Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Hans Briegel von der Universität Innsbruck untersuchte die thermodynamischen Grenzen der Informationsverarbeitung. Im Mittelpunkt stehen Agenten, die ihre Umgebung beobachten und durch ihre Handlungen zugleich verändern. Das unterscheidet sie von Systemen, die Informationen lediglich passiv verarbeiten. Die Studie bestimmt, wie viel nutzbare Energie ein idealer Agent im Durchschnitt pro Interaktion aus dem Austausch mit seiner Umgebung gewinnen kann.
Die mathematische Analyse zeigt: In bestimmten Umgebungen lässt sich die bestmögliche Energieeffizienz nicht erreichen, wenn ein Agent sämtliche Informationen behält, die für optimale Vorhersagen nötig sind. Stattdessen muss er Teile seiner Handlungsgeschichte verwerfen. Das können auch Informationen sein, die ihm helfen würden, künftige Beobachtungen genauer vorherzusagen. Der Effekt bleibt laut der Untersuchung bestehen, wenn mehr Speicherkapazität zur Verfügung steht; praktische Kosten für Bau und Betrieb des Speichers sind dafür nicht ausschlaggebend.
Als Beispiel dient ein Roboter, der eine Tür öffnet. Er könnte sich merken, wie stark er gedrückt hat, um die Bewegung der Tür besser vorherzusagen. Vergisst er diese Information, werden seine Vorhersagen schlechter. In bestimmten Umgebungen kann dieses Vergessen dennoch dazu beitragen, mehr Energie aus den Interaktionen mit der Umgebung zu gewinnen. Es geht dabei um ein theoretisches Modell und nicht um eine Empfehlung, heutige KI-Systeme gezielt mit weniger Speicher auszustatten.
Die Arbeit knüpft an die von Rolf Landauer 1961 beschriebene physikalische Grenze beim Löschen von Information an. Die Forschenden untersuchen die umgekehrte Möglichkeit: Unter geeigneten Bedingungen kann Information genutzt werden, um Energie aus einem physikalischen System zu gewinnen. Veröffentlicht wurde die Studie in Physical Review X. Nach Einschätzung des Studienautors Lukas Fiderer liegt die Leistungsfähigkeit heutiger Computer noch weit von den untersuchten fundamentalen Grenzen entfernt; einen experimentellen Nachweis hält er mit heutigen Methoden für möglich.