипса; Конечные разности

Привело к: Глобальная модель с разрешением облаков

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

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

Millennium Simulation (2005 · Компьютер)

Шпрингель с коллегами проследили более десяти миллиардов частиц тёмной материи, пока росла структура в кубическом участке вселенной. К прогону добавили модели формирования галактик и квазаров, чтобы сравнить смоделированную и наблюдаемую крупномасштабную структуру. Он показал, что барионные особенности ранней вселенной проявляются, искажённые, в распределении галактик при малом красном смещении.

Опирается на: Звёздное скопление: задача N тел; Электронный компьютер

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

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

Глобальная модель с разрешением облаков (2007 · Компьютер)

Миура с коллегами симулировали событие колебания Маддена — Джулиана на Earth Simulator. Их глобальная модель разрешает облака напрямую, а не приближает их. Она воспроизвела медленный дрейф события на восток. Этот подход позже назвали глобальным моделированием с разрешением штормов.

Опирается на: Расчёт циркуляции Филлипса; Связанные модели океана и атмосферы

Привело к: Цифровые двойники Destination Earth; Полный цифровой двойник Земли

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-miura

Выученные прогнозы погоды (2023 · Компьютер)

GraphCast — нейросеть, обученная на данных реанализа. Она предсказывает сотни погодных переменных на следующие 10 суток с разрешением 0,25 градуса меньше чем за минуту. Она оказалась точнее оперативной детерминированной системы Европейского центра на 90% из 1 380 проверочных целей. Она заменяет пошаговое интегрирование уравнений атмосферы выученным отображением одного состояния в следующее.

Опирается на: Выученные суррогатные модели; Первый компьютерный прогноз

Привело к: Цифровые двойники Destination Earth

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

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

Цифровые двойники Destination Earth (2024 · Компьютер)

ECMWF построил первые два цифровых двойника Destination Earth — по адаптации к изменению климата и по экстремальным погодным явлениям. Вторая фаза программы началась 10 июня 2024 года. Программа называет своей целью цифровую копию системы Земли к 2030 году.

Опирается на: Глобальная модель с разрешением облаков; Выученные прогнозы погоды; Электронный компьютер

Привело к: Полный цифровой двойник Земли

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

Адрес: /trees/simulations?n=p-destine

Полный цифровой двойник Земли (2030 (заявленная цель программы, а не независимый прогноз) · Прогноз)

Программа Destination Earth называет своей целью цифровую копию системы Земли к 2030 году. Первые два её двойника заработали в 2024 году. Единственный другой источник, который мы нашли, — обзор климатических моделей с шагом в километры. Он выступает за согласованные усилия и даты не называет.

Опирается на: Цифровые двойники Destination Earth; Глобальная модель с разрешением облаков

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

Римская муштра как репетиция (ок. 75 г. н. э. · Запускается людьми)

В «Иудейской войне» Иосиф Флавий писал, что каждый римский воин упражняется ежедневно, словно на войне. Он подытожил эту практику так: учения — это бескровные сражения, а сражения — кровавые учения. Репетиция боя с теми же подразделениями и теми же приёмами, что и в настоящем, — ранняя задокументированная форма симуляции войны.

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

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

Чатуранга, армейская игра (VI–VII века н. э. · Запускается людьми)

Чатуранга означает четыре части армии: пехоту, конницу, слонов и колесницы. В неё играли в Индии на доске восемь на восемь. Самое раннее упоминание названия на санскрите — в «Харшачарите» Баны, написанной в VII веке. Игра — предок шахмат, и около 600 года н. э. она перешла в Персию под названием чатранг. Она сводит армию и местность к нескольким фигурам и правилам. Это ранняя модель войны, которую вели люди.

Привело к: Шахматная военная игра Хеллвига

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-chaturanga

Шахматная военная игра Хеллвига (1780 · Запускается людьми)

В 1780 году Иоганн Хеллвиг, профессор математики Collegium Carolinum в Брауншвейге, издал тактическую игру на основе шахмат. В неё играли двое и более на доске примерно 49 на 33 клетки с горами, болотами и водой. Целью было взять вражескую крепость, а не взять в плен короля. Это самая ранняя из немецких военных игр на шахматной основе, предшествовавших «Кригшпилю» Рейсвица.

Опирается на: Чатуранга, армейская игра

Привело к: «Кригшпиль»

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-hellwig

«Кригшпиль» (1812–1824 · Запускается людьми)

В 1811 году прусским принцам показали стол с местностью из влажного песка и моделей. В 1812 году его представили королю. В 1824 году младший Рейсвиц издал правила, где использовались топографические карты, а последствия боя были выражены числами. «Кригшпиль» описывают как первую систему военных игр, которую армия приняла как серьёзный инструмент обучения и исследований.

