Slimmer meten, slimmer rekenen: nieuw algoritme onthult hoe efficiënt bacteriën én computers informatie verwerken
Hoeveel informatie kunnen bacteriën eigenlijk verwerken terwijl ze hun omgeving aftasten op zoek naar voedsel? Die vraag stond centraal in het onderzoek van Manuel Reinhardt, die een innovatief algoritme ontwikkelde om dat uit te zoeken. Het resultaat: een nieuwe rekenmethode die niet alleen cruciale inzichten geeft in biologische systemen, maar ook veelbelovend is voor de toekomst van energiezuinige computers.
Reinhardt ontwierp een algoritme genaamd Path Weight Sampling dat extreem nauwkeurig berekent hoe snel informatie door een systeem stroomt. Tot nu toe werkten wetenschappers vooral met grove schattingen en benaderingen, zonder echt te weten hoe betrouwbaar die waren. Reinhardts methode doorbreekt die onzekerheid en biedt nu het meest precieze meetinstrument dat beschikbaar is.
Maar het algoritme heeft toepassingen die verder reiken dan de wereld van bacteriën. Elk systeem dat informatie verwerkt — van cellen tot computers en AI — kan ermee worden geanalyseerd. En dat is hard nodig, want moderne informatieverwerking, zoals in datacenters of kunstmatige intelligentie, slurpt enorme hoeveelheden energie. Door beter te begrijpen hoe informatie efficiënt verwerkt kan worden, kunnen we nieuwe, duurzamere vormen van computing ontwerpen. De natuur, met haar spaarzame maar slimme systemen zoals biochemische netwerken in bacteriën, dient daarbij als inspiratiebron.
Tijdens zijn onderzoek deed Reinhardt nog een verrassende ontdekking: een veelgebruikt model van hoe bacteriën zich oriënteren in hun omgeving bleek niet helemaal te kloppen. Dat suggereert dat er nog onontdekte lagen zitten in de manier waarop deze micro-organismen informatie verwerken en beslissingen nemen.
Het onderzoek van Reinhardt legt daarmee niet alleen een stevig fundament onder toekomstig biologisch onderzoek, maar biedt ook een kompas voor technologische innovatie. Want wie de informatiestroom écht begrijpt, kan bouwen aan een slimmer én duurzamer digitaal tijdperk.