؟؟؟؟
النظام محيطٌ بنا
على مدار الـ 300 سنة الأخيرة
طوّرنا أساليب مدهشة لإستغلال الطاقة
وقد استخدمنا هذه القدرة لتحويل بيئتنا
لكن جميع هذه الإنشاءات التي نراها من حولنا هي مجرد
نوع واحد من النظام المرئي الذي خلقناه هنا على كوكب الأرض
هناك نوع آخر من النظام الغير مرئي
وكل جزء منه بمستوى تعقيدنا إلاّ أننا الآن فحسب بدأنا نفهمه
إنه شيء تستغله الطبيعة منذ مليارات السنين
شيءٌ ندعوه بالمعلومات
مفهوم المعلومات غريب جدًا
في الحقيقة إنها فكرة شائكة ليستوعبها العقل
لكن في رحلة محاولة فهمها
سيكتشف العلماء أنّ المعلومات جزءٌ أساسي من كوننا
يحكي هذا الفيلم قصة المعلومات
والطاقة الهائلة المتحررة عن طريق التلاعب بها
إنها قصة اكتشافنا قوة الرموز
وكيف أنّ الكتابة والشيفرات والحواسيب
ستُحدث ثورة في فهمنا للكون
إنها قصة كيف أنّه يُمكن في كون ينهار إلى حالة فوضى
استثمار المعلومات لخلق نظام وتركيب
ترجمة مهند مسلّم frozendocs.blogspot.com
((النظام والفوضى))
((الحلقة الثانية: قصة المعلومات))
عند الوهلة الأولى، يظهر وأنّ المعلومات فكرة مباشرة جدًا
إنها موجودة في كل مكان من عالمنا
أدمغتنا تعجّ بها
ونحن نتبادلها فيما بيننا دون إنقطاع
لكن المعلومات كانت وما زالت من أمكر
وأصعب المفاهيم التي دُفع العلم لمصارعتها
وما زال فهمها واستغلالها عملية طويلة وصعبة بإفراط
أوّل ما لُوحظت قوة المعلومات كان قبل ما يربو عن 5000 عام
عندما طُورت تقنية ثورية معينة
تقنية ستحرّك عجلة العالم الحديث
على مرّ السنين، اخترعت البشرية بعض الأغراض الرائعة
،لكن من جميع الإختراعات البشرية هناك واحد بارز عن الجميع
إنها أكثر تقنية ذات مقدرة تحويلية وتدميرية وإبداعية يُمكن للمرء تصورها #الأستاذ جيم الخليلي - جامعة سوري#
كما أنها من أبسط التقنيات
ذلك الإختراع هو الكلمة المكتوبة
في جوهرها؛ تدور الكتابة حول نقل وتخزين المعلومات
الكلمات تهب الأفكار قدرة الصمود عبر الزمان
هذه بعض أقدم النصوص في الوجود
وهي تُعطينا نظرة مذهلة على تطور الكتابة
جئت لمقابلة أحد قلائل الناس الذين ما زال بإمكانهم قراءتها؛
(الدكتور (إيرفن فينكل
نحن نتعامل مع الكتابة هذه الأيام كإحدى المسلمات
يسهل على الذهن نسيان أنها اُخترعت
بالتأكيد أنها اختراع
كيف توصلنا إليها؟
أقدم كتابة بحوزتنا مدوّنة على ألواح طينية #الدكتور إيرفن فينكل - المتحف البريطاني#
وهي من العراق؛ بلاد ما بين الرافدين القديمة
مصدرها حضارة السومريون
ما حدث هنا أنهم بدؤوا برموز كتابية مرسومة محضة
للتعبير عن فكرة ما
استمر ذلك لفترة طويلة إلا أن حدثت واقعة مع أحدهم
،ولعلها بطريق الصدفة حيث أمكنه استغلال
هذه الرموز المرسومة على ظهر وجه الطين
ليس من أجل التعبير على عن ماهيتها إنما للتعبير عن صوتها
إذًا هذه ليست صور غرض إنما صورة ترمز لصوت؟
ذلك ما أطلقنا عليه دومًا الوثبة العظمى في تاريخ البشرية
بدمج صور صوتية مختلفة
استطاعت بلاد ما بين الرافدين القديمة التعبير عن أيّ فكرة يمكن تخيّلها
تمثّل جوهر ارتقائهم المعرفي بأنّ صورة عين على سبيل المثال
وصورة ظبي ليس بالضرورة تفسيرهما كـ عين وظبي
يمكن استخدام الصورة ببساطة للتدليل عن الأصوات الصادرة عنها
وفي هذه الحالة؛ فكرة
متى ما اُكتشف هذا النظام
صار أيّ شيء يُمكن نُطقه بما في ذلك أكثر الأفكار غرابة وتجريدًا
صار يُمكن تحويله إلى رموز
يُمكن للمعلومات الآن العيش خارج الدماغ البشري
ما عنى أنها تستطيع الصمود عبر أزمان مديدة
كان فكرة سحرت ألباب أهل بلاد ما بين الرافدين القدماء
،هذا اللوح الجميل هنا أو هذا الملك عاش حول 2100 قبل الميلاد
دفن هذا اللوح في أساسات معبده كرسالة للمستقبل
(إنه الملك الرجل القوي (أور نامو (ملك بلاد (سومر) و (أكد
وهي الأجزاء الجنوبية والشمالية من بلاد ما بين الرافدين القديمة
منزلها، قد شيّده لها حتّى أنه أعاد ترميمه لاحقًا
هذه مدعاة للفخر
أراد أن يعلم الجميع عن ذلك وهذه رسالة حقيقية للمستقبل
ما أدهشني حقًا
أنّ هذه معلومات محفوظة على طين يعود لآلاف السنين
أجل
أفكار دارت في خلد أحدهم منذ 4000 عام وما زالت هنا
لديك أفكار وخطابات وآمال إنسانية وأدب وأدعية
كل ما ينبع من الروح الإنسانية محفوظ للأبد على الطين
بتحويلهم الأصوات إلى رموز
اكتشف نُسّاخ ما بين الرافدين أن المعلومات يمكن تغييرها
بسهولة تامة من شكل لآخر
