Was unterscheidet eigentlich Teilchen von Bits?
Wassermoleküle können sich bei geeigneten Systembedingungen zu Kristallen organisieren. Können auch in informationsverarbeitenden Systemen Effekte auftreten, die zur selbstständigen Strukturbildung von Informationen führen?
Diese Forschungsarbeit bearbeitet eine neue Art von Informatik, ein interdisziplinäres Konzept, das auf der Selbstorganisation der Informationen beruht. Das System liefert einen Gegenpol zu den klassischen, starren Computersystemen, und wäre ideal für Parallelrechner, die dann nichtlineare und komplexe Probleme selbstständig lösen könnten. Forschungen im Bereich selbstorganisierender Algorithmenstrukturen mit Quantensystemen zeigen, wie hochaktuell dieser Ansatz ist.
Zunächst isoliere ich die Faktoren, welche eine Selbstorganisation in physikalischen und biologischen Systemen möglich machen. Ich übertrage diese Faktoren der Selbstorganisation auf informationsverarbeitende Systeme: Dabei entwickle ich ein Modell, dass ein Pendant zur Entstehung von Feldern und Kräften aus den Grundeigenschaften der Teilchen in der Physik darstellt.
Auf Basis meiner Erkenntnisse entwerfe ich einen evolutionären Algorithmus, der eine Population von Reaktionsräumen auf ein vorgebbares Ziel hin optimiert. In jedem dieser Reaktionsräume läuft die oben genannte Modellsimulation ab. Ein vorläufiges Ziel meiner Arbeit ist dabei die Züchtung von selbstorganisierenden Logik-Strukturen, um eine bestimmte Funktion der Signalverarbeitung zu erreichen.
Bisher konnte ich die Funktion des evolutionären Algorithmus und die Selbstorganisation von Zuständen in Logikstrukturen verifizieren. Zur Zeit arbeite ich an einer Simulation selbstorganisierender Logik-Gatter.
Um eine Anwendung in Quantensystemen möglich zu machen, plane ich ein quantenmechanisches Modell der Wechselwirkung von Informationen. Dazu beschäftige ich mich mit Analogien zwischen Informationstheorie, Quantenelektrodynamik und Thermodynamik.