Опирается на: Шахматная военная игра Хеллвига

Привело к: Dungeons and Dragons

Источник: Kriegsspiel, Wikipedia; Georg von Reisswitz, Wikipedia

Адрес: /trees/simulations?n=soc-kriegs

Гидравлическая экономика Филлипса (1949 · Модель-аналог)

Билл Филлипс построил MONIAC — гидравлический аналоговый компьютер. Вода в баках и трубах изображала потоки доходов и расходов в экономике Великобритании. Он показал его в Лондонской школе экономики 29 ноября 1949 года. Было построено не меньше двенадцати машин, а оригинал работал до 1992 года.

Привело к: World3

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-moniac

The People Machine (1959–1960 · Компьютер)

Simulmatics возглавлял Итиэл де Сола Пул вместе с Робертом Абельсоном. Она разделила американский электорат на 480 типов избирателей и 52 тематических кластера, построенных по прошлым опросам. Затем она симулировала, как каждый тип отреагирует на решения в ходе кампании. Сначала она работала на Национальный комитет Демократической партии, а затем на кампанию Кеннеди. Лепор насчитывает три отчёта для кампании и говорит, что её влияние неясно.

Опирается на: Электронный компьютер

Привело к: Кремниевые выборки

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-simulmatics

Сегрегация по Шеллингу (1969–1971 · Запускается людьми)

В модели Шеллинга агенты двух видов переезжают, когда доля похожих на них соседей меньше заданной. Она показала, что сильная сегрегация в жилье может возникать из одних лишь слабых предпочтений. Он проработал её вручную с монетами на шахматной доске, так что это была симуляция, которую вели люди. Позже она стала стандартным первым примером агентного моделирования.

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-schelling

World3 (1971–1972 · Компьютер)

Медоуз с коллегами построили World3 на основе модели World2 Форрестера. Она связывает население, сельское хозяйство, промышленность, ресурсы и загрязнение в виде контуров обратной связи. Её стандартный прогон показал выход за пределы возможного с последующим крахом. Работа вышла как «Пределы роста» в 1972 году и поставила симуляцию всей человеческой системы перед обычными читателями.

Опирается на: Электронный компьютер; Гидравлическая экономика Филлипса

Привело к: Симуляция предков

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-world3

Симуляция чужих сознаний (1978–1986 · Идея · В сознании)

В 1978 году Примак и Вудраф задали вопрос, есть ли у шимпанзе теория разума. В 1986 году Гордон и Хил, работая порознь, доказывали, что люди предсказывают других, симулируя их. Они запускают собственный процесс принятия решений на обстоятельствах другого человека. Согласно этому подходу, понимание других людей — это их мысленная симуляция.

Опирается на: Модель в голове по Крэйку

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

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

Искусственный фондовый рынок (1994 · Компьютер)

Палмер, Артур, Холланд, Лебарон и Тейлер симулировали рынок одной акции. Адаптивные программы-трейдеры придерживались разных стратегий, а специалист устанавливал цену, так что цены получались из взаимодействия трейдеров. Модель необязательно приходила к равновесию. Она могла показывать пузыри, обвалы и стойко высокий объём торгов.

Опирается на: Агентные модели

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

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

Sugarscape (1996 · Компьютер)

Эпштейн и Акстелл поместили агентов с разным обменом веществ и зрением на сетку с сахаром. Образование групп, передача культуры, сражения и торговля возникли из простых местных правил. В их книге метод описан как выращивание общества снизу вверх.

Опирается на: Агентные модели

Привело к: Искусственные анасази

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

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

Искусственные анасази (2002 · Компьютер)

Акстелл с коллегами смоделировали анасази-кайента в долине Лонг-Хаус: агенты выбирали, где пахать и селиться. Модель воспроизвела колебания численности населения и смену картины расселения общества примерно с 1800 года до н. э. по 1300 год н. э. Главное расхождение в том, что в модельной долине в 1300 году ещё могло бы прокормиться много людей, тогда как реальное население ушло.

Опирается на: Sugarscape; Агентные модели

Привело к: Смоделированное человеческое общество

Источник: 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

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

Кремниевые выборки (2022–2023 · Компьютер)

Эргайл с коллегами дали языковой модели социально-демографические предыстории тысяч реальных респондентов опросов. Для политики США они обнаружили, что её ответы могут заменять определённые группы людей. Это свойство они назвали алгоритмической точностью. Такие «кремниевые выборки» они предложили использовать, чтобы проверять гипотезы до дорогой работы с людьми.

