Дизайн создан по образцу «Дилеммы заключенного» — классического сценария теории игр, в котором два игрока независимо друг от друга выбирают между сотрудничеством и предательством.
Приложение использует квантово-механические правила, отражающие правила квантовых вычислений, для определения результирующей ноты.
Университет Кобе
Исследователи из Университета Кобе представили интерактивное веб-приложение, которое преобразует абстрактные концепции квантовой теории игр в ощутимый музыкальный опыт, проводя параллели с «возникающим диалогом» в джазе и импровизационной музыке.
Эта разработка представляет собой первую в мире браузерную интерактивную музыкальную систему, созданную на основе квантовой теории игр. Она предлагает пользователям в режиме реального времени визуальную и слуховую обратную связь о том, как переплетаются их стратегические решения.
Проект, возглавляемый квантовым инженером Сомой Сатофуми, призван преодолеть значительный разрыв. Для многих квантовая механика и теория игр — сложные дисциплины, и порой непросто представить, как они могут сочетаться с такой творческой областью, как музыка.
Соума объясняет, что, хотя квантовая теория игр стала новым направлением в моделировании психологии и принятии решений, ее изучение до сих пор в значительной степени «ограничивалось теоретическими и математическими рамками».
Это новое приложение является одним из первых, связывающих эти абстрактные модели с осязаемой творческой деятельностью человека.
Как он переводит теорию в звук
Приложение было представлено на 3-м Международном симпозиуме по квантовым вычислениям и музыкальному творчеству. Его основная концепция основана на «дилемме заключённого» — классическом сценарии теории игр, где два игрока должны независимо друг от друга решить, сотрудничать им или предать.
В этой квантовой версии процесс иной. Вместо выбора окончательного действия каждый пользователь сначала занимает «позицию» по отношению к другому игроку (выбор между сотрудничеством и предательством). После определения позиции оба пользователя выбирают ноту на цифровой клавиатуре.
Ключевым моментом является то, что нота, которую слышит каждый игрок, не обязательно совпадает с выбранной им нотой. Для расчёта ноты в приложении используются квантово-механические правила, аналогичные тем, что используются в квантовых вычислениях.
Этот финальный звук является результатом «интерференции» между выбранными стратегиями обоих игроков и выбранными ими нотами, демонстрируя квантовые концепции «суперпозиции» и «запутанности».
Делаем абстрактное осязаемым
Это первый случай, когда квантовая неопределённость и запутанность — идеи, известные своей неинтуитивностью, — были выражены посредством прямого аудиального взаимодействия. Услышав результаты своего запутанного выбора, пользователи могут получить более конкретное и интуитивное понимание этих концепций.
«В частности, структура, в которой неожиданная гармония или диссонанс возникают из-за вмешательства стратегий игроков, напоминает возникающий диалог, характерный для джаза и импровизационной музыки», — сказал Соума.
Это приложение в настоящее время находится на стадии проверки концепции, и команда планирует его расширить. В будущих версиях будут рассмотрены более сложные сценарии, такие как модели принятия креативных решений с участием нескольких участников и многомерные структуры, способные обрабатывать несколько кубитов (квантовых битов).
Долгосрочная цель проекта — содействовать более глубокому научному пониманию творчества.
«В конечном итоге, — заявил Соума, — мы стремимся связать эту работу с научным исследованием творчества — пониманием творческого процесса человека и применением этой модели к ИИ и квантовому оборудованию».
Эта работа является основополагающим шагом на пути применения знаний фундаментальной физики к эмпирическому изучению человеческого творчества и сложных процессов принятия решений.
Sourse: interestingengineering.com
