Van artificiële naar hybride intelligentie

INTERVIEW <

Van artificiële naar hybride intelligentie

Artificiële Intelligentie (AI) bestaat al enige jaren en wordt in steeds meer sectoren toegepast. Een nog vrij nieuwe vorm van AI is hybride-intelligentie (HI), een combinatie van menselijke en kunstmatige intelligentie. Zes Nederlandse universiteiten ontwikkelen theorieën en methoden voor intelligente systemen die samenwerken met mensen.

“Er is de laatste jaren een steeds grotere onvrede ontstaan binnen het vakgebied Artificial Intelligence (AI)”, stelt Frank van Harmelen. Hij is hoogleraar kunstmatige intelligentie aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Daar leidt hij een 25-koppige groep die onderzoek doet naar Artificial Intelligence oftewel AI. “Het bestaande AI-onderzoek is er voornamelijk op gericht systemen te bouwen die bedoeld zijn om mensen te vervangen. Dit kan expliciet zijn, denk bijvoorbeeld aan zelfrijdende auto’s of beeldanalyse, of impliciet zoals bij het ontwikkelen van schaakcomputers. In plaats van de mens te vervangen, wil men hier nagaan in welke mate computers menselijke intelligentie kunnen evenaren of verslaan. Onderzoekers nemen de menselijke intelligentie met andere woorden als maatstaf”.

> De vierkante pin en het ronde gat. Langzamerhand wordt

echter duidelijker dat het intelligent gedrag dat computers vertonen, van een heel ander type is dan de menselijke variant, stelt Van Harmelen. Hij licht dit toe met een voorbeeld. “Kijk naar hoe ons geheugen werkt. Wij zijn bijvoorbeeld heel erg goed in het maken van associaties. Wanneer een onderhoudsmanager een defect aan een specifiek onderdeel in een installatie ziet, dan roept dit bij hem herinneringen op van gelijkaardige voorbeelden die mogelijk in een heel andere context hebben plaatsgevonden. Zijn ervaring en inzichten uit het verleden kunnen hem ondersteunen bij het oplossen van nieuwe onderhoudswerkzaamheden, ook al zijn ze niet volledig identiek. Voor computers is het maken van dit soort associaties veel moeilijker. Wel zijn ze in staat om met zelflerende algoritmes razendsnel uit miljarden data de juiste informatie naar boven te halen. Computerintelligentie werkt met andere woorden heel anders dan menselijke intelligentie. De laatste tijd is daarom het inzicht gegroeid dat menselijke intelligentie niet langer als maatstaf moet dienen voor computerintelligentie of omgekeerd. Ik maak wel eens de vergelijking met het duwen van een vierkante pin in een rond gat. Als je echt wil, zal dit wel lukken, maar heel slim of nuttig is het niet”.

Vier onderzoeksgebieden

In de onderzoeksgroep van het Hybrid Intelligence Center worden vier onderzoekslijnen aangepakt: collaboratieve HI, adaptieve HI, uitlegbare of explainable HI en verantwoordelijke/responsible HI.

1. Collaborative HI: Hier ligt de focus op hoe intelligente systemen kunnen worden ontworpen en gebouwd die in synergie met de mens werken, met begrip voor elkaars sterke en zwakke kanten 2. Adaptieve HI: HI-systemen zullen moeten kunnen functioneren in situaties die hun ontwerpers niet voorzien, en omgaan met variabele teamconfiguraties, -voorkeuren en -rollen. Er is sprake van een gedeeld bewustzijn 3. Uitlegbare HI: Intelligente systemen en mensen moeten aan elkaar kunnen uitleggen op welke manier zij tot oplossingen komen door middel van gedeelde plannen en strategieën 4. Verantwoordelijke HI: Waarden zoals transparantie, verantwoordingsplicht, vertrouwen, privacy en eerlijkheid moeten deel uitmaken van het ontwerp en de werking van HI-systemen

ces worden verbeterd. Hetzelfde gebeurt in de medische sector waar dankzij beeldanalyse tumoren kunnen worden herkend, nog voor artsen ze opmerken. Hoe de computer dit precies doet, is vaak niet duidelijk. In een aantal sectoren, zoals de medische sector kan het antwoord op deze ‘waarom’ vraag erg relevant zijn”.

