Клетка амёбы Dictyostelium ползёт по стеклу, оставляя за собой цепочку точек на плоскости — запись её траектории. Какие силы направляют это движение? Внутри клетки действует молекулярный мотор: белки сокращаются, мембрана пружинит, вода создаёт давление. Картина отдалённо напоминает броуновское движение — хаотичные блуждания пыльцы в воде, — но с важным отличием: здесь есть память о предыдущем шаге, инерция и упругость.

Исследователи построили «судью» — алгоритм на основе байесовского вывода, который сравнивает модели второго порядка (учитывающие инерцию и упругость), используя только координаты траектории. Ранее такие сравнения страдали от неточностей или требовали данных о скоростях — величинах, которые сложно измерить напрямую. Теперь, применяя точные формулы для линейных случаев и аппроксимации для нелинейных, можно вычислить «вес» каждой гипотезы — вероятность того, что именно она породила наблюдаемое движение.

На живых клетках выяснилось, что выбор лучшей модели зависит от частоты измерений. Одна и та же клетка при быстрой съёмке «выбирает» одно описание, при медленной — другое. Но выбранная модель всегда воспроизводит ключевые черты реального движения — например, размах блужданий и их автокорреляцию, то есть статистическую связь между положениями в разные моменты времени. Это как если бы по размытой фотографии бегуна можно было сказать, спринт это или марафон, — и не ошибиться в основных параметрах шага, таких как длина и частота.