من شيء وُجد في شكل أصوات منطوقة
إلى شيء صار يُوجد على شكل رمز منقوش على لوح طيني
كانت هذه مجرد بداية
سيُدرك البشر لاحقًا القوة الحقيقة الكامنة في الرموز
لفترة 4000 عام كانت الكتابة إلى حد كبير
التقنية المعلوماتية الوحيدة التي استخدمها الناس
،لكن في القرن الـ 19 ،وخلال الثورة الصناعية الكبرى
ستبدأ الأشياء في التغيّر
في خضم معمعة الأفكار والإختراعات
ستبرز سلسلة من التقنيات التي يقول ظاهرها أنها ليست مترابطة
والتي ستبدأ جميعها في التلميح لقوة المعلومات الهائلة
ستصدر هذه التقنيات كافة من أصول عملية جدًا بعيدة تمامًا عن النظريات
بيد أنها ستكشف تدريجيًا أنّ المعلومات مفهوم أعمق بكثير
وأشدّ قوة مما تخيّل الجميع
واحدة من طلائع تقنيات المعلومات المنبثقة
(سيتم تطويرها في مدينة (ليون الفرنسية في أواخر القرن الـ 18
كانت (ليون) في القرن الـ 18 موطن لبعض أفضل الحرفيين في العالم
كانت أيضًا مكان يمتاز بالترف والنبل العظيمين والأهم من ذلك وفرة المال
بفضل الأرستقراطيون الأثرياء الأنيقون وأصحاب المصارف الذين عاشوا هنا
ستكون موطن لأكبر صناعة في مجال حياكة الحرير في العالم
حوالي ثلث أهل المدينة اشتغلوا في صناعة الحرير
كما كانت موطن لما يزيد عن 14 ألف نَوْل حياكة
هذا قطعة ديباج
إنها المادة التي جعلت (ليون) شهيرة
إنه قماش جميل معقد النسيج
،وربما كما تظنون يحتاج مهارة عالية لإنتاجه
فريق من رجلين اثنين يعملان نهارًا كاملاً
يمكنهما في أفضل الأحوال إنتاج إنشٍ واحد من هذه المادة المدهشة
كان الطلب على أقمشة ليون) الفاخرة هائل)
لكن عملية نسج الحرير كانت بطيئة وشاقة
لكن بفضل جندي ونسّاج (يُدعى (جوزيف ماري جاكار
سيتم تطوير جهاز يُساعد في عملية النسيج
سيكشف الجهاز أثناء عمله حقيقة جوهرية عن المعلومات
#جوزيف ماري جاكار# #1834-1752#
متممًا مجهودات آخرين
سجّل (جاكار) اختراعه سنة 1804
في ذلك الوقت؛ كان النول أعقد آلية صنعها الإنسان يومًا
كان نول (جاكار) أعجوبة من البراعة
لقد صمم آلة واحدة والتي دون إجراء أيّ تعديل على تركيبها
-أو بلغتنا الحديثة؛ مكوّناتها المادية-
أمكن برمجتها لحياكة أيّ نمط يخطر على بال المصمم
في الحقيقة أمكنها إنتاج مجموعة كاملة من التصاميم الحريرية
مع تعطّل يكاد معدوم في عملية الإنتاج
وجد (جاكار) كأس النسيج المقدسة
وتمثلّ السر ببطاقة مثقوبة بسيطة
حملت البطاقة المثقوبة في باطنها جوهر التصاميم
التي سينسجها النول
عند تلقيم هذه البطاقات المثقوبة داخل النول
ستعمل على خفض ورفع ... الخيوط المناسبة
فتُعيد تشكيل نمط الحرير
أيّ تصميم يخطر ببالك يُمكن تحليله وترجمته
إلى مجموعة بطاقات مثقوبة يمكن نسجها بإستخدام النول
كانت المعلومات تُحوَّل
من صورة إلى بطاقة مثقوبة فقطعة قماش مكتملة
إنها آلة لحياكة المنسوجات وتلك هي وظيفتها
لكن لا يوجد نوع محدد للنسيج الذي ستحيكه #الدكتور دورون سواد - مؤرخ حاسوبي#
ذلك محفوظ في المعلومات
المعلومات المُشفّرة على البطاقات
إذا شئت قم ببرمجة البطاقات أو بمعنى آخر أملي على الماكنة ما تفعله
وكان لهذا أصداء مدوّية لما سيأتي لاحقًا
(أشعل نول (جاكار ثورة في صناعة الحرير
إلاّ أنّ النول حمل في صميمه شيئًا أكثر عمقًا وأكثر عالمية
من مجرد أصوله الصناعية وقدرته على تسريع عملية النسيج
كشف النول عن قوة المعلومات التجريدية
أظهر قدرتنا على نزع جوهر شيء ما
واستخلاص المعلومات الهامة منه والتعبير عنها في شكل آخر
أظهرت الكتابة إمكانية استخدام مجموعة رموز لتسجيل لغة منطوقة
بيّن (جاكار) الآن أنه بمجرد رمزين فقط
إمّا ثقب أو مساحة فارغة يُمكن تسجيل
معلومات أيّ صورة يمكن تخيّلها
(هذه لوحة لـ (جاكار منسوجة بالحرير
اُنجزت تفاصيلها المدهشة بمئات آلاف الدرزات
ومع ذلك فإنّ جميع المعلومات المطلوبة لتسجيل هذه الصورة الحيّة
يمكن تخزينها في مجموعة بطاقات مثقوبة، وتحديدًا 24 ألف منها
هذه الصورة خير مثال لفكرة بعيدة المدارك حقًا
فكرة أنّ أبسط الأنظمة
والتي في هذه الحالة- -هي بطاقة تحمل مجموعة ثقوب فيها
تستطيع تسجيل جوهر شيء بطريقة أعقد بكثير جدًا
إن كانت 24 ألف بطاقة مثقوبة ... تستطيع إفراز صورة كهذه
ما الذي ستحصل عليه لو كان لديك 24 مليون بطاقة؟
أو 24 تريليون بطاقة؟
ما هو نوع المعلومات الجديدة المعقدة
التي يُمكن تسجيلها وإعادة تمثيلها؟
تعثر (جاكار) بفكرة عميقة جدًا بعيدة المدارك