Опирается на: Выученные суррогатные модели; The People Machine

Привело к: Смоделированное человеческое общество

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

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

Цивилизация агентов (октябрь 2024 года · Компьютер)

Project Sid от Altera запустил вместе от 10 до более чем 1 000 агентов на языковых моделях в Minecraft. По сообщению авторов, агенты взяли на себя специализированные роли, меняли общие правила и передавали культуру. Сами авторы называют результаты предварительными. Это самая крупная из опубликованных попыток создать общество программных людей, живущих в игровом мире.

Опирается на: Генеративные агенты

Привело к: Жители по сценарию

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

Адрес: /trees/simulations?n=soc-sid

Смоделированное человеческое общество (Датированного прогноза нет; только заявленная цель · Прогноз)

Ведущая группа, которая строит симуляции на генеративных агентах, заявила о замысле симулировать восемь миллиардов людей. Сроков она не называла. Опубликованные сейчас прогоны гораздо меньше: 25 агентов в статье 2023 года и 1 052 человека в продолжении 2024 года.

Опирается на: Генеративные агенты; Кремниевые выборки; Искусственные анасази

Привело к: Контрфактические миры

Источники оставляют эту дату или утверждение неопределёнными.

Адрес: /trees/simulations?n=f-society

Модель в голове по Крэйку (1943 · Идея · В сознании)

В книге The Nature of Explanation Кеннет Крэйк предположил, что организм несёт в себе малую модель внешнего мира и собственных возможных действий. Это позволяет ему испытывать варианты до действия. Он сравнивал это с проверкой проекта корабля на модели в бассейне. Тогда нервная система — симулятор в том смысле, в каком это слово используется на этом дереве.

Привело к: Реплей в гиппокампе; Представляя будущее; Симуляция чужих сознаний

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

Адрес: /trees/simulations?n=min-craik

Ходжкин и Хаксли вручную (1952 · Запускается людьми)

Хаксли проинтегрировал уравнения Ходжкина — Хаксли для гигантского аксона кальмара на механическом арифмометре с ручным приводом, потому что кембриджский компьютер не работал. Один бегущий потенциал действия занял около трёх недель. Результат совпал по форме и скорости с нервным импульсом. На этой модели позже построили симуляцию нейронов.

Опирается на: Численное интегрирование; Дифференциальные уравнения

Привело к: Модель клетки сердца; Симулированные сети нейронов; Микросхема неокортекса; OpenWorm; Human Brain Project

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

Адрес: /trees/simulations?n=min-hh

Симулированные сети нейронов (1954–1956 · Компьютер)

Фарли и Кларк симулировали самоорганизующуюся сеть на цифровом компьютере в MIT (1954). В 1956 году Рочестер, Холланд, Хайбт и Дуда использовали IBM 704, чтобы симулировать сеть нейронов и проверить теорию клеточных ансамблей Хебба. Клеточные ансамбли образовались из неорганизованной сети, хотя вели себя пока не так, как требовала теория.

Опирается на: Электронный компьютер; Ходжкин и Хаксли вручную

Привело к: Микросхема неокортекса; Human Brain Project

Источник: 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

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

ELIZA (1965–1966 · Компьютер)

ELIZA Вайценбаума работала на системе разделения времени в MIT. Она отвечала на печатные фразы, сопоставляя ключевые слова по правилам разбора, а затем собирая ответ из входной фразы по правилам сборки. Это был сценарный заменитель одной стороны разговора, без модели смысла. Здесь начинаются программы, занимающие место человека в диалоге.

Опирается на: Электронный компьютер

Привело к: Генеративные агенты

Источник: 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

Адрес: /trees/simulations?n=min-eliza

Реплей в гиппокампе (1994 · В сознании)

Уилсон и Макнотон записывали группы клеток места гиппокампа у крыс. Клетки, которые срабатывали вместе в одном месте во время задания, срабатывали чаще и во сне после него. Это широко цитируемая демонстрация того, что мозг заново проигрывает прежний опыт вне бодрствования. Это мысленная симуляция событий, которые уже произошли.

Опирается на: Модель в голове по Крэйку

Привело к: Представляя будущее

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

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

Философские зомби (1996 · Идея · В сознании)

Дэвид Чалмерс изложил аргумент о зомби в книге The Conscious Mind (1996). Существо может быть неотличимо от человека во всех физических и поведенческих отношениях и при этом совсем не иметь опыта. Это мыслимо. А если так, то смоделированный человек мог бы вести себя в точности как мы, и за этим никого бы не было.

Привело к: Люди-тени; Сознательные жители

Источник: Stanford Encyclopedia of Philosophy, ‘Zombies’

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

Люди-тени (2003 · Идея · В сознании)

В аргументе симуляции Бостром оценивает полный прогон всей истории человечества в 10³³–10³⁶ операций. Он отмечает, что необходимые вычисления можно сократить, если моделировать полностью лишь часть сознаний: «Остальное человечество тогда было бы зомби или „людьми-тенями“». Это первое утверждение о том, что в смоделированном мире могут жить обитатели обоих видов.

