Johannes Schmidt-Hieber (34), de jongste hoogleraar op de Universiteit Twente (UT), waarschuwt ervoor dat we voorzichtig om moeten gaan met machine learning en artificial intelligence (AI). De mogelijkheden zijn groot, maar tegelijkertijd kan AI volgens hem niet al onze problemen oplossen. “De verwachtingen van de toekomst van AI zijn te positief. Wetenschappers moeten de verwachtingen beter managen”, aldus Schmidt-Hieber. De Twentse wiskundeprof analyseert de theoretische eigenschappen van machine learning en maakt deel uit van de expertgroep voor de nationale AI-strategie die binnenkort wordt gepresenteerd. Schmidt-Hieber spreekt op donderdag 26 september zijn oratie uit aan de Universiteit Twente.
In zijn inaugurele rede gaat hij in op de AI-strategie en pleit bovendien voor een sterkere link tussen statistici en wiskundigen om zo machine learning naar een volgend niveau te tillen. De Nederlandse AI-strategie moet ervoor zorgen dat ons land succesvol wordt in het toepassen van AI. In een wereld waarin landen volop inzetten op AI en de opkomst van nieuwe machtige platformen razendsnel gaat, is het van groot belang om AI te omarmen, om zo de Nederlandse concurrentiepositie veilig te stellen. Daarnaast heeft Nederland een goede positie om juridische, ethische en technische risico’s te ondervangen en te zorgen dat we de ontwikkelingen omzetten in kansen waar alle Nederlanders van profiteren, aldus de betrokkenen.
Realistische verwachtingen
Schmidt-Hieber staat achter de strategie, maar waarschuwt juist ook voor diezelfde risico’s. “We moeten voorzichtig zijn met de gedachte dat AI al onze problemen kan oplossen. Bedrijven en overheden willen nu massaal investeren in AI en machine learning en verwachten dan grote opbrengsten. Machine learning-methoden zijn nog steeds erg kwetsbaar en makkelijk te foppen. Een kleine reclamesticker op een stopbord kan een zelfrijdende auto bijvoorbeeld doen geloven dat het een snelheidsbord is. Dit probleem kunnen we nog niet oplossen, ondanks alle verwachtingen. Als die verwachtingen niet worden waargemaakt, crasht het hele systeem. Dat zagen we ook rond de AI hypes in de jaren ’50 en ’80 en bij de financiële crisis van 10 jaar geleden. Wiskundige formules waren opeens niet meer toepasbar op die daling van de huizenprijzen. We moeten realistischer zijn in onze verwachtingen en als wetenschappers moeten we sceptisch zijn en deze signaleren niet negeren.”
Babylonische spraakverwarring
Schmidt-Hieber baseert zijn benadering op zijn onderzoek in de statistiek. Binnen dat vakgebied werkt het overgrote deel van wetenschappers en bedrijven aan directe toepassingen. Schmidt-Hieber begeeft zich meer aan de theoretische kant. Juist in dat stadium moet volgens hem door statistici al veel meer dezelfde taal worden gesproken als wiskundigen, econometristen en psychologen. Eigenlijk door iedereen die zich bezig houdt met data science. De hoogleraar begint zijn oratie met het aloude Bijbelse verhaal van de toren van Babel, die door de Babylonische spraakverwarring uiteindelijk niet tot in de hemel reikte. “Die kant dreigt het op te gaan binnen de wiskunde. We praten allemaal door elkaar en worden er niet meer wijzer door. Onze formules zijn zo complex geworden dat ze te ver van elkaar af staan. We zouden vaker bij de punt van de toren moeten beginnen en naast de toepassingen ook het fundament moeten bouwen. Machine Learning en data science in het algemeen zijn nu nog te vaak een berg formules. En als de formule je niet aanstaat, verander je ‘m gewoon hier en daar. Zo zou het niet moeten zijn, we hebben meer theoretisch bewijs nodig.”
Black boxes
Deep learning imiteert bijvoorbeeld hoe het menselijk brein leert en bestaat in de praktijk vaak uit miljoenen parameters. Deep learning word vergeleken met ‘black boxes’ omdat we niet begrijpen hoe ze tot conclusies komen. Tot voor kort dachten we dat we dit theoretisch konden analyseren. Met de door Schmidt-Hieber ontwikkelde nieuwe methoden kunnen we de black boxes een beetje openen en meer van de binnenkant begrijpen. Schmidt-Hieber: “Maar dit is slechts een begin, er is nog veel werk te verzetten.”
Over Johannes Schmidt-Hieber
Prof. dr. Johannes Schmidt-Hieber (Freiburg, 1984) is sinds 2018 voorzitter van de door hem opgezette leerstoel Statistiek aan de Universiteit Twente (faculteit EWI). Hij promoveerde aan de universiteiten van Göttingen en Bern en werkte daarna twee jaar als postdoc aan de Vrije Universiteit Amsterdam en ENSAE in Parijs. Hij werd in 2013 universitair docent aan de Universiteit van Leiden. Hij ontving in het verleden al een aantal prestigieuze grants, zoals een VIDI-beurs in 2018.
Op 26 september 2019 (16.00 uur) spreekt Schmidt-Hieber zijn openbaar toegankelijke intreerede getiteld Towards a theoretical foundation of machine learning uit in gebouw Waaier op de campus van de Universiteit Twente. Meer info en aanmelden hier.