Frank van Hamelen Foto: VU Amsterdam

> Combineren en versterken. “Menselijke intelligentie blinkt uit in algemene kennis van de wereld, gezond verstand en de menselijke capaciteiten samenwerking, aanpassingsvermogen, uitleg en besef van normen en waarden”, vervolgt Van Harmelen. “Computergestuurde intelligentie overtreft de mens bij patroonherkennings- en machineleertaken. Door ze te combineren, kunnen ze oplossingen realiseren waartoe ze los van elkaar niet in staat zijn. Uit die gedachte is het Hybrid Intelligence Center ontstaan. Hybride Intelligentie (HI) is de combinatie van menselijke en machinale intelligentie, waarbij het menselijk intellect wordt uitgebreid in plaats van vervangen”. In het Hybrid intelligence Center ontwikkelen (met ondersteuning van NWO die 19 miljoen euro heeft toegekend) sinds januari 2020 zes Nederlandse universiteiten theorieën en methoden om te komen tot HI-systemen die sterke menselijke aspecten benutten en menselijke zwakke punten compenseren.

> Explainable AI. Van Harmelen; “Een van de speerpunten van het onderzoeksprogramma is explainable AI. Computers moeten kunnen uitleggen hoe ze aan een bepaalde oplossing komen. Een voorbeeld. Een staalconcern past Artifi cial Intelligence toe om in de geproduceerde staalrollen imperfecties in het staaloppervlak op te sporen. Aan de hand van beeldanalyse en een database van duizenden foto’s kan de computer aan de hand van algoritmes verbanden leggen tussen een patroon dat op de eerste vijftig meter van de rol staal werd geconstateerd en een patroon dat bijvoorbeeld anderhalve kilometer later wordt opgemerkt. Ook kan de computer verbanden leggen met rollen staal die in het verleden werden geproduceerd. Wordt dit systeem vervolgens gekoppeld aan andere gegevens en parameters in het productieproces, dan kunnen al in een vroeg stadium afwijkingen in het productieproces worden blootgelegd en kan het productiepro> Microtrillingen. Van Harmelen geeft nog een voorbeeld. “In een gebouw in China hebben we aan de hand van sensoren microtrillingen gemeten die we als mens niet kunnen voelen. Op basis daarvan was het mogelijk om structurele defecten in een gebouw te herkennen zodat sneller en gerichter onderhoud kon worden toegepast. Maar we willen hier nog een stap verder gaan. Voor je miljoenen uitgeeft aan je funderingen, wil je weten waarom deze structurele defecten zijn ontstaan en wil je weten hoe de computer tot deze conclusie is gekomen. Op die manier kun je het probleem in de toekomst wellicht voorkomen.

De huidige AI is nog niet uitlegbaar. Je stelt een vraag, de computer geeft een antwoord, maar van betekenisvol samenwerken is geen sprake. Om dit te realiseren zul je elkaars resultaten moeten gebruiken. Je weet welke kennis de ander heeft zodat je alles in perspectief kunt plaatsen. Wanneer bijvoorbeeld een ontwerper en een asset manager in een bouwtraject al vanaf de start samenwerken, dan begrijpen ze elkaars doelen met betrekking tot duurzaam bouwen, kosten, materiaalkeuzes en onderhoudsstrategieën. De gezamenlijke input tilt het bouwproject naar een hoger niveau zodat op de langere termijn beter Asset Management kan worden uitgevoerd en de levensduur van de asset kan worden verlengd. Het vermogen om het perspectief van de anderen te begrijpen wordt theory of mind genoemd. In het Hybrid Intelligence Centre werken we aan methodieken om computers te voorzien van zo’n theory of mind”.

> Context is key. Hoe je dit doet? Door de computer context mee te geven. “Tot nu toe geeft een computer advies over bijvoorbeeld onderhoud op basis van microtrillingen. Hij heeft alleen kennis over het domein, maar niet over wie de vraag stelt, waarom deze vraag wordt gesteld en wat de vraagsteller met het antwoord wil doen. Een asset manager heeft mogelijk andere kennis nodig dan een monteur. Wanneer je de computer ook deze kennis (in de vorm van weer andere algoritmes) meegeeft, zal afhankelijk daarvan een ander antwoord worden gegenereerd. Computers worden niet langer gebruikt om de mens te vervangen, maar schuiven op naar adviseurs”. <

‘‘Computergestuurde intelligentie overtreft de ’ mens bij patroonherkennings- en machineleertaken’