Complexity of Small Universal Turing Machines: A Survey

We survey some work concerned with small universal Turing machines, cellular automata, tag systems, and other simple models of computation. For example it has been an open question for some time as to whether the smallest known universal Turing machines of Minsky, Rogozhin, Baiocchi and Kudlek are efficient (polynomial time) simulators of Turing machines. These are some of the most intuitively simple computational devices and previously the best known simulations were exponentially slow. We discuss recent work that shows that these machines are indeed efficient simulators. In addition, another related result shows that Rule 110, a well-known elementary cellular automaton, is efficiently universal. We also discuss some old and new universal program size results, including the smallest known universal Turing machines. We finish the survey with results on generalised and restricted Turing machine models including machines with a periodic background on the tape (instead of a blank symbol), multiple tapes, multiple dimensions, and machines that never write to their tape. We then discuss some ideas for future work

The complexity of small universal Turing machines: a survey

We survey some work concerned with small universal Turing machines, cellular automata, tag systems, and other simple models of computation. For example it has been an open question for some time as to whether the smallest known universal Turing machines of Minsky, Rogozhin, Baiocchi and Kudlek are efficient (polynomial time) simulators of Turing machines. These are some of the most intuitively simple computational devices and previously the best known simulations were exponentially slow. We discuss recent work that shows that these machines are indeed efficient simulators. In addition, another related result shows that Rule 110, a well-known elementary cellular automaton, is efficiently universal. We also discuss some old and new universal program size results, including the smallest known universal Turing machines. We finish the survey with results on generalised and restricted Turing machine models including machines with a periodic background on the tape (instead of a blank symbol), multiple tapes, multiple dimensions, and machines that never write to their tape. We then discuss some ideas for future work

Diagrammatic modelling in design : towards an epistemology of BIM

Die Dissertation befasst sich mit einer erkenntnistheoretischen Untersuchung der Gebäudedatenmodellierung bzw. von building information modelling (BIM) als Entwurfsmedium in der Architektur. Hierzu wird zuerst die Geschichte von BIM als transdisziplinäre, non-lineare Geschichte nachgezeichnet, in der der Transfer von Konzepten und Modellen zwischen Architektur und Informatik den Fokus der Betrachtung abgibt. Sodann wird das architektonische Entwerfen als Erkenntnisprozess beschrieben. Den theoretische Rahmen hierfür bilden die Wissensforschung, der semiotische Pragmatismus und die Urteilstheorie des Modells. In diesem Setting wird dann eine Heuristik von sechs charakteristischen Merkmalen des BIM-basierten Entwerfens herausgearbeitet. Im Anschluss an diese Bestandsaufnahme wird das BIM-basierte Entwerfen als diagrammatisches Modellieren charakterisiert. Dabei wird zuerst die Transformation des architektonischen Entwurfsmodells vom analogen Skalenmodell zum digitalen Informationsmodell beschrieben, und ein pragmatischer Modell-Begriff eingeführt, mit dem die Bedingungen der Beurteilung eines BIM- Modells als Entwurfsmodell analysiert werden. Zum zweiten wird das Interface des BIM-Modells als Diagramm interpretiert. Hierbei wird der Diagramm-Begriff des semiotischen Pragmatismus in Stellung gebracht gegenüber dem des Poststrukturalismus, der vor dem Aufkommen von BIM in der Architektur in den architekturtheoretischen Debatten leitend war, und bis heute fortwirkt.The thesis consists of an epistemological investigation of building information modeling (BIM) as a design medium in architecture. The first part traces the development of BIM from the point of view of a trans-disciplinary, non-linear history. This historical approach is centered around the transfer of concepts, models, and techniques between architecture and informatics. Second, architectonical design is described as an epistemological practice in the framework of knowledge research, semiotic pragmatism, and model theory. Within this framework, a heuristics of six characteristics of BIM-based design is layed out. Following this inventory-taking, in the third part, BIM-based design is described as a process of diagrammatic modeling. First, the historical development from the analogue scale-model to the digital information-model is sketched out, and the BIM-model is analyzed as a design-model based on a pragmatistic model concept where the question about the conditions of the assessment of something as a model for something else is at centre stage. And second, the interface of the BIM-model is interpreted as a diagram in the framework of current diagrammatological research. On this base it is argued for the digram concept of semiotic pragmatism against the diagram concept of post-modernism that was directive in architecture already before the advent of BIM, and continues to be influential to this day

Synthesis: Zur Konjunktur eines philosophischen Begriffs in Wissenschaft und Technik

Re-Design des Lebens: Wissenschaft und Technik rekurrieren zunehmend auf das Prinzip des Synthetischen. Die Synthetische Chemie und seit Neuestem die Synthetische Biologie zielen auf ein Zusammensetzen von Bausteinen, um neue Entitäten zu designen - von Molekülen bis hin zu Stoffwechselnetzwerken in Organismen. Dieser Band unternimmt wissenschaftsphilosophische und -historische Annäherungen an das Prinzip der Syn-Thesis. Die Beiträge fragen: Welche Konstruktionsbedingungen realisieren die synthetischen Wissenschaften? Wie ist das Verhältnis zu analytischen Methoden? Und wo liegen die Grenzen technischer Synthesis

Vom Menschen. Handbuch Historische Anthropologie

Wenn im Kontext dieses Buches von historischer Anthropologie die Rede ist, dann geschieht dies auf dem Hintergrund der in Deutschland entwickelten philosophischen Anthropologie, der in der angelsächsischen Tradition stehenden Kulturanthropologie und der von der französischen Geschichtswissenschaft initiierten Mentalitätsgeschichte. Auf dieser Basis zielt historische Anthropologie darauf, menschliche Lebens-, Ausdrucks- und Darstellungsformen zu beschreiben, Gemeinsamkeiten und Differenzen herauszuarbeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede in Einstellungen und Deutungen, Imaginationen und Handlungen zu analysieren und so ihre Vielfalt und Komplexität zu erforschen. Sie untersucht Fremdes und Vertrautes in bekannten und in fremden Kulturen in Vergangenheit und Gegenwart. Historische Anthropologie dient als Bezeichnung für vielfältige transdisziplinäre Bemühungen nach dem Ende der Verbindlichkeit einer abstrakten anthropologischen Norm, weiterhin Phänomene des Menschlichen zu erforschen. (DIPF/Orig.