،طالما يتوفر لديك عدد وفير منها يُمكن استخدام الرموز البسيطة
لوصف أيّ شيء في الكون جميعه
ترجمة المعلومات إلى رموز مجرّدة لتخزينها ومعالجتها
برهن على أنها فكرة فعالة جدًا
لكن طريقة إرسال المعلومات
أو طريقة تناقلها لم تتغير لآلاف السنين
كان العالم قبل تكنولوجيا وسائل الإتصالات مكانًا مغايرًا
لإن وسيلة إرسال رسالة كانت بنفس سرعة إرسال الأغراض
كانوا يكتبون الرسالة على قصاصة ورق أو ما شابه #توم ستانداج - مؤلف الإنترنت الفكتوري#
ثم يُعطونها لشخص ما يتمتع بسرعة ركض عالية #توم ستانداج - مؤلف الإنترنت الفكتوري#
أو قد يُسافر ممتطيًا حصانًا أو على ظهر سفينة سريعة جدًا
ملخص القول أنه كان بإستطاعتك إرسال المعلومات فقط بسرعة إرسال الأغراض
،لكن في القرن الـ 19 السرعة التي يُمكن فيها
إرسال المعلومات ارتفعت وفق منحنىً حاد
ويعود فضل ذلك إلى وسط حامل للمعلومات جديد ومذهل
الكهرباء
بعد فترة وجيزة من اكتشاف الكهرباء
تنامت ردات الفعل حول قدرتها كوسط ناقل للرسائل
بدا أننا لو استطعنا التحكم ،فيها واستدعاءها متى ما شئنا
ستكون الكهرباء الوسط المثالي لإرسال المعلومات
ظهر وأنّ الكهرباء تُقدم مزايا كثيرة كوسيلة لإرسال الرسائل
كانت تُرسل عبر سلك ما يعني إمكانية بلوغها أيّ مكان تقريبًا
لم تكن تتأثر بأحوال الطقس السيئة
وعلاوة على كل ذلك يمكنها التنقل بسرعة رهيبة
لكن كانت هناك مشكلة واحدة رئيسية تواجه أولئك في مطلع القرن الـ 19
الذين أرادوا استخدام الكهرباء كوسيلة تواصل
أنّى يُمكن اسخدام إشارة بسيطة كهذه لإرسال معلومات معقدة؟
(هنا في أرشيف (المتحف العلمي
لديهم بعض أكثر المجموعات المثيرة للإعجاب
لتقنيات وسائل الإتصال الكهربائية الأولى في العالم
لدينا هنا بعض أقدم الأجهزة التي صُممت لإرسال إشارة بإستخدام الكهرباء
هذا الجهاز ممتع بالتحديد
طُوّر سنة 1809 (في (بافاريا) بوساطة (صامويل سومرينغ
إذا أراد المرسل "إرسال الحرف "ألف
فإنه يُرسل تيارًا عبر ذلك السلك المتطابق
عند نهاية طرف المستقبل يوجد خزان مملوء بسائل
يعمل التيار الكهربائي على تحفيز تفاعلاً كيميائيًا
يُسبب تصاعد فقاعات "تظهر فوق الحرف المتطابق "ألف
العملية برمّتها عبقرية وإن شابتها المشقة
لكن الطريف حقًا أنّ المرسل كان مضطر إعلام المستقبل
أنه بصدد إرسال إشارة
يفعل ذلك بإرسال تيارات كهربائية مضاعفة
فتظهر فقاعات أكثر ترفع ... ذراعًا للأعلى تعمل على تحرير كرة
فتقرع جرسًا
كما تتصورون لم يكن هذا النظام من أسرع الأنظمة
(من بعد (سومرينغ طُرقت جميع الأبواب
في محاولة حلّ مشكلة إرسال الرسائل بإستخدام الكهرباء
لكن الجميع عانى من تعقيد الشيفرات المبالغ
هذه الأجهزة جذّابة ومبتكرة كلّ على طريقته
ومصائرها جميعها إلى خردة التاريخ
ذلك أنه في أربعينيات القرن الـ 19 استبدلوا
طريقة إرسال الإشارات والتي ما زالت تعمل إلى يومنا
(طوّرها الفنان والمقاول (صامويل مورس
(بالتعاون مع زميله (ألفريد فيل
ما كان مميز حول نظامهم لم يتمثل بالتقنية المستخدمة
في حمل رسائلهم
إنما بالشيفرة البسيطة والفعالة التي استخدماها في إرسالها
#صامويل مورس# #1872-1791#
،تمامًا مثل بطاقات (جاكار) المثقوبة كانت شيفرة (مورس) و (فيل) العبقرية
تقع في إطار البساطة
بإستخدام مجموعة من النبضات القصيرة والطويلة من التيار الكهربائي
استطاعوا شرح حروف الأبجدية
اقترح (فيل) أن تحظى الأحرف الأكثر استخدامًا في اللغة الإنجليزية بأقصر شيفرة
اُرسل حرف "إي" هكذا
بينما "إكس" هكذا
ساعدت هذه الطريقة في إرسال الرسائل بسرعة وفعالية
جزءٌ من حلّ الشيفرة أو البرنامج إن كان يحلو لك
كان معقد بتعقيد حلّ المكونات المادية للأشياء
من بطاريات وأسلاك والتي معًا صنعت تقنية جديدة بالكامل
وهي التلغراف الكهربائي
كشف التلغراف مجددًا القوة الكامنة في ترجمة المعلومات من وسط لآخر
كانت المعلومات قديمًا ملتصقة في أدمغة البشر
ثم ضُمّنت في رموز على الطين والورق والبطاقات المثقوبة
(والآن وبفضل (مورس صارت المعلومات تسكن الكهرباء
ما جعلها بصورة لا تعقل أخف وأسرع من أيّ وقت سبق
خلال سنوات قليلة فحسب ستنتشر شبكة التلغراف حول العالم أجمع
واضعة أساسات عصر المعلومات الحديث
(فيما بينهما؛ استطاع (جاكار و (مورس) إيجاد وسائل جديدة مبتكرة
للتلاعب في المعلومات ومعالجتها ونقلها
ما بدأ بإختراع الكتابة قبل آلاف السنين
بلغ أوجه عبر أرجاء سائر الكوكب
