Computational universes

Suspicions that the world might be some sort of a machine or algorithm existing ``in the mind'' of some symbolic number cruncher have lingered from antiquity. Although popular at times, the most radical forms of this idea never reached mainstream. Modern developments in physics and computer science have lent support to the thesis, but empirical evidence is needed before it can begin to replace our contemporary world view.Comment: Several corrections of typos and smaller revisions, final versio

Klärung des Informationsbegriffs

Eine naturphilosophische Leitwährung für die Beschreibung der Wirlichkeit ist bereits bei Aristoteles die Form. Sie informiert die Materie und vermittelt dadurch das Sein. Der Informationsbegriff jedoch ist multivalent: man kann zwischen potentieller Information (QuBits), basaler einfacher Information (Bits) und komplexer Information (Systemordner-Information) unterscheiden. Die komplexe Information wird im Bit kodiert, indem es das QuBit disponiert. Die Kodierung erfolgt holografisch und somit analog. Letztlich inkarnieren sich Systeme in der physikalischen Wirklichkeit, indem sie sie komplex informieren (ordnen, ermöglichen, steuern, formieren). Das Universum würde dann der Materialisierung und Dekodierung von autopoetischen Systemen dienen

The Kinetic Basis of Self-Organized Pattern Formation

In his seminal paper on morphogenesis (1952), Alan Turing demonstrated that different spatio-temporal patterns can arise due to instability of the homogeneous state in reaction-diffusion systems, but at least two species are necessary to produce even the simplest stationary patterns. This paper is aimed to propose a novel model of the analog (continuous state) kinetic automaton and to show that stationary and dynamic patterns can arise in one-component networks of kinetic automata. Possible applicability of kinetic networks to modeling of real-world phenomena is also discussed.Comment: 8 pages, submitted to the 14th International Conference on the Synthesis and Simulation of Living Systems (Alife 14) on 23.03.2014, accepted 09.05.201

Nature as a Network of Morphological Infocomputational Processes for Cognitive Agents

This paper presents a view of nature as a network of infocomputational agents organized in a dynamical hierarchy of levels. It provides a framework for unification of currently disparate understandings of natural, formal, technical, behavioral and social phenomena based on information as a structure, differences in one system that cause the differences in another system, and computation as its dynamics, i.e. physical process of morphological change in the informational structure. We address some of the frequent misunderstandings regarding the natural/morphological computational models and their relationships to physical systems, especially cognitive systems such as living beings. Natural morphological infocomputation as a conceptual framework necessitates generalization of models of computation beyond the traditional Turing machine model presenting symbol manipulation, and requires agent-based concurrent resource-sensitive models of computation in order to be able to cover the whole range of phenomena from physics to cognition. The central role of agency, particularly material vs. cognitive agency is highlighted

Konrad Zuses Universum

Während Konrad Zuse als Computerpionier und Erfinder weltweit bekannt und anerkannt ist, ist er als Wissenschaftler und Visionär nicht seiner Bedeutung gemäß wahrgenommen worden. In diesem Artikel werden einige Facetten dieses Bereichs beleuchtet, und es werden Mutmaßungen über sein geistiges Umfeld angestellt

Nutzungsverhalten rechenschwacher Kinder im Umgang mit Tablet-Apps

Über den unterrichtlichen Einsatz digitaler Medien wird immer mehr und zunehmend kontrovers debattiert. Forschungsbemühungen, die den Schwerpunkt auf das Schülerhandeln im Umgang mit Software thematisieren, sind jedoch rar (vgl. Krauthausen 2012). Das in diesem Beitrag vorgestellte Projekt verfolgt daher das Ziel, das Nutzungsverhalten von (rechenschwachen) Schülern anhand ausgewählter Tablet-Apps zu beforschen. Dabei wird der inhaltliche Fokus auf den Arithmetikunterricht des ersten Schuljahres gelegt

Is Turing's Thesis the Consequence of a More General Physical Principle?

We discuss historical attempts to formulate a physical hypothesis from which Turing's thesis may be derived, and also discuss some related attempts to establish the computability of mathematical models in physics. We show that these attempts are all related to a single, unified hypothesis.Comment: 10 pages, 0 figures; section 1 revised, other minor change