Опирается на: Философские зомби

Привело к: Жители по сценарию

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

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

Представляя будущее (2007 · В сознании)

Шактер и Эддис предположили, что эпизодическая память существует отчасти затем, чтобы строить воображаемые будущие события. Она гибко пересобирает кусочки прошлого опыта в симуляции возможного будущего. С этой точки зрения обычное вспоминание и планирование — это род симуляции, которую строит мозг.

Опирается на: Реплей в гиппокампе; Модель в голове по Крэйку

Источник: 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

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

Human Brain Project (2009–2023 · Застопорилось · Компьютер)

В 2009 году Маркрам пообещал симулировать человеческий мозг за десять лет. Затем начался европейский Human Brain Project. В июле 2014 года открытое письмо более чем 800 учёных возражало против подхода «снизу вверх». После посреднической проверки проект отказался от полной симуляции мозга и переориентировался на вычислительные инструменты для нейронауки. EBRAINS — его платформа-преемник.

Почему застопорилось: Проекту не удалось симулировать мозг целиком. Его перестроили вокруг инструментов для нейронауки.

Опирается на: Ходжкин и Хаксли вручную; Симулированные сети нейронов

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

Адрес: /trees/simulations?n=min-hbp

OpenWorm (с 2011 года · Идея · Компьютер)

OpenWorm — открытое сотрудничество по симуляции нематоды Caenorhabditis elegans, у которой в нервной системе 302 нейрона. Работа идёт от нейронов и мышц к движению тела. Сарма с коллегами (2018) описывают его подпроекты и результаты как частичные. Ни один отчёт не описывает полную симуляцию червя, который ведёт себя как живой.

Опирается на: Ходжкин и Хаксли вручную

Привело к: Эмуляция всего мозга

Источники оставляют эту дату или утверждение неопределёнными.

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

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

Микросхема неокортекса (2015 · Компьютер)

Маркрам с коллегами реконструировали и симулировали около 0,29 кубического миллиметра соматосенсорной коры молодой крысы. В ней было примерно 31 000 нейронов и 37 миллионов синапсов. Симуляция воспроизвела ряд экспериментов без подстройки параметров. Это подробная цифровая реконструкция небольшого участка коры, а не всего мозга.

Опирается на: Ходжкин и Хаксли вручную; Симулированные сети нейронов

Привело к: Эмуляция всего мозга

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

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

Генеративные агенты (2023–2024 · Компьютер)

Парк с коллегами поместили 25 агентов на языковых моделях в городок, похожий на The Sims. У каждого были память, рефлексия и планирование, и каждая из этих частей делала поведение агентов правдоподобнее. В продолжении 2024 года агентов строили по двухчасовым интервью с 1 052 людьми. Их ответы на опросы совпадали с ответами участников примерно в 85% случаев, а сами участники совпадали со своими же ответами двухнедельной давности. Эти агенты заменяют отдельных людей так же, как ELIZA заменяла одну сторону разговора.

Опирается на: Выученные суррогатные модели; ELIZA

Привело к: Смоделированное человеческое общество; Цивилизация агентов

Источник: 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)

Адрес: /trees/simulations?n=min-park

Жители по сценарию (undated · Проекция)

Это миры, где люди действуют убедительно, хотя внутри никого нет. Это «люди-тени» Бострома. Им нужно гораздо меньше вычислений, и никто не страдает. Но такой мир ближе к театру, и посетитель никогда не может быть уверен, с каким видом он разговаривает.

Опирается на: Люди-тени; Цивилизация агентов

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

Эмуляция всего мозга (2050–2075 · Мост)

Есть также в разделе: Дерево технологий и Становление синтетическим.

Дорожная карта FHI 2008 года пришла к выводу, что эмуляция возможна до середины века, но только если достаточно моделей на электрофизиологическом уровне. Более тонкая детализация пришла бы позже. Модель Монте-Карло 2014 года даёт медианную оценку — 2064 год, если это вообще произойдёт. Медиана сообщества Metaculus — около 2073.

Опирается на: Микросхема неокортекса; OpenWorm

Привело к: Симуляция предков; VR с полным погружением; Загрузка сознания; Сознательные жители

Адрес: /trees/simulations?n=f-wbe

Загрузка сознания (2060s–2100+ · Прогноз)

Есть также в разделе: Становление синтетическим.

Загрузка — следующий шаг после эмуляции. Вы сканируете мозг конкретного человека и запускаете его. Прогнозисты ставят её после эмуляции всего мозга. Опубликованные даты — от 2060-х годов до примерно века вперёд, а некоторые считают, что она лежит за горизонтом ИИ ближнего срока.

