Wat is een algoritme eigenlijk? Marjolein legt het uit met muziek: 'Het is hartstikke rock-'n-roll'
Hoe maak je iets wat zo abstract is als een algoritme begrijpelijk voor mensen die niet per se technisch onderlegd zijn? Door er liedjes en theater over te maken, zoals universitair hoofddocent Marjolein Fokkema.
Een lokaal vol studenten die niet-begrijpend staren naar een powerpointpresentatie. Dat is er niet bij tijdens de colleges van psycholoog en universitair hoofddocent Marjolein Fokkema. Ze start haar lessen meestal met een zelfgeschreven liedje dat ze vertolkt onder de bandnaam Mary-Jo & the Support Vector Machines. Haar nummers gaan over algoritmes. En dat wordt zeker gewaardeerd door haar studenten.
De combinatie theater en wetenschap
De universitair hoofddocent, die algoritmes ontwerpt, is altijd al bezig geweest met muziek maken en optreden. Tijdens haar studententijd speelde ze in verschillende bandjes. Dat ze naast haar promotieonderzoek besloot om een theateropleiding te volgen, kwam dan ook niet uit de lucht vallen.
In eerste instantie stond dat totaal los van haar werk aan de universiteit. Theater en wetenschap waren niet per se een logische combinatie. Tot 2 jaar geleden. "Toen ben ik begonnen met liedjes schrijven over algoritmes. Dat leek me een mooie manier om complexe stof aan mijn studenten over te brengen. In mijn muziek krijgen algoritmes een gezicht."
Niet altijd makkelijk
Fokkema staat voor klassen met studenten die specifiek voor het vak statistiek hebben gekozen, mensen die ingewikkelde formules oplossen leuk vinden. Maar ze geeft ook les aan psychologiestudenten, die het vak doen omdat het nu eenmaal in hun lespakket zit. Voor hen zijn de lessen niet altijd even makkelijk.
"Ze zien vaak op tegen mijn vak, zijn bang dat ze het niet begrijpen of dat het te droog is. Met mijn muziek wil ik statistiek, en algoritmes in het bijzonder, begrijpelijker maken", legt ze uit. "Ik wil mijn studenten motiveren, ze laten zien dat je plezier kunt hebben in dit vak."
Viral gaan
"Veel studenten vinden het fantastisch als ik de les begin met een van mijn clips op YouTube. Eerst zie je verbazing in hun ogen en vervolgens enthousiasme. Laatst kwam een student naar me toe met het advies dat ik een TikTok-account moet beginnen, dan zou ik viral gaan", lacht ze.
Ook collega-docenten zijn enthousiast. "Die vragen regelmatig of ze mijn video's mogen gebruiken in hun lessen. Dat vind ik natuurlijk alleen maar leuk."
Rock-'n-roll
Of ze het niet saai vindt, om altijd maar met abstracte formules en data bezig te zijn? "Nee joh, het is hartstikke rock-'n-roll! Natuurlijk bestaat een deel van mijn werk uit droge stof begrijpen. Maar ik heb dit vak niet voor niets gekozen: ik vind het een leuke reis om een dag of soms zelfs een week lang op zoek te zijn naar de oplossing voor een formule."
Fokkema wil een inspiratiebron zijn voor haar studenten, zoals zij zelf een aantal inspiratiebronnen had. "Eigenlijk hadden die allemaal gemeen dat ze hele complexe materie konden terugbrengen naar iets eenvoudigs waar mensen écht iets mee kunnen. Dat vond ik altijd heel mooi."
Begrijpelijke data
Fokkema ontwerpt zogenoemde 'machine learning algoritmes'. Dat zijn slimme statistische modellen die met een reeks instructies patronen in gegevens opsporen en voorspellingen kunnen doen. Voor haar is daarbij hetzelfde belangrijk als voor de wetenschappers door wie ze zich liet inspireren: "Ik wil complexe data en begrijpelijke resultaten."
En als je eenmaal zo'n nieuw algoritme hebt, kunnen daar verrassend veel dingen mee worden gedaan. Zo ontwerpt ze in Leiden, samen met promovendus Wouter van Loon, een model dat de kans op bijvoorbeeld alzheimer kan voorspellen. Eerder werkte ze mee aan modellen die concluderen welke behandelingen het beste passen bij iemand met een eetstoornis of een depressie.
Theatervoorstelling
Het zou goed zijn als zoveel mogelijk mensen meer leren over technologie, vindt Fokkema. Daarom maakt ze er naast muziek ook een theatervoorstelling over, waarmee ze op dit moment door het land trekt. Een droom die uitkomt, vertelt ze. De voorstelling gaat over het spanningsveld tussen mensen en machines. En wie uiteindelijk de overhand krijgt.
"Steeds meer van onze beslissingen maken we op basis van data. We worden in ons dagelijks leven alsmaar afhankelijker van technologie. Het is overal: thuis, in de supermarkt, op het werk, in de zorg. Hoe meer we erover weten, hoe beter we kunnen beslissen in hoeverre we er gebruik van willen maken."
Haat-liefdeverhouding met technologie
Maar niets menselijks is haar vreemd: net als veel anderen heeft ook zij een haat-liefdeverhouding met technologie. "Als het doet wat ik wil, vind ik het geweldig, maar als het niet werkt vind ik dat ontzettend frustrerend. En ik ben niet de enige, weet ik. Dan heb je een nieuwe telefoon of ander apparaat in huis, maar snap je er niks van."