في شبكة أسلاك تحمل معلومات شديدة الإيجاز
بسرعات هائلة
بالنسبة لأمة القرن التاسع عشر
ربما تراءى لهم أنّ قدرة البشرية في التلاعب
ونقل المعلومات بلغت عنان السماء
جانبهم الصواب كأبعد ما يكون
ستكشف المعلومات أنها أكثر أهمية
وأنها مفهوم أكثر تأصلاً مما قد تصور أحد
سرعان ما سيتضح أنّ المعلومات ليست مقتصرة على اتصالات البشر
لقد كانت فكرة ذات أفق أوسع
سيُشار إلى طبيعة المعلومات الحقّة أولاً
نتيجة مشكلة غريبة
مشكلة حلم بها يومًا فيزيائي اسكتلندي لامع
الذي اتضح وأنه كان يُفكر في شيء مختلف كليًا
#جيمس كلارك ماكسويل# #1879-1831#
(كان (جيمس كلارك ماكسويل أحد أعظم عقول القرن التاسع عشر
من بين اهتماماته المتعددة صار (ماكسويل) مولعًا
بعلم الديناميكا الحرارية
وهي دراسة الحرارة والحركة التي بزغ فجرها مع ولادة المحرك الحراري
كان (ماكسويل) من أوائل من فهموا
أنّ الحرارة هي مجرد حركة الجزيئات
كلما كانت المادة أسخن تحركت جزيئاتها أسرع
(ستقود هذه الفكرة (ماكسويل ليحلم بفكرة تجريبية غريبة جدًا
والتي تلعب المعلومات فيها دورًا حاسمًا
وضع (ماكسويل) نظرية أنّه يُمكن ببساطة عن طريق معرفة ما يجري
،داخل صندوق مليء بالهواء جعل أحد نصفيه ساخن والآخر بارد
تخيل الموضوع كبناء فرن إلى جوار ثلاجة
دون استخدام أيّ طاقة
تبدو فكرة مجنونة لكن حجّة ماكسويل) كانت مقعنة جدًا)
هكذا تسير التجربة
تخيّل عفريتًا صغيرًا يجلس أعلى الصندوق
الذي يمتلك حادة بصر ثاقبة تسمح له وبدقة مراقبة
حركة جميع جزيئات الهواء داخل الصندوق
الهام هنا
أنّه يتحكم بفاصل يقسم الصندوق إلى نصفين
في كل مرّة يلاحظ جزيئًا سريع الحركة يدنو من الفاصل
من الجهة اليمنى يقوم بفتحه ليسمح له العبور إلى الجهة اليسرى
وفي كل مرة يلاحظ جزيئًا بطيء الحركة يدنو من الفاصل من اليسار
فإنه يفتحه ليعبر الجزيء إلى الجهة اليمنى
الآن ستلاحظون ما سيحدث
بمرور الوقت، ستتجمع كافّة الجزئيات الساخنة سريعة الحركة
إلى الجهة اليسرى من الصندوق
وكافّة الجزئيات الباردة بطيئة الحركة إلى اليمين
ما يهمّ هنا، أنّ العفريت أنجز هذا التصنيف ببساطة
بإستخدام المعلومات المتعلقة بحركة الجزيئات
بدا وأنّ عفريت (ماكسويل) يقول أنّه بإمتلاك معلومات عن الجزيئات فقط
تستطيع خلق نظام من الفوضى
استطاعت هذه الفكرة تحدي الإعتقاد السائد في القرن الـ 19
أظهر علم الديناميكا الحرارية بوضوح
أنه مع مرور الوقت ستظّل فوضى إنتروبية الكون آخذة في الإزدياد
الإنهيار هو مصير كل شيء
لكن العفريت بدا وأنّه يقترح إمكانية جمع الأشياء معًا
دون استخدام أيّ طاقة على الإطلاق
بإستخدام المعلومات فحسب يسعك خلق نظام
تبين أنها معضلة ملعونة تحتاج إلى حل إبليسي
والأهم من ذلك أنّ فكرة ماكسويل) اللامعة التي جاء بها)
كانت متقدمة جدًا عن زمانه
الأثر الذي تركه على الفيزياء مدهش
حيث جاء بهذا المفهوم المعقد جدًا
وهو بالفعل بطريقة ما توقع سلفًا بمفهوم المعلومات #الدكتورة جانيت أنديراس - كلية لندن الجامعية#
لم تكن فكرة مطروحة آنذاك لم يكن مفهوم متداول لدى الناس #الدكتورة جانيت أنديراس - كلية لندن الجامعية#
فكرته مذهلة في تصوري
لم يمتلك حلاً لهذا المأزق إنما أثار فكرة أقلقته #الأستاذ فلاتكو فيدرال - جامعة أكسفورد#
وتركها مفتوحة على مصراعيها
وما أعقب ذلك بإعتقادي هي 120 عام زِد أو انقص
من النقاش والتطوير الشيّق جدًا في محاولة حل وعلاج هذا القلق
فما الذي كان يجري مع عفريت (ماكسويل)؟
ربما تبدو خديعة بعيدة المنال ووهمية
لكن تخيل الإمكانات التي سنحظى بها لو أمكننا بناء آلة
في العالم الحقيقي تستطيع محاكاة أعمال العفريت
أستطيع استغلالها لتسخين فنجان قهوة أو تشغيل محرك
أو تزويد مدينة بالكهرباء وكل ذلك بإستخدام معلومات صرفة ليس أكثر
الأمر كما لو أننا نستطيع خلق نظام في الكون
دون استهلاك أيّ طاقة
شعر العلماء حدسيًا أنها فكرة لا بد وأن تكون خاطئة
المشكلة الحاصلة أنّ الأمر استغرقنا 100 عام لحل المعضلة
في مضيّ البلبلة (التي أحدثتها أحجية (ماكسويل
كان هناك أمرٌ غير متوقع ُيوشك على الحدوث
جهاز جديد حلم به الناس ويستطيع إنجاز مهمات خيالية ومعقدة
وذلك ببساطة عن طريق معالجة المعلومات
والأحلى؛ كان جهاز يُمكن بناءه
ستُعرف الآلة لاحقًا بالحاسوب
والفكرة الداعمة له صدرت عن عالم بارز وحالم
#آلان تورنج# #1954-1912#
كان (آلان تورنج) أول شخص تراءى له الحاسوب الحديث