Опирается на: Эмуляция всего мозга

Адрес: /trees/simulations?n=f-upload

Сознательные жители (undated · Проекция)

Это миры, где у людей есть собственный опыт. Каждому из них для работы нужна вычислительная мощность полноценного сознания. Каждый из них важен морально, и тёмный мир становится настоящим страданием. Это ветвь, где смоделированные миры — общества, а не истории.

Опирается на: Эмуляция всего мозга; Философские зомби

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

Родильный манекен дю Кудре (1756 · Модель-аналог)

«Машина» Анжелики дю Кудре была моделью нижней части женского тела в натуральную величину из ткани, кожи и набивки. Ремни изображали растяжение родовых путей. На ней она учила акушерок нормальным родам, тазовым предлежаниям и осложнённым родам. Коллегия хирургов одобрила её 1 декабря 1756 года, и по ней учили по всей Франции.

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

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

Реакция-диффузия Тьюринга (1952 · Компьютер)

Тьюринг показал, что два химических вещества, которые реагируют и распространяются, могут превратить однородное состояние в пятна, полосы и волны. Для части чисел он использовал компьютер Манчестерского университета. Это была компьютерная модель того, как начинается биологическая форма, и она появилась раньше молекулярной биологии развития.

Опирается на: Электронный компьютер; Конечные разности

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

Адрес: /trees/simulations?n=life-turing

Эволюция на машине IAS (1953 · Компьютер)

В марте 1953 года Нильс Баричелли заполнил компьютер Института перспективных исследований случайными числами. Он следил за числовыми «организмами», которые размножались, мутировали и образовывали симбиотические группы. Он хотел проверить, может ли эволюция идти в искусственной вселенной. Это самый ранний задокументированный компьютерный эксперимент по эволюции. Первое опубликованное описание — статья 1954 года на итальянском.

Опирается на: Электронный компьютер; Клеточные автоматы

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

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

Модель клетки сердца (1960 · Компьютер)

Нобл приспособил уравнения Ходжкина — Хаксли, чтобы воспроизвести на компьютере потенциалы действия и водителя ритма в волокне Пуркинье сердца. Он показал, что модель мембраны, созданную для аксона кальмара, можно перенастроить для другой ткани. Это был первый шаг к вычислительным моделям сердца.

Опирается на: Электронный компьютер; Ходжкин и Хаксли вручную

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

Адрес: /trees/simulations?n=life-noble

«Жизнь», сыгранная вручную (конец 1960-х — 1970 · Запускается людьми)

Конвей с коллегами вручную перебирали варианты правил рождения и гибели на доске для го. Они остановились на правилах, которые Мартин Гарднер опубликовал в Scientific American в октябре 1970 года. После этого читатели запускали «Жизнь» вручную на миллиметровке, а также на компьютерах. Так клеточный автомат стал не только моделью живоподобного роста, но и занятием для досуга.

Опирается на: Клеточные автоматы

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

Адрес: /trees/simulations?n=life-life

Динамика белков (1977 · Компьютер)

Маккаммон, Желен и Карплус симулировали бычий панкреатический ингибитор трипсина — небольшой белок. Они решили уравнения движения его атомов под действием эмпирической энергетической функции. Оказалось, что внутри белка вещество ведёт себя как жидкость, с локальными движениями, которые диффундируют. Это заменило представление о жёстком свёрнутом белке.

Опирается на: Молекулярная динамика

Привело к: Модели целой клетки; Выученная структура белка

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

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

Геном неандертальца (май 2010 года · Компьютер)

Грин с коллегами опубликовали черновой геном неандертальца более чем в 4 миллиарда оснований, от трёх особей (Science 328, 710–722). Они обнаружили, что неандертальцы скрещивались с предками людей за пределами Африки. Вымершую популяцию людей стало возможно прочитать по её ДНК.

Привело к: Лицо по ДНК; «Лютые волки» с отредактированными генами

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

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

Модели целой клетки (2012–2022 · Компьютер)

Карр с коллегами объединили 28 подмоделей в модель Mycoplasma genitalium, бактерии с 525 генами. Они сравнили её предсказания со множеством наблюдаемых форм поведения клетки. Макклин с коллегами построили похожую модель E. coli (2020). Торнбург с коллегами построили пространственную кинетическую модель JCVI-syn3A, минимальной клетки с 493 генами (2022). Авторы назвали первую версию первым наброском, и пока ни одна не охватывает эукариотическую клетку.

