Wolfram Science™.
Usando a ciência básica do universo computacional para criar um novo tipo de tecnologia
Conhecida muitas vezes como "NKS" por causa do título do livro de 2002 de Stephen Wolfram A New Kind of Science, a Wolfram Science é um ramo da ciência básica focada na compreensão do universo computacional de potenciais programas: seu comportamento, propriedades gerais e aplicações.
A Wolfram Science trouxe uma nova forma de pensar sobre computação, e uma nova abordagem para criar tecnologia computacional e outras tecnologias.
Explorar o universo computacional de programas em potencial usando as ideias da Wolfram Science tem se tornado um método chave para a criação de algoritmos usados nos produtos Wolfram. E como uma empresa comprometida e com uma visão a longo prazo, a Wolfram Research continua apoiando a Wolfram Science e seu desenvolvimento intelectual.
Programas simples que realizam coisas complexas
A principal descoberta na Wolfram Science é que programas extremamente curtos, por exemplo, menor que uma linha de código da Wolfram Language comportam-se de maneira rica e complexa.
Regra 30
A descoberta favorita de Stephen Wolfram: um programa incrivelmente simples que resulta em uma ação complexa que muitos de seus aspectos parecem aleatórios, e são suficientemente aleatórios para fazer um grande gerador pseudoaleatório.
Explorando o universo computacional
Assim como o telescópio contribuiu para astronomia moderna e abriu o caminho para a física moderna, a Wolfram Language e seus precursores abriram o caminho para a exploração do universo computacional, contribuindo para a Wolfram Science.
O princípio da equivalência computacional
O princípio central de Stephen Wolfram, resultante de anos de estudo sobre o universo computacional, com implicações profundas para a ciência, tecnologia e nossa forma de pensar sobre o mundo.
O espaço de todas as matemáticas possíveis
A matemática atualmente, como é representada em muitas funções do Mathematica, se baseia em axiomas específicos. A Wolfram Science destaca o rico espaço de outros axiomas possíveis levando a ramos não descobertos da matemática.
Modelos computacionais da natureza
Seguindo o extenso trabalho de Stephen Wolfram e muitos outros, os programas simples estão começando a ultrapassar as equações matemáticas como o método de modelagem preferido para uma grande variedade de sistemas, principalmente onde se observam comportamento complexos.
O limiar da universalidade
O que é preciso para fazer um computador universal? Um resultado chave da Wolfram Science é que até sistemas simples podem servir de computadores universais capazes de serem programados para executar qualquer coisa.
Um paradigma para a biologia?
Assim como o conceito de informação digital nos levou a genômica, então ideias sobre o universo computacional podem nos levar a compreender diversos processos biológicos, e a complexidade que faz com que a medicina seja difícil.
Em busca da física
Se programas simples produzem ações infinitamente complexas, talvez todo o nosso universo pode ser representado como um simples programa. Stephen Wolfram há muito tempo explorou essa ideia, gerando uma série significativa de resultados, mas ainda sem achar nosso universo...
Automatizando a criatividade
Cada programa no universo computacional é como uma nova ideia, com suas próprias consequências, que podem nos surpreender e fascinar por ser inesperado, inteligente, útil ou brilhante.
Generalizando a beleza da natureza
A natureza cria formas belas e complexas seguindo programas simples específicos, mas com todos os programas do universo computacional, temos uma fonte inesgotável de beleza como a da natureza para explorar.
WolframTones: "Um novo tipo de música"
Criado em 2005 ano auge da moda de diferentes toques de celular, o Wolfram Tones cria peças musicais curtas extraídas do universo computacional.
A criatividade da biologia
A ideia de buscar programas simples não é nova: na verdade, é provavelmente a maior força na biologia, junto com a seleção natural, que conduz a formas infinitamente criativas e complexas que vemos na biologia.
A arte da Wolfram Science
Programas simples, principalmente os autômatos celulares, têm sido muito usados para produzir arte decorativa, com formas que evocam diferentes estilos encontrados ao buscar o universo computacional de programas.
Modelo arquitetônico
Quando o desenvolvimento de um projeto requer um formato com lógica interna, mas com uma estrutura rica e complexa, é comum recorrer à Wolfram Science para encontrar programas que possam gerá-lo.