آلة وظيفتها الوحيدة التلاعب بالمعلومات ومعالجتها
آلة استغلت قوة الرموز التجريدية
آلة أخلت تقريبًا جميع طرقات عالمنا الحديث من العوائق
(ستظهر فكرة (تورنج أول مرة في مقالة رياضيات
ذائعة الصيت إلى يومنا نُشرت سنة 1936
جاء (تورنج) في حياته القصيرة بأفكار جديدة ورائدة
في سلسلة مواضيع متعددة
ابتداءً من علم التشفير وعبورًا بالأحياء
صفاء تفكيره يسلب الألباب
لكن بالنسبة لمعظم العلماء إنها المفاهيم التي اختصرها
في هذه الـ 36 صفحة هي التي حددته كمتميز حقيقي
إنه هذا العمل ما جعله "جدير بلقب "عبقري
(نُشرت عندما كان (تورنج يبلغ الرابعة والعشرين من عمره
مقال (الأرقام الحسابية (بمساعدة تطبيق لحل مسألة القرار
عالج أسس المنطق الرياضي
المدهش حول المقال أنّ فكرة الحاسوب الحديث
ظهرت ببساطة نتيجة لبرهان (تورنج) البارع
كان يفكر في مسألة مختلفة تمامًا
لم يكن جالسًا هناك يفكر الأستاذ جاك كوبلاند# #جامعة كانتربري - كرايستشرش
في أنّي أريد محاولة اختراع حاسوب حديث وإنما كان يفكر
حول هذه المسألة التجريدية المحضة في أسس الرياضيات
والحاسوب كأنه انزلق من ذلك البحث دون سابق إنذار
أعني لم يكن في مقدور (أحدهم تكهن أنّ بحث (تورنج
التجريدي والغامض تمامًا في أسس الرياضيات يمكنه إفراز
شيء ذي قيمة عملية بغض النظر عن ماهيته، ناهيك عن آلة
بمستقبل سيغير حياة جميع أهل الأرض تقريبًا
راح (تورنج) يسعى ليفهم إن كانت عمليات محددة في الرياضيات
يمكن حلّها ببساطة بإتباع مجموعة قوانين
وهذا ما سيذهب به للتفكير حول الحواسيب
في سنة 1936 كانت الكلمة حاسوب" تحمل معنًى مختلف تمامًا"
لما تعنيه اليوم
عنت شخص حقيقي مع قلم رصاص وورقة
منشغل في حسابات محاسبية
عيّنت المصارف موظفين عديدين وأحيانًا كثيرة من النساء
لحساب مدفوعات الفائدة الخاصة بنا
(وظّفتهم مؤسسة (إنلاند ريفنيو لحساب المستحقات الضريبية
وعيّنتهم المراصد الفلكية لحساب البيانات الملاحية
كان الحاسبون البشر ضروريون للعالم الحديث
يعملون على معالجة الكمّ الهائل من غلّة المعلومات
حيث كان نمو العلم والصناعة أعقد من أيّ وقت سبق
ما فعله (تورنج) في مقاله سنة 1936؛ طرح سؤال بسيط إنما عميق
ما الذي يدور في خلد" "شخص يُجري حِسبة؟
لإجراء حِسبة، لا بد عليه أولاً إهمال كل التفاصيل الزائدة
بالتالي لا يتبقى سوى صُلب عملية الحِسبة
أولاً نتخلص من المحبرة
ثم قلم الحبر ثم المسطرة الحاسبة
ثم أقلام الرصاص فحافظات الورق
كل هذه الأدوات تُسهل إجراء الحِسبة لكن لا شيء منها
كان مصيري للشخص الذي يُجري الحِسبة
هنا سأل (تورنج): ما الذي يدور في دماغ الحاسب البشري؟
إنه نظام بيولوجي شديد التعقيد
يستطيع التعاطي مع الإدراكات (والأفكار والإستبصارات، لكن لـ (تورنج
لا شيء مما ذكر كان حاسم في إجراء عملية الحِسبة
أدرك (تورنج) أنّه ولحساب شيء
لا بد من اتّباع مجموعة قوانين بدقة
ذلك كل ما في الأمر
تحتاج المسألة مستوىً إدراكي أرقى
وقد افترض أنّ المستوى مشمول في الإجراء الحسابي
وهو التفكير، ثم قال تستطيع استخدام عملية ميكانيكية
"وكان يقصد بـ "ميكانيكية أنها عملية غير عاقلة
وذلك لإنجاز نفس العمل
وبالتالي تمحو الحاجة للقوة البشرية
بجميع وظائفها رفيعة المستوى
وذلك ما يُمكن اعتباره ثوري حول ما كان يُحاول فعله
أدرك عقل (تورنج) الفذّ ... أنّ أي عملية حسابية لها جانبان
البيانات والأوامر التي تُملي عليك ما تفعله بالبيانات
وذلك سيكون مفتاح بصيرته
توجب على (تورنج) إيجاد وسيلة لجعل الآلة تفهم الأوامر
"مثل "الجمع" و "الطرح و "الضرب" و "القسمة" وهكذا دواليك
لكن بنفس الطريقة التي يفهمها البشر
بمعنى آخر عليه إيجاد طريقة لترجمة أوامر كهذه
إلى لغة تستطيع الآلات فهمها
وبمنطق قويم خالٍ من العيوب ذلك ما فعله (تورنج) بالضبط
قد تبدو هذه سلسلة عشوائية من الآحاد والأصفار
لكن بالنسبة لآلة حاسبة إنها مجموعة أوامر
يُمكن قراءتها خطوة بخطوة
ممليةً على الآلة التصرف وفق سلوك معين
إذًا في الوقت الذي يستطيع فيه الحاسب البشري تفحص هذا الرمز
وفهم العملية اللازمة
الآلة الحاسبة تحتاج إلى تفسيرها وفقًا لهذا
هذا الشريط الورقي (الذي تخيّله (تورنج
هو ما كنّا سندعوه اليوم بذاكرة الحاسوب
لكن (تورنج) لم يتوقف عند هذا الحد
أدرك (تورنج) أنّ تغذية الآلة بأوامر وفق هذه الطريقة
له نتيجة مذهلة
فهو يعني أنّه يلزم آلة واحدة فقط لإنجاز أيّ مهمة تقريبًا