Опирается на: Динамика белков; Численное интегрирование

Привело к: Модель целой клетки человека

Источник: 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

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

Лицо по ДНК (2019 · Компьютер)

Гохман, Кармель и коллеги использовали паттерны метилирования ДНК, чтобы предсказать анатомию денисовцев. Это группа людей, известная по одной кости пальца и нескольким зубам. Команда нарисовала голову и лицо, которых не показывает ни одно ископаемое (Cell, 2019). Так можно восстановить тела целого народа только по его геному.

Опирается на: Геном неандертальца

Привело к: Реконструированные миры

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

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

Выученная структура белка (2020–2021 · Компьютер)

AlphaFold — нейросеть, обученная на известных структурах. В оценке CASP14 (2020; Jumper et al., Nature, 2021) она в большинстве случаев предсказывала структуры белков почти так же точно, как эксперимент. Она предсказывает готовый результат сразу. Сворачивание она не симулирует, так что это модель белков, а не их симуляция.

Опирается на: Выученные суррогатные модели; Динамика белков

Привело к: Модель целой клетки человека

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

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

«Лютые волки» с отредактированными генами (родился в 2024–2025 годах; объявлен в апреле 2025 года · Модель-аналог)

Colossal Biosciences объявила о трёх серых волках с примерно 20 правками в 14 генах, 15 из которых основаны на ДНК лютого волка. Их представили как возрождённых лютых волков. Группа специалистов по псовым МСОП заявила, что это не лютые волки и не шаг к их возвращению. Как реконструкция это отчасти свидетельство, отчасти подмена. Это та самая проблема честности, которую Лондонская хартия сформулировала для изображений, теперь уже на живых животных.

Опирается на: Геном неандертальца

Привело к: Реконструированные миры

Источник: Wikipedia, ‘Colossal Biosciences dire wolf project’

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

Модель целой клетки человека (Датированного прогноза нет · Прогноз)

В 2018 году Сигети с коллегами заявили, что модели целой клетки человека становятся осуществимыми. Они предложили проект Human Whole-Cell Modeling Project, но не назвали года. Они отмечают, что первая бактериальная модель потребовала более десяти человеко-лет работы.

Опирается на: Модели целой клетки; Выученная структура белка

Источники оставляют эту дату или утверждение неопределёнными.

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

Висячая цепь Гука (1675 · Модель-аналог)

В 1675 году Гук опубликовал анаграмму, которую разгадали только после его смерти. В ней говорилось: как висит гибкая нить, так, перевёрнутая, будет стоять жёсткая арка. Значит, висячая модель цепи симулирует нагруженную арку, используя саму гравитацию. Гауди применял висячие модели при проектировании склепа в колонии Гуэль в 1888–1890 годах.

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

Адрес: /trees/simulations?n=mat-hooke

Опытовый бассейн Фруда (1871–1872 · Модель-аналог)

Уильям Фруд буксировал масштабные модели кораблей через бассейн, оплаченный Адмиралтейством. Он использовал законы подобия, чтобы предсказывать сопротивление корпусов в натуральную величину. Один источник относит первый опыт, на модели HMS Greyhound, к 3 марта 1872 года. Моделью была симуляция, а закон подобия — правилом её прочтения.

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

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

Расчёт имплозии вручную (1944 · Запускается людьми)

В марте 1944 года Франкель, Нельсон и Фейнман вручную провели расчёт имплозии. Каждый человек-вычислитель передавал промежуточные результаты следующему на карточках, пока перфокарточные машины IBM ещё были в пути в Лос-Аламос. Опыт показал, что цепочка людей, следующих твёрдым правилам, может заменить машину. Затем перфокарточная линия считала гидродинамику имплозии в большом масштабе.

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

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

Жидкости из твёрдых сфер (1953–1957 · Компьютер)

В 1953 году MANIAC методом Монте-Карло вычислил уравнение состояния твёрдых дисков. В 1957 году Алдер и Уэйнрайт проследили твёрдые сферы во времени и нашли фазовый переход жидкость — твёрдое тело. Сначала два метода расходились. Вуд и Джейкобсон повторили расчёт Монте-Карло в 1957 году и получили хорошее согласие. Это ранний случай, когда одна симуляция проверяла другую.

Опирается на: Алгоритм Метрополиса

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

Адрес: /trees/simulations?n=mat-hard

Монте-Карло на решётке для калибровочных полей (1979–1980 · Компьютер)

Кройц применил метод Монте-Карло в духе Метрополиса к калибровочным полям на решётке пространства-времени. Он начал с SU(2) — упрощённой теории сильного взаимодействия без кварков — в письме в Physical Review Letters 1979 года, а затем выпустил более полную статью 1980 года. Расчёт свойств адронов в полной КХД, с кварками, пришёл позже.