Procurando por algoritmos
Temos explorado o universo físico em busca de tecnologia por milênios. Agora é hora de explorar o universo computacional, e descobrir algoritmos que nunca imaginamos. A Wolfram Research vem fazendo isso há anos.
Construindo a Wolfram Algorithmbase
Um número crescente de algoritmos da Wolfram Language, para análise de imagens, execução de funções, geração de aleatoriedade, machine learning, e muito mais, foram encontrados explorando o universo computacional.
O melhor normalmente é surpreendente
Muitos algoritmos tradicionais dispõem de estruturas interativas regulares (periódicas) ou recursivas (aninhadas). As buscas da Wolfram Science normalmente resultam em algoritmos perfeitos que não tem essas estruturas reconhecíveis.
O processo de descobrimento do algoritmo
Assim como o descobrimento de fármacos no universo químico, o descobrimento de algoritmos no universo computacional precisa de um objetivo, geralmente definidos como programas da Wolfram Language para comparar com outros algoritmos ou testar potenciais algoritmos.
Engenharia não incremental
A metodologia tradicional envolve criar algoritmos em passos incrementais. A metodologia da Wolfram Science envolve buscas em grande escala, e se bem sucedidas, imediatamente apresentam o resultado final.
Buscando trilhões de programas
A Wolfram Research busca frequentemente trilhões de programas para encontrar o melhor algoritmo para uma finalidade específica, geralmente evitando métodos incrementais e evolucionários que não costumam atingir o inesperado.
Programas que não podemos entender
No universo computacional, é comum encontrar programas perfeitos cuja operação é difícil de entender, necessitando de métodos automatizados para avaliar desempenho ou corrigir.
O ingrediente secreto do Wolfram|Alpha
Wolfram|Alpha é, em muitos sentidos, o primeiro "app chave" da Wolfram Science, e tornou-se uma realidade graças aos descobrimentos conceituais da ciência, e aos métodos práticos que este introduz.
Tudo é apenas computação
Stephen Wolfram muitas vezes credita ao Princípio de Equivalência Computacional por convencê-lo de que o conhecimento computacional não requer inteligência artificial similar a humana e que o projeto do Wolfram|Alpha era possível.
Decisão automatizada & Estética
O Wolfram|Alpha está cheio de heurística que efetivamente automatiza decisões e escolhas estéticas humanas. Muito dessa heurística foi encontrada ou resultou de métodos da Wolfram Science.
Inovação em compreensão de linguagem
O sistema de compreensão de linguagem do Wolfram|Alpha baseia-se muito nas ideias da Wolfram Science, efetivamente criando coleções de programas simples interligados que representam processos linguísticos primitivos.
Visualizando processo computacional
Pesquisa na Wolfram Science tende a envolver uma extensa visualização de processos computacionais, uma técnica amplamente utilizada no desenvolvimento do Wolfram|Alpha.
Uma base para o ensino relacionado à computação
Assim como a matemática, a Wolfram Science proporciona uma introdução ao pensamento abstrato, enquanto também dá aos alunos uma importante base teórica e conceitual para suas vidas e o mundo atual onde a computação está presente em tudo.
Desde o jardim da infância
Seguir regras para criar padrões de autômatos celulares é uma atividade acessível para crianças que já estão no jardim da infância, ensinando o conceito de algoritmo e a importância de ter precisão, e mostrando a conexão com o mundo real.
Pensamento matemático acessível
Especialmente em níveis mais baixos, a Wolfram Science ensina o mesmo tipo de pensamento abstrato e rigoroso como na matemática, mas é muito mais concreto e acessível, e tem conexões imediatas surpreendentes com o mundo real.
Uma ciência inclusiva
Arte. Tecnologia. Natureza. Programação. Exploração. Pensamento abstrato. A Wolfram Science possui componentes que são atrativos para muitos estudantes em diversas áreas.
Experiências ao vivo
A Wolfram Science oferece aos professores uma oportunidade única para mostrar o processo de descobrimento em ação ao realizar experiências computacionais ao vivo na sala de aula com resultados improvisados.
