Wolfram Science™
Utilizando la ciencia básica del universo computacional para crear un nuevo tipo de tecnología
Conocido frecuentemente como "NKS" por el título del libro de 2002 de Stephen Wolfram A New Kind of Science, Wolfram Science es una rama de la ciencia básica que se enfoca en la comprensión del universo computacional de posibles programas: su comportamiento, propiedades generales y aplicaciones.
Wolfram Science permite una nueva forma de pensar acerca de la computación, y un nuevo enfoque para crear tecnología computacional y de otros tipos.
Buscar el universo computacional de posibles programas usando las ideas de Wolfram Science, se ha convertido en un enfoque clave para la creación de algoritmos en los productos Wolfram. Y como una compañía comprometida a una visión de largo plazo, Wolfram Research continúa apoyando Wolfram Science y su desarrollo intelectual.
Programas simples que hacen cosas complejas
Un descubrimiento clave en Wolfram Science es que incluso los programas sumamente cortos, por ejemplo de menos de una línea de código de Wolfram Language, pueden comportarse de forma rica y compleja.
Regla 30
El descubrimiento preferido de Stephen Wolfram: un programa increíblemente simple que produce una conducta tan compleja que muchos de sus aspectos parecen aleatorios, y son lo suficientemente aleatorios para hacer un gran generador pseudoaleatorio.
Explorando el universo computacional
Así como el telescopio permitió la astronomía moderna y ha dado lugar a la física moderna, Wolfram Language y sus precursores han permitido la exploración del universo computacional, y ha dado cabida a Wolfram Science.
El principio de equivalencia computacional
El principio central de Stephen Wolfram, inferido a partir de los años de estudiar el universo computacional, con profundas implicaciones para la ciencia, tecnología y nuestra forma de pensar a cerca del mundo.
El espacio de todas las matemáticas posibles
La matemática actual, como es plasmada en muchas funciones en Mathematica, está basada en axiomas específicos. Wolfram Science resalta el rico espacio de otros axiomas posibles que representan ramas posibles de la matemática.
Modelos computacionales de la naturaleza
Continuando con el trabajo de Stephen Wolfram y muchos otros, los programas simples son el comienzo para trabajar con ecuaciones matemáticas como el enfoque de modelado preferido para un amplio rango de sistemas, especialmente donde se observan comportamientos complejos.
El umbral de la universalidad
¿Qué se necesita para hacer que un equipo computacional sea universal? Un resultado clave en Wolfram Science es que incluso los sistemas simples pueden servir como equipos informáticos universales capaces de ser programados para programar de todo.
¿Un paradigma para la biología?
Así como el concepto de información digital nos llevó a la genómica, así las ideas acerca del universo computacional nos podrán llevar a comprender diversos procesos biológicos y a la complejidad que hace que la medicina sea difícil.
En búsqueda de la física
Si programas simples pueden pueden producir comportamiento infinitamente complejo, quizás todo nuestro universo pueda ser representado como un simple programa. Stephen Wolfram ha explorado esta idea, generando un rico conjunto de resultados, pero sin encontrar aún nuestro universo...
Automatizando la creatividad
Cada programa en el universo computacional es como una nueva idea, con sus propias consecuencias, que pueden sorprender y asombrarnos por ser inesperado, por su astucia, utilidad o belleza.
Generalizando la belleza de la naturaleza
La naturaleza crea formas complejas y hermosas siguiendo programas simples específicos, pero con todos los programas en el universo computacional, tenemos una fuente inagotable de belleza como la de la naturaleza para explorar.
WolframTones: "Un nuevo tipo de música"
Creado en 2005 en la cúspide de la demanda de tonos, WolframTones crea piezas musicales breves extrayéndolas del universo computacional.
La creatividad de la biología
La idea de buscar programas simples no es nueva: De hecho, es probablemente la mayor fuerza en la biología, junto con la selección natural, que conduce a las formas infinitamente creativas y complejas que vemos en la biología.
El arte de Wolfram Science
Los programas simples, especialmente los autómatas celulares, han sido usados extensamente para producir arte decorativo, con formas que evocan diferentes estilos encontrados al buscar el universo computacional de programas.
Formula arquitectónica
Cuando un proyecto de arquitectura requiere de un formulario con lógica interna pero con estructura rica y compleja, es común recurrir a Wolfram Science para encontrar programas simples que puedan generarlo.