Опирается на: Алгоритм Метрополиса

Источник: 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

Адрес: /trees/simulations?n=mat-lqcd

Квантовый симулятор Фейнмана (1981–1982 · Идея · Компьютер)

Фейнман доказывал, что классический компьютер не может эффективно симулировать квантовую физику, потому что нужная работа растёт экспоненциально с размером системы. Он предположил, что компьютер из квантовых частей мог бы симулировать любую физическую систему. С этой статьи начинается квантовая симуляция как область.

Опирается на: Электронный компьютер; Алгоритм Метрополиса

Привело к: Квантовый симулятор на холодных атомах; Симуляция квантовой химии

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

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

Молекулярная динамика ab initio (1985 · Компьютер)

Кар и Парринелло двигали атомы под действием сил, которые вычислялись на ходу методом функционала плотности. Это избавило от подогнанной модели сил между атомами. Жидкости, дефекты и химические реакции теперь можно было моделировать из квантовой механики, а не по настроенному потенциалу.

Опирается на: Молекулярная динамика

Привело к: Симуляция квантовой химии

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

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

Квантовый симулятор на холодных атомах (2002 · Модель-аналог)

Грайнер с коллегами поместили бозе-эйнштейновский конденсат в оптическую решётку. Когда они углубляли решётку, наблюдался квантовый фазовый переход из сверхтекучего состояния в мотт-изолятор. Такая система — физическая версия модели взаимодействующих частиц, так что она вычисляет, просто будучи этой моделью. Позднейшие работы рассматривают такие решётки как аналоговые квантовые симуляторы.

Опирается на: Квантовый симулятор Фейнмана

Привело к: Симуляция квантовой химии

Источник: 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

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

Симуляция квантовой химии (Датированного прогноза нет; только оценки ресурсов (около 4 миллионов физических кубитов и менее 4 суток по оценке 2021 года) · Прогноз)

В опубликованных работах есть оценки ресурсов для симуляции железо-молибденового кофактора нитрогеназы на отказоустойчивом квантовом компьютере. Даты, когда такая машина появится, они не дают. Единственные цифры — оценки нужных вычислений, и они упали на порядки между 2016 и 2021 годами.

Опирается на: Квантовый симулятор Фейнмана; Молекулярная динамика ab initio; Квантовый симулятор на холодных атомах

Источники оставляют эту дату или утверждение неопределёнными.

Адрес: /trees/simulations?n=f-quantum

Дифференциальные уравнения (1684–1687)

Лейбниц опубликовал исчисление в 1684 году. В 1687 году «Начала» Ньютона записали движение тел как законы, связывающие скорости изменения с силами. Каждая динамическая симуляция на этом дереве — способ решать такие уравнения, когда на бумаге их не решить.

Привело к: Численное интегрирование; Дифференциальный анализатор; Конечные разности; Ходжкин и Хаксли вручную

Источник: Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)

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

Численное интегрирование (1768–1901)

Эйлер дал пошаговое правило продвижения дифференциального уравнения вперёд в Institutionum calculi integralis (1768–70). Рунге (1895) и Кутта (1901) сделали шаги достаточно точными для настоящей работы. Вручную или на машине, так почти каждая симуляция на этом дереве переходит от одного момента к следующему.

Опирается на: Дифференциальные уравнения

Привело к: Электронный компьютер; Молекулярная динамика; Модели целой клетки; Ходжкин и Хаксли вручную; Ручной прогноз Ричардсона; Хаотическая конвекция Лоренца; Звёздное скопление: задача N тел

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-numint

Конечные разности (1928)

Курант, Фридрихс и Леви заменили дифференциальные уравнения в частных производных уравнениями на сетке. Они также показали условие, при котором шаги остаются устойчивыми. На этом приёме держатся симуляции погоды, океана, жидкостей и волн. Ричардсон уже использовал его вручную в 1922 году, когда результат об устойчивости ещё не был известен.

Опирается на: Дифференциальные уравнения

Привело к: Реакция-диффузия Тьюринга; Первый компьютерный прогноз; Расчёт циркуляции Филлипса; Связанные модели океана и атмосферы

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-fd

Дифференциальный анализатор (1931)

Дифференциальный анализатор Буша в MIT решал дифференциальные уравнения с помощью вращающихся валов и колёсно-дисковых интеграторов. Его части вели себя как члены уравнения, так что симулировала сама машина. Копии построили в Великобритании, США, Канаде, Норвегии и Японии, в том числе одну сделал Хартри в Манчестере.

Опирается на: Дифференциальные уравнения

Привело к: Электронный компьютер

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-diffan

Электронный компьютер (1945–1946)

Экерт и Мокли построили ENIAC, чтобы ускорить пересчёт артиллерийских таблиц стрельбы. Его закончили к 1946 году, и Britannica называет его первым электронным компьютером общего назначения. Первые крупные численные симуляции, в том числе диффузии нейтронов и погоды, шли на нём или на машинах его поколения.

