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Theoretische Informatik: Undigitale Computer

Was wäre, wenn man einen Analogrechner mit unendlicher Genauigkeit bauen könnte? Er würde bei äußerst einfacher Konstruktion die erstaunlichsten Leistungen erbringen.
Identitätswechsel eines schwarzen TeilchensLaden...

Wenn Informatiker die reale Welt in einem vereinfachten Modell wiedergeben wollen, greifen sie meistens zu einer Diskretisierung, das heißt, sie schauen sich die Sache irgendwie verpixelt an. Ihr Modell der Welt besteht nur aus Punkten, die in ­einem gewissen Abstand voneinander entfernt ("diskret") liegen, und die Zeit wird ebenfalls diskretisiert: Nur zu bestimmten Zeitpunkten macht das Modell eine Aussage über den Zustand des Systems. Was – räumlich wie zeitlich – dazwischen passiert, fällt der Vereinfachung zum Opfer.

Diese drastische Vergröberung der Realität ist durch die Funktionsweise der Computer erzwungen. Denn die können das Systemverhalten in der Regel nur dadurch wenigstens annähernd erfassen, dass sie sich auf endlich viele Stellvertreterpunkte und -zeiten beschränken.

Mit immer kleiner werdendem Punktabstand – und entsprechend anwachsendem Rechenaufwand – kommt man der Realität immer näher. Es gibt sogar Spekulationen, nach denen unser gewöhnlicher Raum, den wir als kontinuierlich erleben, auf einer ex­trem kleinen Größenskala, weit unterhalb ­alles Messbaren, von diskreter Struktur sei und daher einem Com­puter gleichkomme (der "rechnende Raum", siehe Spektrum der Wissenschaft Spezial 3/2007 "Ist das Universum ein Com­puter?"). ...

Februar 2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Februar 2016

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  • Quellen

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Cooper, B. S. et al. (Hg.): How the World Computes. Turing Centenary Conference and 8th Conference on Computability in Europe, Cambridge, 18.–23. Juni 2012. In: Springer Lecture Notes in Computer Science 7318, 2013

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