Buscando algoritmos
Hemos buscado algoritmos en el universo físico con fines tecnológicos por milenios. Ahora es tiempo de buscarlos en el universo computacional, y descubra algoritmos que nunca antes imaginó. Wolfram Research lo ha estado haciendo por años.
Construyendo Wolfram Algorithmbase
Un creciente número de algoritmos de Wolfram Language, para el análisis de imágenes, evaluación de funciones, generación de aleatoriedad, aprendizaje de máquina, y mucho más, fueron encontrados explorando el universo computacional.
Lo mejor es usualmente sorprendente
La mayoría de los algoritmos tradicionales tienen estructuras iterativas regulares (periódicas) o recursivas (anidadas). Las búsquedas de Wolfram Science usualmente resultan en algoritmos más óptimos que no presentan esas reconocidas estructuras.
El proceso de descubrimiento algorítmico
Así como el descubrimiento de fármacos en el universo químico, el descubrimiento de algoritmos en el universo computacional requiere de objetivos, usualmente definidos como programas de Wolfram Language para comparar con otros algoritmos o probar potenciales algoritmos.
Ingeniería no incremental
La metodología tradicional involucra construir algoritmos en incrementos. La metodología de Wolfram Science involucra búsquedas a gran escala que, de ser exitosas, inmediatamente proporcionan resultados finales.
Buscando trillones de programas
Wolfram Research frecuentemente busca trillones de programas para encontrar el mejor algoritmo para un propósito particular, generalmente evitando métodos incrementales y evolutivos que no suelen a lograr lo inesperado.
Programas que no podemos comprender
En el universo computacional, es común encontrar programas óptimos cuya operación es en el mejor de los casos difícil de comprender, requiriendo métodos automatizados para valorar su rendimiento o corregir.
La salsa secreta de Wolfram|Alpha
Wolfram|Alpha es en muchas formas la primer "aplicación clave" de Wolfram Science, hecho una realidad gracias a los descubrimientos conceptuales de la ciencia y los métodos prácticos que ésta introduce.
Todo es computación
Stephen Wolfram frecuentemente da crédito al Principio de Equivalencia Computacional por convencerlo de que el conocimiento computacional no requiere de inteligencia artificial similar a un humano y que el proyecto de Wolfram|Alpha era posible.
Juicios automatizados y estética
Wolfram|Alpha está lleno de heurística que efectivamente automatiza juicios y elecciones de estética humanos. Muchas de esta heurística fueron encontradas o resultaron de los métodos de Wolfram Science.
Avance en comprensión del lenguaje
El sistema de comprensión de lenguaje de Wolfram|Alpha depende grandemente de las ideas provenientes de Wolfram Science, en efecto la creación de colecciones de programas simples interactuando que representan procesos lingüísticos primitivos.
Visualizando procesos computacionales
La investigación en Wolfram Science tiende a involucrar extensa visualización de procesos computacionales, una técnica ampliamente utilizada en el desarrollo de Wolfram|Alpha.
Una base para la educación relacionada con la computación
Como las matemáticas, Wolfram Science proporciona una introducción al pensamiento abstracto, mientras también le da a los estudiantes una importante base teórica y conceptual para su vida en el mundo actual donde la computación está presente en todas partes.
Desde el jardín de niños
Seguir reglas para crear patrones de autómatas celulares es una actividad accesible para niños en el jardín de niños, enseñándoles el concepto de un algoritmo y la importancia de la precisión, al mismo tiempo que se les muestra las conexiones con el mundo real.
Pensamiento accesible similar a las matemáticas
Especialmente en los niveles más bajos, Wolfram Science enseña el mismo tipo de pensamiento abstracto y rigoroso que tienen las matemáticas pero usualmente más concreto y accesible, y tiene conexiones sorprendentes inmediatas al mundo real.
Una ciencia inclusiva
Arte. Tecnología. Naturaleza. Programación. Exploración. Pensamiento abstracto. Wolfram Science tiene componentes que apelan a un amplio rango de estudiantes.
Experimentos en vivo
Wolfram Science le ofrece a los maestros una oportunidad única de mostrar el proceso de descubrimiento en acción, al realizar experimentos computacionales en vivo en el salón de clase con resultados improvisados.
Ciencia anterior a la computación
Sin recurrir a las matemáticas, Wolfram Science introduce los conceptos de computación y les proporciona a los estudiantes un marco para la enseñanza posterior en la ciencia computacional tradicional.