Опирается на: Численное интегрирование; Дифференциальный анализатор

Привело к: Метод Монте-Карло; Алгоритм Метрополиса; Молекулярная динамика; Клеточные автоматы; Агентные модели; Нейронные сети; Квантовый симулятор Фейнмана; Эволюция на машине IAS; Реакция-диффузия Тьюринга; Модель клетки сердца; Симулированные сети нейронов; ELIZA; The People Machine; World3; Первый компьютерный прогноз; Хаотическая конвекция Лоренца; Звёздное скопление: задача N тел; Millennium Simulation; Цифровые двойники Destination Earth; Colossal Cave Adventure

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

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

Метод Монте-Карло (1946–1949)

Улам придумал этот метод в 1946 году, размышляя о шансах выиграть в пасьянс. Фон Нейман увидел в марте 1947 года, что он подходит электронному компьютеру, а Метрополис и Улам опубликовали его в 1949 году. Он заменяет расчёт, который нельзя сделать точно, множеством случайных испытаний. Это открыло для симуляции перенос нейтронов, а позже и статистическую механику.

Опирается на: Электронный компьютер

Привело к: Алгоритм Метрополиса

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

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

Клеточные автоматы (1940s–1960s)

В 1940-х годах Улам и фон Нейман разработали клеточные автоматы: сетки простых клеток, которые обновляются по местным правилам. Фон Нейман показал на одном из них, что машина может в принципе копировать сама себя. Местные правила на сетке стали стандартной минимальной моделью роста, узора и самоорганизации.

Опирается на: Электронный компьютер

Привело к: Агентные модели; Эволюция на машине IAS; «Жизнь», сыгранная вручную

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-ca

Алгоритм Метрополиса (1953)

Метрополис, Розенблюты и Теллеры выбирали равновесные состояния взаимодействующих частиц. Они принимали или отвергали случайные шаги по весу Больцмана и запустили это на MANIAC для двумерных твёрдых дисков. Теперь этот метод лежит в основе симуляции в физике, статистике и биологии.

Опирается на: Метод Монте-Карло; Электронный компьютер

Привело к: Жидкости из твёрдых сфер; Монте-Карло на решётке для калибровочных полей; Квантовый симулятор Фейнмана

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-mcmc

Молекулярная динамика (1957–1959)

Алдер и Уэйнрайт на быстрых электронных машинах в Ливерморе проинтегрировали классические уравнения движения для нескольких сотен твёрдых сфер. Они нашли признаки фазового перехода между жидкостью и твёрдым телом. Метод Монте-Карло выбирает конфигурации. Здесь же частицы прослеживали во времени, и это открыло доступ к течению, диффузии и релаксации.

Опирается на: Электронный компьютер; Численное интегрирование

Привело к: Выученные суррогатные модели; Молекулярная динамика ab initio; Динамика белков

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-md

Агентные модели (1971–1996)

Жилищная модель Шеллинга 1971 года дала каждому агенту местное правило и позволила узору возникнуть самому. Бойды Рейнольдса (1987) и Sugarscape Эпштейна и Акстелла (1996) сделали то же на компьютере, со множеством разных агентов. Такой подход строит целое из решений его частей. Так толпы, рынки и общества вошли в симуляцию.

Опирается на: Электронный компьютер; Клеточные автоматы

Привело к: Искусственный фондовый рынок; Sugarscape; Искусственные анасази

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-abm

Нейронные сети (1986)

Румельхарт, Хинтон и Уильямс описали обратное распространение ошибки. Оно подстраивает веса связей сети, чтобы сократить разрыв между тем, что она выдаёт, и тем, что нужно, и позволяет скрытым элементам образовывать собственные признаки. Благодаря этому сети стали аппроксиматорами функций, которые можно обучать. Они лежат в основе выученных симуляторов на вершине каждой полосы.

Опирается на: Электронный компьютер

Привело к: Выученные суррогатные модели

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-neural

Выученные суррогатные модели (2007)

Бехлер и Парринелло обучили нейросеть на энергиях, рассчитанных методом функционала плотности. После этого она описывала поверхность потенциальной энергии кремния на несколько порядков быстрее, чем квантовый расчёт, который она копировала. Замена дорогой симуляции выученным приближением — это шаг, который позже дошёл до структуры белков, погоды и интерактивных миров.

Опирается на: Нейронные сети; Молекулярная динамика

Привело к: Выученная структура белка; Генеративные агенты; Кремниевые выборки; Выученные прогнозы погоды; GameNGen; Genie 3

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

Адрес: /trees/simulations?n=m-learned