Ciência anterior à computação
Sem recorrer à matemática, a Wolfram Science introduz os conceitos de computação, dando aos alunos uma sólida estrutura para o aprendizado da ciência computacional tradicional no futuro.
Uma ciência, muitas metodologias
A Wolfram Science envolve experiências computacionais e experiências de observações, pensamento abstrato teórico, criando e avaliando modelos, assim como pensamento visual, com conexões para estética.
Todo mundo está à frente
Em parte porque é tão novo, e em parte por suas metodologias, a pesquisa na Wolfram Science é especialmente acessível a estudantes, assim até os estudantes mais jovens podem realizar suas próprias descobertas.
Programa de férias da Wolfram
Desde 2003, o Wolfram Summer School anual tem sido um modelo de sucesso para educação baseada em projeto na Wolfram Science.
O papel da Wolfram Language
Os precursores da Wolfram Language tornaram a Wolfram Science possível, e agora a Wolfram Language proporciona um ambiente extremamente automatizado para que a Wolfram Science funcione.
Representação da dimensão da computação
Os primitivos simbólicos e os recursos de associação de padrões da Wolfram Language a fazem ideal para representar uma grande variedade de modelos de computação e tipo de programas simples.
Funções integradas da Wolfram Science
A Wolfram Language possui uma variedade de funções incorporadas para realizar operações comuns na Wolfram Science, tais como executar autômatos celulares, máquinas de Turing, etc.
Escalonamento da produção
Uma vez que uma descoberta na Wolfram Science é feita na Wolfram Language, é fácil obter o algoritmo, modelo, etc. e escalá-lo para uso em produção.
Apenas faça uma experiência
O caráter interativo e altamente automatizado da Wolfram Language a fazem ideal para realizar experiências computacionais no momento em que se pensa nelas.
Notebooks de laboratório computacional
Os notebooks Wolfram são ideais para gravar experiências de computador, mostrando a sequência das etapas, e inserindo textos com informações relevantes.
História & Contexto
A Wolfram Science é o resultado do trabalho de muitas pessoas, com contribuições essenciais feitas desde 1980 por Stephen Wolfram, culminando em seu livro lançado em 2002 A New Kind of Science.
Generalizando a ciência
Desde os anos de 1600, a maior parte das ciências exatas tem se baseado na construção de equações matemáticas para o mundo. A Wolfram Science consiste em generalizar tudo isso usando programas em vez de equações para modelar o mundo.
A ciência da complexidade
Criado de certa forma através do trabalho de Stephen Wolfram no início dos anos 80, a Teoria da Complexidade estuda sistemas com comportamentos complexos, mas não tem o mesmo tipo de perspectiva global do universo computacional como na Wolfram Science.
Uma mudança de paradigma clássico
Quando o livro de Stephen Wolfram foi lançado em 2002, encontrou o mesmo tipo de turbulência vista em muitas mudanças de paradigmas científicos, mas logo começou um grande processo de aceitação.
Mais evidências surgem
Conceitos como o Princípio de Equivalência Computacional são ideias científicas de longo prazo que necessitam de validação progressiva, como a prova da mais simples máquina universal de Turing, patrocinada por Wolfram em 2007.
Autômatos celulares e muito mais
As descobertas de Stephen Wolfram no início dos anos 80 foram feitas em uma aula de programas simples conhecidos como autômatos celulares. Ele mostrou em seu livro em 2002 o quão extensa as descobertas realmente foram.
"Eu preciso do Mathematica"
Stephen Wolfram começou a desenvolver o Mathematica em 1986, ele poderia ter uma ferramenta para continuar seu trabalho em ciências básicas, e de 1991 até 2002 ele usou o Mathematica para fazer descobertas que estão no livro A New Kind of Science.
Dezenas de milhares de artigos acadêmicos
Um grande número de artigos acadêmicos tem utilizado as metodologias da Wolfram Science para criar modelos e fazer descobertas através da incrível diversidade das ciências naturais, sociais, matemáticas, e muitas outras.
A prova está nos resultados
O maior teste para uma ciência é a sua utilidade, e a Wolfram Science se estabeleceu de forma sólida como a maior fonte de resultados científicos, tecnológicos, artísticos, filosóficos, etc.