Una ciencia, muchas metodologías
Wolfram Science involucra experimentos computacionales y experimentos de observación, pensamiento abstracto teórico, creando y evaluando modelos, así como pensamiento visual, con conexiones con la estética.
Todo el mundo está en la frontera
En parte porque es tan nuevo, y en parte por sus metodologías, la investigación en Wolfram Science es única en su accesibilidad para estudiantes, así que incluso los estudiantes más jóvenes pueden potencialmente realizar sus propios descubrimientos.
Escuela de verano Wolfram
Desde 2003, la Escuela de verano Wolfram, que se realiza cada año, ha servido como un modelo muy exitoso para el modelo de educación basada en proyectos de Wolfram Science.
El rol de Wolfram Language
Los precursores de Wolfram Language son los que hicieron posible a Wolfram Science, y ahora Wolfram Language proporciona un entorno altamente optimizado para que funcione Wolfram Science.
Represente la extensión de la computación
Los primitivos simbólicos y las capacidades de coincidencia de patrones de Wolfram Language lo hacen ideal para representar un amplio rango de modelos de computación y tipos de programas simples.
Funciones incorporadas de Wolfram Science
Wolfram Language tiene una variedad de funciones incorporadas para realizar operaciones comunes en Wolfram Science, tales como ejecutar autómatas celulares, máquinas de Turing, etc.
Escale a producción
Una vez que se realiza un descubrimiento en Wolfram Science en Wolfram Language, es fácil tomar el algoritmo, modelo, etc. y escalarlo para su uso en producción.
Simplemente pruebe un experimento
El caracter interactivo y altamente automatizado de Wolfram Language lo hace ideal para realizar experimento de cómputo tan pronto como uno piensa en ellos.
Cuadernos de laboratorio computacionales
Wolfram Notebooks son ideales para registrar experimentos de cómputo, mostrar la secuencia de pasos que se tomaron, e insertar texto con observaciones relevantes.
Historia y contexto
Wolfram Science es el resultado del trabajo de muchas personas, con contribuciones centrales desde 1980 por Stephen Wolfram, culminando en su libro en el año 2002 A New Kind of Science.
Generalizando la ciencia
Desde los años 1600, la mayor parte de las ciencia exactas se han basado en la construcción de ecuaciones matemáticas para el mundo. Wolfram Science consiste en generalizar esto utilizando programas en lugar de ecuaciones para modelar el mundo.
La ciencia de la complejidad
Como resultado en algunos aspectos por el trabajo de Stephen Wolfram a inicios de los años 1980, La Teoría de la Complejidad estudia sistemas con comportamiento complejo, pero no toma el mismo tipo de perspectiva global del universo computacional como lo hace Wolfram Science.
Un cambio de paradigma clásico
Cuando el libro de Stephen Wolfram apareció en el 2002, encontró el mismo tipo de turbulencia que se había visto en muchos cambios de paradigmas científicos a través de la historia, pero pronto empezó el largo proceso de aceptación.
Más evidencia incorporada
Conceptos tales como el Principio de Equivalencia Computacional son ideas científicas de largo plazo que requieren evaluación progresiva, como la prueba de la máquina universal de Turing simple, patrocinada por Wolfram en 2007.
Autómatas celulares y más
Los descubrimientos de Stephen Wolfram a inicios de los años 1980 se basaron en una clase de programas simples conocidos como autómatas celulares. Tuvo que aparecer su libro en el año 2002 para mostrar qué tan amplios son en realidad los descubrimientos.
"Necesito Mathematica"
Stephen Wolfram empezó a construir Mathematica en 1986, con el fin de tener una herramienta para continuar su trabajo en las ciencias básicas, y desde el 1991 hasta el 2002 lo utilizó para realizar los descubrimientos en A New Kind of Science.
Decenas de miles de publicaciones académicas
Un gran número de publicaciones académicas han utilizado las metodologías de Wolfram Science para crear modelos y hacer descubrimientos a través de la increíble diversidad de las ciencias naturales, sociales, matemáticas, y demás.
La prueba está en los resultados
La máxima prueba de la ciencia está en el hecho de que es útil, y Wolfram Science se ha establecido firmemente como la mayor fuente de resultados científicos, tecnológicos, artísticos, filosóficos y otros.
