Параллелизм и рой агентов

Если подумать, то что мы знаем о параллелизме алгоритмов, почему один алгоритм можно легко распараллелить, а другой нет.

Во-первых, мы знаем что нельзя распараллелить только тот алгоритм, в котором результат следующей операции не вычисляется никак без результата предыдущей операции либо это вычисление не слишком сложное.

Например, такой алгоритм for (i = 0; i < 10; ++i) sum += i можно распараллелить так, что 1-й поток: for (i = 0; i < 5; ++i) sum1 += i, 2-й поток: for (i = 5; i < 10; ++i) sum2 += i. Затем в общем потоке sum = sum1 + sum2.

А такой алгоритм for (i = 0; i < 10; ++i) i = i^2 + 3i + 4 распараллелить просто так не получится из-за того, что результат последовательных операций так просто не получить (получается длинный многочлен).

Также и решение дифф. уравнений: некоторые решаются аналитически — потому что последовательное применение операции во времени можно схлопнуть из-за свойств самой операции, а некоторые решаются только приближённо вычислительными методами, такими как метод Эйлера.

Соответственно, общий промежуточный вывод: можно ли алгоритм распараллелить — связано со свойством операций в алгоритме в математической теории групп.

Идём дальше. Некоторые динамические системы имеют такое свойство, что в них образуются временно замкнутые динамические подсистемы. Например, в сети Интернет некоторые компьютеры могут быть отключены от основного Интернета или общаться с ним периодически. Это свойство немного связано с тем, что сами по себе люди тоже имеют внутренний мир и не всё время обмениваются всей информацией с окружающим миром.

Но и сама физика нашего мира немного обладает этим свойством: движение планет в Солнечной системе хоть и зависит от дальних звёзд, но зависит мало и уравновешено, соответственно, можно предсказывать движение планет в Солнечной системе отдельно от всего остального космоса с определённой точностью. Это связано с такими свойствами физики, как убывание взаимодействий между объектами квадратично с расстоянием (закон Ньютона, закон Кулона) и образование множества центров скопления материи (однородность пространства).

Также стоит сказать, что это свойство мира образовывать множество динамических подсистем внутри себя также связано с правилами (хоть и не полностью) «победитель получает всё» и эмерджентностью во многих местах строения физики. Например, тропический лес будет тропическим, а не хвойным, потому что есть определённый диапазон температур и условий, которые делают этот лес тропическим. Если постепенно эти условия меняются, лес перейдёт в хвойный.