تخطر على بال المرء
إنه مفهوم بسيط وجذاب
كي تجعل الآلة تُنجز مهمة جديدة كل ما كان عليك فعله
تغذيتها بمجموعة جديدة من الأوامر، أو معلومات جديدة
باتت هذه الفكرة تُعرف "بـ "آلة تورنج العامة
كلما أردت من آلتك إنجاز أعمال أكثر، لزم شريط أطول
تستطيع الذاكرات الأكبر استيعاب أوامر معقدة ومتعددة الطبقات
حول كيفية إجراء العملية وتنظيم أيّ نوع يمكن تصوره من المعلومات
بوجود ذاكرة كبيرة بما يكفي
سيكون الحاسوب تقريبًا قادر على إنجاز عدد لا يُحصى من المهام
فكرة (تورنج) هذه؛ أنّ المهام المختلفة المتعددة
يُمكن تنفيذها ببساطة عن طريق إعطاء الآلة الحاسبة
،سلسلة طويلة من الأوامر كانت إرثه الأعظم
،منذ نشر مقالته (تحقق حلم (تورنج
،الحسابات إذًا صنعت المكالمات الهاتفية
والصور المتحركة التسجيلية وكتابة الرسائل والإستماع إلى الموسيقى
ولم تحتاج أيّ منها إلى آلات معدّة حسب الطلب
يمكن حملها جميعها في جهاز واحد
آلة حاسبة
هذا الهاتف تجسيد عصري لفكرة (تورنج) المذهلة
في الداخل هنا تُوجد أوامر كثيرة جدًا
ما ندعوه ببرامج أو سوفتويرات أو تطبيقات
ليست أكثر من سلسلة طويلة من الأرقام
تُملي الهاتف ما يفعله
(المدهش حول فكرة (تورنج هو مداها الرحب
مجموعات الأوامر التي يُمكن تغذية الحاسوب بها
يمكنها إخباره كيف يُحاكي الهواتف أو الآلة الكاتبة
لكنها تستطيع أيضًا وصف أحكام الطبيعة
وقوانين الفيزياء
وعمليات العالم الطبيعي
هذه محاكاة لعديد ملايين الجزيئات تسلك سلوك الموائع
لمعرفة كيف تتدفق
يتبع الحاسوب ببساطة مجموعة أوامر محفوظة في ذاكرته
هذه مجرد بداية للإشارة إلى قوة الآلات الحاسبة
هذه محاكاة حاسوبية للتركيب واسع المدى
للكون بأكمله
وهو يُظهر القوة (الحقيقية لفكرة (تورنج
تحويل الأوامر إلى رموز تستطيع الآلة فهمها
يُمكّنك من إعادة تصوير أكثر من مجرد صورة أو صوت
إنما عملية أو نظام أو شيء يتغير ويتطور
بتلاعبها بالرموز البسيطة
تستطيع الحواسيب استخلاص الأصل؛
النظام الطبيعي للعالم بذاته
من خلال تفكيره بآلية عمل الدماغ وحساب المعلومات
امتلك (آلان تورنج) واحدة من أهم أفكار القرن العشرين
كانت قوة المعلومات تكشف عن نفسها
صار من البديهي أن نفكرّ (بعد أن تحققت أفكار (تورنج
أنّ العنان سيُطلق أمام القوة الحقيقية للمعلومات
لكن كان (تورنج) مجرد نصف القصة
عصر المعلومات الحديث سيحتاج لفكرة أخرى
فكرة ستُجبر طبيعة المعلومات على البوح بكل بأسرارها
والبوح بعلاقتها مع نظام وفوضى الكون
لقد كانت فكرة حلم بها
رجل موهوب وغريب الأطوار ورياضي ومهندس
#كلود شانون# #2001-1916#
كان (كلود شانون) يُغرد خارج السرب، ورغبته في معالجة
مشاكل غير مألوفة ستنتهي بفكرة جديدة ثورية
فكرة ستميط اللثام عن أصل طبيعة المعلومات
وعملية التواصل في جُلّ أشكالها المتنوعة
(هذه مقالة (كلود شانون
(النظرية الرياضية في الإتصال)
،لعل العنوان يبدو جافًا لكن صدقوني
إنها واحدة من أهم المقالات العلمية في القرن العشرين
ليست أنّها فحسب وضعت أساسات شبكة الإتصالات في العالم الحديث
منحتنا أيضًا بصائر مستحدثة في لغة الإنسان
في أشياء بديهية لنا كالمحادثة والكتابة
نُشر المقال سنة 1948
(بينما كان يعمل (شانون (في (مختبرات بيل) في (نيو جيرسي
وهو ذراع الأبحاث التابع لـ (شبكة بيل تيلفون) الضخمة
كانت مؤسسة تشتهر بتخطيطها المستقبلي وأجوائها الهادئة
كان الرياضيون أحرار بالعمل على أيّ مشكلة اهتموا بها
الشرط الوحيد الذي اشترطته عليهم إدارة المختبر #مارتن دافس - رياضي وموظف سابق لدى مختبرات بيل#
أن يبقوا أبوابهم مفتوحة للجميع #مارتن دافس - رياضي وموظف سابق لدى مختبرات بيل#
فإن جاء أحدٌ ما من أيّ قسم يحمل مشكلة
أن يتعهدوا التفكير بها على أقل تقدير
خلافًا لذلك كانوا يتمتعون بحرية مطلقة وأجواء العمل كانت مريحة جدًا
كان الناس يلهون ويجدون من يشجعهم على ذلك
(مرحبًا، معكم (كلود شانون
خبير رياضي أعمل (في (مختبر بيل تيلفون
(مُنح (كلود شانون على وجه الخصوص نفوذ مطلق
ليفعل تقريبًا ما يحلو له
(هذا (ثيسوس
ثيسوس) عبارة عن فأر) يتم التحكم به كهربائيًا
عاملوه كمحبوبتهم
لم أشاهده يومًا يتقاذف الكرات لكنّي قطعًا شاهدته يركب دراجة أحادية
جاء بها إلى العمل في أحد الأيام (ولا بد وأنّه كلّف (مختبرات بيل
مئة ساعة عمل كحد أدنى
،وعلى الرغم من طيشهم
(واجهت (شبكة بيل تيلفون مشكلة شائكة