"Aan de andere kant draag ik met mijn algoritmes natuurlijk ook bij aan de ontwikkeling van technologie. Er is altijd een spanningsveld tussen frustratie en fascinatie."
Waterkwaliteit in Nederland is slecht en wordt maar moeilijk beter: zo zit dat
"Door landbouwgif en overbemesting hebben we de slechtste waterkwaliteit van Europa." Dat staat in het verkiezingsprogramma van GroenLinks-PvdA. De vraag is of dat wel helemaal klopt.
Ook in het partijprogramma van Volt wordt de kwaliteit van het Nederlandse water aangehaald. Er is te lezen dat slechts 1 procent van het grond- en oppervlaktewater van goede kwaliteit is. Dat klopt volgens experts niet helemaal. Hoe zit het dan wel?
Oppervlaktewater en grondwater
"Hoewel grondwater onder druk staat, is het van goede kwaliteit. Je moet oppervlaktewater en grondwater echt los van elkaar zien", zegt Roberta Hofman, wateronderzoeker bij KWR en lector water aan de Hogeschool Utrecht.
Het oppervlaktewater is water dat in vloeibare vorm te zien is, zoals het water in rivieren, meren en slootjes. Grondwater zit diep in de grond.
Waarom zo slecht?
Waarom is de waterkwaliteit in Nederland zo slecht? "Omdat Nederland het laatste land is waar rivieren doorheen stromen, hebben ze allerlei rommel verzameld voordat ze hier zijn", legt Hofman uit. "Rivieren zoals de Maas en de Rijn."
"De tweede reden voor de slechte kwaliteit is dat wij een heel dichtbevolkt land zijn, heel veel landbouw hebben en nog steeds behoorlijk wat industrie. We lozen dus zelf ook nog een heleboel op het water. En als je dat niet goed genoeg zuivert, dan gaat je waterkwaliteit wel hard achteruit."
Afspraken met EU
25 jaar geleden spraken Europese lidstaten af om de kwaliteit van het water te verbeteren. Die afspraken staan in de Kader Richtlijn Water (KRW). Alle landen mochten daarin zelf beslissen hoe ze hun doelen uiterlijk in 2027 zouden halen.
Nederland was ambitieus in de plannen, zegt programmaleider duurzaam waterbeheer Arjan Budding van de Wageningen Universiteit. "We moesten zelf aanwijzen welke gebieden we tot waterlichaam (gebieden van oppervlaktewater, red.) bestempelden en wat we natuurlijk en niet-natuurlijk noemden."
'We zijn er zeker nog niet'
Budding denkt dat Nederland op de goede weg is, maar ziet ook dat er de komende 2 jaar nog veel gedaan moet worden. "We zijn er zeker nog niet. Het wordt nog een hele klus en misschien wel onmogelijk om de doelen in de Kader Richtlijn Water te gaan halen."
"Dat is al in 2027, dus we moeten echt wel doorgaan met maatregelen treffen", gaat hij verder. Budding zegt dat Nederland de druk op het oppervlaktewater moet verminderen. "En we moeten ook zorgen dat het water weer in een meer natuurlijke staat gaat terugkeren."
Water in verandering
Wel is het Nederlandse grondwater is een stuk schoner dan het oppervlaktewater, zeggen Budding en Hofman. "Grondwater zit heel diep, maar ook dat staat erg onder druk", zegt Hofman. Volgens de wateronderzoeker komen er steeds vaker stoffen in het grondwater die er niet thuishoren.
"Als je iets knoeit op het oppervlak, dan duurt dat best wel een tijdje voordat dat doordringt in de grond. Stoffen die misschien jaren geleden zijn geloosd of gebruikt druppelen langzaam door in het grondwater. Bijvoorbeeld bepaalde gifstoffen die tegenwoordig al lang verboden zijn om te gebruiken."
Alvast waarschuwen
"Hetzelfde gebeurt met PFAS op locaties waar de brandweer bezig is geweest met blussen, bijvoorbeeld op vliegvelden. Maar ook als ergens anders een grote brand is geweest, dan zie je dat tientallen jaren later PFAS in het grondwater terecht komt."
Hoewel drinkwater nu nog van uitstekende kwaliteit is, moet er goed gekeken worden naar de bronnen waar het water vandaan wordt gehaald. "Drinkwaterbedrijven luidden al een aantal jaren de noodklok dat ze steeds meer moeite hebben om geschikte bronnen te vinden."
En nu?
Wat kan Nederland doen om de kwaliteit van het water beter te maken? Er wordt veel onderzoek naar waterkwaliteit gedaan en de apparatuur om mee te meten is daarnaast een stuk beter geworden. "Dat is een onderdeel, zorgen dat het water gewoon een goeie kwaliteit krijgt", zegt Budding.
"Daarnaast gaan we ook de waterwegen beter inrichten zodat een gezondere omgeving kan ontstaan. We zijn in Nederland altijd bezig geweest om zo snel mogelijk water af te voeren, dus veel beken zijn rechter gemaakt. Dat is voor de ecologie niet de beste vorm." Hij ziet nu dat de waterschappen bezig zijn om beken en rivieren weer 'kronkelend' te maken of om waterwegen veel natuurlijker in te richten. "Zodat de natuur en de omgeving zich weer kan gaan ontwikkelen."