Managed hosting door True

Wiskundige schoonheid van de natuur

Natural Computing moet wet van Moore doorbreken

 

Een wiskundige die in vervoering kan raken bij het paargedrag van eencellige trilhaardiertjes en die deze zomer niet afreist naar de universiteit in Colorado omdat er een internationaal congres van goochelaars in De Haag plaatsvindt. Dat is prof. Grzegorz Rozenberg ten voeten uit.

  
Prof. Grzegorz Rozenberg kan zich de tijd nog goed heugen dat bio-computing slechts hoon en schamper gelach opleverde.
Tijdens het Icalp-congres in Eindhoven krijgt Rozenberg de Eatcs Distinguished Achievements Award 2003. De European Association for Theoretical Computer Science eert met deze onderscheiding, die eerder aan slechts drie anderen is gegeven, zijn complete werk. Daar is hij bijzonder mee ingenomen, want hij kan zich de tijd nog goed heugen dat bio-computing slechts hoon en schamper gelach opleverde.
Sinds 1979 is hij professor aan de faculteit Computerwetenschappen van de universiteit in Leiden. De tien jaren daarvoor doceerde de van oosprong Poolse wiskundige aan universiteiten in Utrecht, New York en Antwerpen. Behalve in Leiden geeft hij ook colleges aan het Department of Computer Science van de Universiteit in Boulder, Colorado. Tevens is hij hoofd van de theoretische computerwetenschappen-groep van het Leiden Institute of Advanced Computer Science en wetenschappelijk directeur van het Leiden Center for Natural Computing.
"Als ik zo'n achttien jaar geleden op de universiteit gezegd zou hebben dat ik onderzoek deed naar dna-computing, dan zou ik worden geschorst of doorverwezen naar een psychiater", zegt Rozenberg. "Terwijl er nu aan alle kanten aan me wordt getrokken en er een tekort is aan deskundigen op dit vlak."

Interdisciplinair

In zijn woning te Bilthoven volgt een klein hoorcollege over de aard van 'natural computing' en hoe deze vorm van informatiebewerking de hoop is van informatici om de grenzen van de wet van Moore te doorbreken. Deze wet stelt dat elke achttien maanden de kracht van een processor verdubbelt. Daar zit een fysieke grens aan. Hoe kleiner de transistoren, hoe meer interferentie.
Een ander obstakel is de intrinsieke moeilijkheidsgraad van dagelijkse problemen. Rozenberg hanteert het klassieke handelsreizigerprobleem om aan te tonen dat met de huidige computers het eeuwen zou kosten om de doelmatigste route voor bijvoorbeeld zestig steden uit te rekenen. Zelfs al zou het apparaat duizend keer sneller zijn, dan kost het nog steeds eeuwen. "De ontdekking van de intrinsieke moeilijkheidsgraad is een van de belangrijkste vindingen van de afgelopen tijd. De enige echte oplossing is een computer die werkelijk massief parallel kan werken. Dat is het eind van het siliciumtijdperk en het begin van biocomputing, want cellen kunnen pas echt massief, met miljarden tegelijk, rekentaken uitvoeren."
De theoretisch informaticus kan dat overigens niet alleen bewerkstelligen. Er is interdisciplinair onderzoek nodig van bijvoorbeeld informatici, biologen, chemici en kristalkundigen. Dat is wat hem ook aantrekt in 'natural computing'. "Je leert zoveel van elkaar en je helpt elkaar zoveel verder; dat is prachtig. Daarbij heb ik geluk gehad19altijd te mogen samenwerken met de meest vooraanstaande biologen. Eerst met Aristid Lindenmayer aan de universiteit in Utrecht. Hij is helaas te vroeg gestorven. Nu werk ik veel samen met celbioloog David Prescott van de universiteit van Colorado."

Huwelijk

Rozenberg is in 1965 in Warschau afgestudeerd als ingenieur. Drie jaar later haalde hij in deze stad zijn wiskundebul. Hij heeft altijd met verwondering gekeken naar de natuur, vooral naar de mathematische verschijnselen binnen de levende natuur. Hij trof het bijzonder toen hij in '69 assistent professor werd aan de universiteit in Utrecht. Daar deed Lindenmayer onderzoek naar het groeien van bomen. Hoe weten cellen dat ze een blad moeten vormen; hoe weten ze welke vorm dat moet hebben? "Ik kijk er als informaticus naar, als wiskundige. Dat is een cultuur; ergens in mijn achterhoofd zit het gevoel voor rekenen, voor patronen. De celbioloog kijkt met andere ogen naar hetzelfde probleem. Samen zoeken we een oplossing. De huidige tijd is rijp voor het huwelijk tussen wiskundigen, biologen en chemici. De blootlegging van het menselijk genoom had nooit gekund zonder die samenwerking."
Aanschouwelijk onderwijs volgt als Rozenberg het bijzondere vermogen van het trilhaardiertje uitlegt. Deze eencellige komt al twee miljard jaar voor op aarde. Hij bezit twee kernen met genetisch materiaal, hetgeen uniek is. Bij de paring wijzigt hij de inhoud van de kernen. Hoe doet hij dat? Volgens een principe dat bijvoorbeeld de opslag van data regelt en veelal bij programmeren wordt gebruikt: 'linked lists'. "Zij doen dat al miljoenen jaren en wij zijn blij dat het principe ergens in de jaren vijftig is uitgevonden!"

Academisch

Een exposé over dna-computing volgt, waarbij de huidige hardware is vervangen door enzymen (bioware). "In een gram dna, met een inhoud van een kubieke centimeter, is ruimte voor opslag van de inhoud van een triljoen cd's. Het is mind blowing als je bedenkt wat 'natural computing' kan betekenen."
Rozenberg is vaak benaderd vanuit het bedrijfsleven om daar te gaan werken, maar is altijd academicus gebleven. "Ik houd ervan kennis over te brengen en met studenten om te gaan. Dat houd je jong. Wel is de verleiding soms groot, omdat die labs een budget hebben, waarvan wij alleen maar kunnen dromen. Sinds 1980 hebben de universiteiten in Nederland alleen maar moeten inleveren. Dat is een slechte ontwikkeling."< BR>

Dit artikel is afkomstig van Computable.nl (https://www.computable.nl/artikel/1354957). © Jaarbeurs IT Media.

?


Lees meer over


Partnerinformatie
 
Vacatures

Stuur door

Stuur dit artikel door

Je naam ontbreekt
Je e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×