في كل يوم، كانوا يُرسلون مقدارًا هائلاً
من المعلومات الإلكترونية لسائر أنحاء العالم
لكنهم لم يملكوا فكرة حقيقية لكيفية حساب هذه المعلومات بدقة
أو كيفية قياس كميتها
بإختصار، كانت تجارتهم كاملة قائمة على شيء لم يفهموه حقّ الفهم
بشكل مفاجئ سيخبرهم (موظفهم (كلود شانون
ما كانوا يحتاجونه بالضبط
صنع (شانون) مع هذا المقال شيئًا مذهلاً بحق؛
تناول مفهوم المعلومات الملتبس والغامض
واستطاع النيل منه
لم يصنع ذلك ببعض من الكلمات المنمقة والتعاريف الفلسفية
قد وجد في الحقيقة طريقة لقياس
كمية المعلومات المحتواة في رسالة
أدرك (شانون) بشكل مدهش أنّ كمية المعلومات في الرسالة
لا علاقة لها بمعناها
عِوض ذلك أظهر أنّها ترتبط ولا غير بطريقة تفرّد الرسالة
المعلومات مرتبطة بعنصر الفجائية
فالأخبار تبقى أخبار لإنها غير متوقعة
وكلما كانت أقلّ توقعًا ارتفعت أهميتها الإخبارية
لو أنّ أخبار اليوم مثل أخبار البارحة
لما كان هناك أخبار من الأساس
وسيكون المحتوى المعلوماتي منها يساوي صفرًا
... صار لديك فجأة علاقة بين
الفجائية والمعلومات
لكن (شانون) سيمضي قدمًا ويمنح المعلومات وحدة قياسها الخاصة
كيف فعل ذلك إذًا؟
لقد أوضح أنّ أيّ رسالة يهتم المرء بإرسالها
يُمكن ترجمتها إلى أرقام ثنائية
وهي سلسلة طويلة من الآحاد والأصفار
على سبيل المثال، تحية بسيطة مثل "مرحبًا" يمكن كتابتها هكذا
أو ... هكذا
فكّر بهذا كطريقة أخرى لكتابة نفس الرسالة
أدرك (شانون) أنّ تحويل المعلومات إلى أرقام ثنائية
سيكون صنيعًا شديد الفعالية
سيجعل المعلومات ليّنة ومضبوطة وطيّعة ودقيقة
أوضح (شانون) في مقالته أنّ رقمًا ثنائيًا واحدًا
وهي إمّا هذه الآحاد أو الأصفار هو وحدة معلومات أوّلية
تخيّلها ذرة معلومات؛ أصغر جزء ممكن
ثم وفي صدد تعريف هذه الوحدة الأساسية
،أطلق عليها اسمًا اسم مألوف لدى جميعنا اليوم
استخدم اختصارًا لعبارة "رقم ثنائي"
"وهو "بِت/جزء
اتضح أنّ "الجزء" المتواضع عبارة عن فكرة هائلة القوة
الجزء" هو أصغر مقدار من المعلومات"
وشأنه بالغ الأهمية نظرًا لإنه الذرة الأوّلية
إنه أصغر وحدة من المعلومات
والذي بفضله يُوجد تمييز كافٍ يسمح بتبادل المعلومات
تكمن قوة "الجزء" في عموميته
أيّ نظام يُوجد في حالتين
كالعملة مثلاً بصورتها أو كتابتها
يستطيع حمل "جزء" واحد من المعلومات
واحد أو صفر
مثقوب أو غير مثقوب
شغال أو مُطفأ
توقف أو انطلق
جميع هذه الأنظمة تستطيع تخزين "جزء" واحد من المعلومات
(بفضل (شانون
صار "الجزء" لغة شائعة لكافّة المعلومات
أيّ شيء؛ من أصوات أو صور "أو نصوص يمكن تحويله إلى "أجزاء
ونقله بوساطة أيّ نظام قادر على التواجد في حالتين
أسّس (شانون) نظرية جديدة بعيدة المدارك
الأفكار التي بدأ في اكتشافها ستبني حجر أساس
ما نُطلق عليه الآن "بـ "نظرية المعلومات
سيعمل على تناول مفهوم مجرّد وهو المعلومات
ويُحوّله إلى شيء ملموس
ما كان يومًا مجرد بدعة غامضة
،صار الآن قابل للقياس صار شيء حقيقي
"فكرة تحويل الأشياء إلى "أجزاء أو جعلها رقمية
ستغيّر جذريًا عديد جوانب المجتمع الإنساني
لكن المعلومات ليست شيئًا من خلق البشر
بدأنا نفهم أنّ هذا المفهوم لا يقع في صميم
المجتمع الإنساني للقرن الـ 21 فحسب
إنما في صميم العالم المادّي ذاته أيضًا
كل "جزء" من المعلومات أحدثناه يومًا، وكل كتاب
وكل فيلم وسائر محتوى الإنترنت
هو مجرد قيمة تافهة
عند مقارنته مع محتوى الطبيعة من المعلومات
ذلك أنّ أكثر الأحداث حقارةً تشتمل على قدر رهيب من المعلومات
دعوني أطلعكم
تخيّل مقدار "أجزاء" المعلومات التي تحتاجها لوصف هذا الحدث
قوانين الفيزياء الجميلة والمستعصية المتفاعلة فيما بينها
تجري وفق مقاييس وفترات زمنية بمنأى عن إدراكنا في الوضع الطبيعي
لكن ما زال بمقدورنا أن نشاهد هنا جزءًا يسيرًا من تعقيد الطبيعة
تصوّر التفاعل الحاصل بين تريليونات فوق تريليونات من الذرات
كمية "الأجزاء" التي ستحتاجها لوصف هذا الحدث تقريبًا لا يُمكن تصوّرها
لكن المدهش في الأمر
(أنّه بفضل أفكار (تورنج و (شانون) صار بمقدورنا الآن
وصف وصياغة ومحاكاة الطبيعة في أدقّ تفاصيلها
لكن هذه ليست نهاية القصة
المعلومات على ما يبدو ليست مجرد وسيلة لوصف الواقع
،في السنوات القليلة الماضية اكتشفنا أنّ المعلومات
عبارة عن جزء متلازم للعالم المادّي
إنها فكرة صعبة جدًا للتمسّك بها
