Acht Radboudwetenschappers hebben subsidies ontvangen vanuit de Nationale Wetenschapsagenda. Daarmee gaan ze samen met het bedrijfsleven vragen vanuit de samenleving beantwoorden. De projecten variëren van kunstmatige intelligentie en de Romeinse limes tot de eerste seconde na de oerknal.

Polen en Hongarije zijn ‘allebei kut’. Het was nogal een ondiplomatieke uitspraak van Mark Rutte tijdens de uitzending van Zondag met Lubach op 22 november. Het verontrustende was, bleek later in de uitzending, dat hij dit helemaal niet had gezegd. De video was een zogeheten deepfake, in elkaar geknutseld met kunstmatige intelligentie die de mimiek van de premier onder de knie had gekregen.

Dit soort video’s is maar een van de manieren waarvoor kunstmatige (artificiële ) intelligentie (AI) momenteel ingezet wordt, het aantal toepassingen groeit met de dag. Zo gebruikt de Belastingdienst AI om vermoedens van fraude te detecteren. Het onhandige aan complexe AI-systemen is alleen dat vaak totaal onduidelijk is wat onder de motorkap gebeurt. Je ziet alleen wat erin gaat, en wat er uiteindelijk uitkomt.

Fraudeurs

Hoog tijd om dat binnenste nader te onderzoeken, dacht Iris Hendrickx, onderzoekster bij het Centre for Language Studies. Samen met universitaire collega’s uit Amsterdam, Tilburg en bedrijven onder wie KPN en Deloitte heeft de taaltechnologe nu een subsidie gekregen vanuit de Nationale Wetenschapsagenda (NWA, zie kader). Ze gaat kijken wat er precies gebeurt in de verschillende verborgen lagen van zo’n kunstmatig neuraal netwerk. Het project is een van de acht NWA-toekenningen vorige week waarbij Radboudonderzoekers betrokken zijn.

‘Een AI-algoritme is een black box’, legt Hendrickx uit aan de telefoon. ‘Je weet niet waarom bepaalde voorspellingen gedaan worden. En dat brengt risico’s met zich mee. Want de kans bestaat dat een systeem hierdoor onbewust vooroordelen inbouwt.’ In het geval van de Belastingdienst kunnen hele groepen zo onterecht het stempel ‘fraudeur’ krijgen, puur op basis van bijvoorbeeld een buitenlands aandoende naam. Je hoeft maar naar de toeslagenaffaire te kijken om te zien dat dit geen fictief probleem is.

Snappen hoe zo’n netwerk redeneert is één ding, of je die kennis nuttig kunt gebruiken is een volgende. Ook die vraag gaat Hendrickx onderzoeken. ‘Kun je die informatie bijvoorbeeld gebruiken om een algoritme te verbeteren?’

Behalve bias eruit filteren, denkt ze hierbij ook aan het verbeteren van AI-producten. Zoals van Floodtags, een van de projectpartners. ‘Dat bedrijf gebruikt AI om snel te detecteren of er ergens een ramp plaatsvindt. Rampenbestrijders zoals het Rode Kruis maken er nu al gebruik van, bijvoorbeeld bij overstromingen in de Filipijnen.’ Floodtags vlooit berichten door op sociale media, legt ze uit. ‘Dat zijn vaak de plekken waar de eerste berichten over een ramp verschijnen. Door slimme tekstanalyse leert zo’n algoritme de kenmerkende woorden en begrippen herkennen die je vaak ziet in zo’n situatie.’

Oerknal

Een tweede NWA-subsidie gaat naar een project van natuurkunde-hoogleraren Nicolo de Groot en Uli Zeitler. Zij gaan proberen de alleroudste signalen uit het heelal te detecteren, zogeheten oerneutrino’s. Dit zijn elementaire deeltjes die binnen 0,7 seconden na de oerknal ontstonden, ruim 13 miljard jaar geleden.

Het zou een unieke blik geven op het heel prille heelal, vertelt hoogleraar Experimentele hoge-energiefysica De Groot aan de telefoon. ‘Het eerste zichtbare licht ontstond namelijk pas na zo’n 400.000 jaar.’ Dat licht is nu nog zichtbaar, als zogeheten kosmische achtergrondstraling, maar wat er daarvóór gebeurde, is nog nooit waargenomen.

Neutrino’s waren er al wel heel snel na de Big Bang, legt De Groot uit, maar deze hebben één groot probleem: ze zijn bijna niet detecteerbaar. Ze hebben geen elektrische lading en ook nagenoeg geen massa. Dat maakt het lastig ‘grip’ op ze te krijgen met apparatuur. Tot overmaat van ramp hebben neutrino’s die meteen na de oerknal ontstonden ook bijna geen energie, in tegenstelling tot ‘jonge’ neutrino’s die nog elke dag gemaakt worden in sterren zoals onze zon. Die energie zijn de oerneutrino’s in de loop van de afgelopen 13 miljard jaar verloren, door de uitdijing van het heelal.

De Groot en Zeitler hebben nu een methode bedacht waarmee ze die spookdeeltjes te pakken hopen te krijgen, samen met collega’s van de Universiteit van Amsterdam, TNO, de Haagse Hogeschool en NWO-onderzoeksinstituut NIKHEF. Daarvoor halen ze een truc uit, waarbij zo’n oerneutrino indirect haar aanwezigheid verraadt. Als zo’n deeltje op een radioactieve vorm van waterstof (tritium) botst – wat heel af en toe spontaan gebeurt – smelten ze als het ware samen waarna er een elektron de waterstofkern verlaat. Doordat het de neutrino-energie heeft opgenomen, heeft dat elektron nét iets meer energie dan bij normaal radioactief verval van tritium.

De komende jaren gaan de onderzoekers in stapjes proberen om dat energieverschil te meten. De eerste stap bestaat eruit om tritiumatomen helemaal stil te leggen door ze te verankeren op een bedje van grafeen. Grafeen is een speciale, kippengaasvormige structuur van koolstof en Zeitlers expertisegebied.

Door die koppeling aan grafeen verdwijnen de natuurlijke trillingen van het tritium-atoom. Zo kan de botsing tussen tritium en een neutrino met een extreme gevoeligheid waargenomen worden. Normaal zou die verdwijnen in de ruis die de natuurlijke trillingen veroorzaken. ‘Maar voordat we bij die laatste stap zijn’, zegt De Groot nuchter, ‘zijn we misschien vijftien jaar verder. Het zou een geweldige laatste ontdekking zijn vóór mijn pensioen.’

Om het publiek bij het project te betrekken gaat wetenschapsjournalist Diederik Jekel het hele proces van dichtbij volgen, om er uiteindelijk een documentaire over te maken.