لكن المعلومات ابتداءً من سيمفونية بيتهوفن) وحتى محتوى القاموس)
وحتّى الفكرة العابرة
المعلومات جميعها بحاجة إلى تجسيدها بأيّ أشكال النظام المادّي
،ما يدعو للدهشة يُعزى سبب فهمنا للرابط الحقيقي
بين المعلومات والواقع (إلى عفريت (ماكسويل
تذكروا أنّ الأمر كما لو أنّ العفريت استطاع استخدام المعلومات
لإحداث نظام في صندوق هواء كانت تعمّه فوضى عارمة
،من ناحية أخرى يستطيع تحقيق ذلك دون بذل أيّ مجهود
بدا وأنّ المعلومات قادرة على خرق قوانين الفيزياء
حسنًا، ذلك ليس بصحيح إنها عاجزة عن ذلك
(السبب في أنّ عفريت (ماكسويل عاجز عن تحصيل طاقة مجانية يقبع هنا
في رأسه
ما اكتشفه كان التالي؛
العفريت حقيقةً لا يستخدم أكثر من مجرد معلومات لإحداث طاقة نافعة
لكن ذلك لا يعني حقًا أنه يحظى بشيء دون مقابل
أتذكرون كيف يعمل العفريت؟
يلاحظ جزئيًا سريع الحركة على إحد جانبيّ الصندوق
فيفتح فاصلاً يسمح للجزيء عبور الجانب الآخر
لكنه في كل مرة يصنع ذلك عليه تخزين معلومات
حول سرعة ذلك الجزيء في ذاكرته
سرعان ما ستمتلأ ذاكرته وحينها لن يقدر على المواصلة
إلاّ إذا بدأ في حذف المعلومات
الهام هنا أنّ عملية الحذف ستتطلب منه استهلاك طاقة
يحتاج العفريت للإحتفاظ بسجلّ لمواقع تحرّك الجزيئات
ولو أنّ جهاز الحفظ هذا له مساحة محدودة #الدكتور سين كارول - مؤسسة كاليفورنيا للتكنولوجيا#
فإنّ العفريت سيضطر عند مرحلة ما أن يمحوه
تلك عملية غير قابلة للعكس تعمل على زيادة إنتروبية الكون
إنه محو المعلومات الذي يزيد الإنتروبي مرة وللأبد
تم اكتشاف وجود مقدار أدنى معيّن ومحدد من الطاقة
"يُعرف بـ "نهاية لانداو
"وهو يحتاج حذف "جزءًا واحدًا من المعلومات
إنه مقدار ضئيل من الطاقة أقل من جزء من التريليون
،في غرام من السكّر لكنه جزء حقيقي
إنه جزء من نسيج الكون الأوّلي
العجيب أننا نستطيع الآن إجراء تجارب حقيقية
(تختبر أبعاد فكرة (ماكسويل
بإستخدام إشعاعات الليزر وجزئيات من الغبار متناهية الصغر
استكشف العلماء من حول العالم العلاقة
بين المعلومات والطاقة بدقة متناهية
فكرة (ماكسويل) التجريبية الذي حلم بها في العصر البخاري
ما تزال يتصدر الأبحاث العلمية إلى يومنا هذا
(يجمع عفريت (ماكسويل اثنين من أهمّ مفاهيم العلم
دراسة الطاقة ودراسة المعلومات
ويوضّح أنّ المفهومين يرتبطان بعمق
ما نعرفه الآن هو أنّ المعلومات
بعيدًا عن كونها مجرد مفهوم مجرّد
تخضع لنفس قوانين الفيزياء كما يخضع كل شيء آخر في الكون
المعلومات ليست مجرد فكرة تجريدية
ليست مجرد شيء أو صيغة رياضية تكتبها على ورقة
المعلومات تُحمل على شيء ما
فهيّ مشفّرة على شيء كـ حجر أو كتاب أو قرص مضغوط
بغض النظر، هناك حامل تُحمل المعلومات عليه
وذلك يعني أنّ المعلومات تتصرف تبعًا لقوانين الفيزياء تلك
فهي عاجزة عن خرق قوانين الفيزياء
ما تعلمته الإنسانية عبر مدى آلاف السنين الأخيرة
أنّ المعلومات لا يمكن فصلها عن العالم المادي نهائيًا
وتلك ليست بمثابة إعاقة
،ما يجعل المعلومات شديدة الفعالية حقيقة أنها قابلة للتخزين
في أيّ نظام مادّي نختاره
من استخدام الحجارة والطين لحفظ المعلومات عبر عصور
إلى استخدام الكهرباء والضوء لتمكين إرسالها سريعًا
الوسط الذي يُخزّن المعلومات يُكسبها خواصها الفريدة
اليوم يستكشف العلماء وسائل جديدة للتلاعب بالمعلومات
مستخدمين كل شيء من الحمض النووي وحتّى الجسيمات الكمومية
يأملون أن يرشدهم هذا العمل إلى عصر معلوماتي جديد
وكل جزء منه له قدرات تحويلية كسابقه
ما بتنا نعرفه الآن أننا ما زلنا في بداية مشوار رحلتنا
لكسر قفل قوة المعلومات
لطالما كان جلي لنا أنّ إحداث نظام مادي
،وأقصد التراكيب التي نراها من حاولنا لطالما كان مرتفع التكاليف
نحتاج إلى بذل شغل لإستهلاك طاقة لبناء تلك التراكيب
،لكن في السنوات القليلة الماضية تعلمنا أنّ تنظيم المعلومات
وإنشاء التراكيب الرقمية المرئية للعالم الحديث
لها تكاليف محتومة أيضًا
بقدر ما تظهر المعلومات ،بصورة تجريدية وأثيرية
نعلم أنّه لا بد دومًا من تجسيدها في نظام مادي
أجدها فكرة ممتعة جدًا
،تخّيلها على هذا النحو كتلة طين تُستخدم لكتابة قصيدة عليها
جزيئات الهواء تستطيع حمل سيمفونية صوتية
والفوتون الواحد مثل فرشاة الرسم
كل جانب من جوانب الكون المادي
يمكن تصوّره مثل قطعة قماش فارغة
نستطيع استخدامها لخلق جمال وتركيب ونظام
ترجمة مهند مسلّم frozendocs.blogspot.com