Tag Archief: Groningen

Alle modellen zijn fout

Lipson's Lego-kunstwerk 'Relativity'.In maart 2011 had ik nog geen blog. Anders had ik hier zeker verslag gedaan van het congres “All models are wrong dat toen aan de Rijksuniversiteit Groningen plaatsvond. Het was een organisatie van twee statistici (Ernst Wit en Edwin van den Heuvel) en één wetenschapsfilosoof (Jan-Willem Romeijn). De dia’s van de meeste presentaties staan online, dus je kunt het hele evenement thuis nabeleven als je dat zou willen.

De aanleiding om meer dan een jaar na datum alsnog over dit congres te bloggen is een recente publicatie: deze zomer verscheen er namelijk een speciaal themanummer van het wetenschappelijke tijdschrift Statistica Neerlandica met daarin artikels die op het congres gepresenteerd werden. In dit nummer staat er ook een artikel van mij samen met Danny (helaas niet gratis te raadplegen). Onze lezing en het bijbehorende artikel hebben de titel: “Models and simulations in material science: two cases without error bars“. (De pdf met de dia’s vind je hier en is wel gratis te raadplegen.)

Themanummer van 'All models are wrong'.

Het themanummer van Statistica Neerlandica met de proceedings van ‘All models are wrong’ viel deze zomer in de bus.

We hadden al langer plannen om een artikel te schrijven met onze twee namen erboven: romantiek voor onderzoekers. :-) We haalden de inspiratie voor onze gezamenlijke bijdrage uit de tijd dat we een koppel werden en we elk aan ons eerste doctoraatsstudie werkten. Ik knutselde toen in het laboratorium aan biosensoren op diamant, terwijl Danny computationeel onderzoek deed naar nanodraden. Dit zijn weliswaar erg verschillende onderwerpen, maar toch vonden we een gemeenschappelijke deler die interessant genoeg was voor een nabespreking: we werkten beiden in de materiaalfysica en stelden ons daarbij allebei vragen over hoe betrouwbaar onze resultaten nu eigenlijk waren. Meestal wordt deze betrouwbaarheid uitgedrukt met behulp van foutenvlaggen. Echter, zowel voor mijn ellipsometriestudie van DNA op diamant als voor de door Danny berekende structuur van nanodraden bleek het onmogelijk om de foutenanalyse kwantitatief door te voeren met finaal één fouteninterval als resultaat.

In de wetenschapsfilosofie ging de grootste aandacht lange tijd uit naar theorieën. Recent is men echter meer belangstelling beginnen krijgen voor modellen en simulaties. We beginnen ons artikel dan ook met een bespreking van de filosofische literatuur hierover en maken een onderscheid tussen modellen in de materiaalfysica enerzijds en die in de statistiek anderzijds. Vervolgens analyseren we het gebruik van modellen en idealisaties in de context van ons eigen voorgaande onderzoek. We bespreken welke bijkomende informatie er nodig zou zijn om in deze twee gevallen wel tot een fouteninterval te komen. Anderzijds herinneren we de lezer er ook aan dat gerapporteerde foutenintervallen bijna nooit alle mogelijke bronnen van fouten omvatten. Foutenintervallen worden meestal berekend op basis van de statistische variatie binnen een model; het is doorgaans echter ondoorgrondelijk om precies te kwantificeren hoeveel het model zelf van de werkelijkheid afwijkt.

De titel van het congres verwijst naar volgend citaat van statisticus George E. P. Box:

“Alle modellen zijn fout, maar sommige modellen zijn nuttig.”

Dit is in feite ook de conclusie van ons artikel. Alle modellen zijn fout – ja -, maar modellen doelen er ook helemaal niet op om ‘juist’ te zijn. Een belangrijke (maar niet de enige) functie van modellen is om ons een middel geven waarover we kunnen redeneren, want de wereld zelf is vaak niet te begrijpen. Het komt er daarbij op aan om een model te vinden dat niet te fout is, zodat het toch iets gemeen heeft met het onderdeel van de werkelijkheid dat we willen bestuderen. Zoals gezegd informeren foutenvlaggen ons niet over hoe goed het gebruikte model op de werkelijkheid lijkt, maar veeleer over wat de variatie is als we dit model even voor waar aannemen – een cruciaal verschil.

Als je deze onderwerpen interessant vindt, moet je eigenlijk de inleiding bij het themanummer eens lezen. Helaas is ook dit geen open access, maar je kunt het altijd eens proberen aanklikken vanuit de dichtstbijzijnde universiteitsbibliotheek…

Tot slot nog een leuk weetje: voor de affiche van het congres werd als afbeelding het Lego-kunstwerk “Relativity” van Andrew Lipson gebruikt, een hommage aan Escher (ook het plaatje bovenaan deze post).

Nieuwsflits: Veni toegekend

Veni.Vorige week kreeg ik heel goed nieuws: de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft mijn Veni-project goedgekeurd. Dit betekent dat het NWO mij vanaf januari 2013 voor drie jaar zal betalen om te doen wat ik het liefste doe: mijn werk als postdoc verderzetten op het onderzoeksonderwerp van mijn eigen keuze – een combinatie van fysica en filosofie. De Veni’s zijn vergelijkbaar met de postdoctorale mandaten van het Vlaamse Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO), al zijn ze volgens sommigen nog net iets prestigieuzer.

Ik wou het nieuws natuurlijk het liefst meteen op mijn blog zetten, maar ik was niet zeker of het al openbaar mocht worden gemaakt. Gisteren zijn alle Veni’s bekendgemaakt op de website van het NWO, dus nu mag het zeker! (De namen staan alfabetisch, dus mijn project vind je redelijk naar het einde toe). Onze faculteit kreeg nog meer goed nieuws, want ook collega Sander de Boer heeft een Veni gekregen van de commissie voor menswetenschappen. In totaal gaan er dertien Veni’s naar onderzoekers in Groningen.

Concreet verandert er voor mij niet zo veel: ik blijf verbonden aan de Faculteit Wijsbegeerte van de Rijksuniversiteit Groningen, meer bepaald aan het departement Theoretische Filosofie. Wel start ik volgend jaar dus aan een nieuw project: “Speling in het wetenschappelijke raderwerk“, of in het Engels “Inexactness in the exact sciences“. Maar hierover lees je te zijner tijd zeker meer op dit blog!

Moment van ontroering

Het mechaniek van de ontroering.Rudi van den Hoofdakker is eerder deze week overleden en met hem mijn favoriete dichter: Rutger Kopland. Ik hoorde het nieuws vandaag op de radio. Het spijt me dat ik niet eerder een stukje over hem geschreven heb. Hij stond nochtans hoog op mijn lijstje met dichters die (ook) over wetenschappelijke onderwerpen schreven. Rudi van den Hoofdakker was hoogleraar psychiatrie aan de Rijksuniversiteit Groningen en die achtergrond klinkt geregeld door in het werk dat hij onder zijn pseudoniem Rutger Kopland publiceerde.

Ik zou vandaag maar wat graag zijn beschouwingen over poëzie en herinnering herlezen in “Het mechaniek van de ontroering”, maar helaas heb ik dat boek hier niet bij de hand. Dit vaak geciteerde stuk uit de bundel plukte ik dan maar van internet:

Wat is het toch dat een grap, een vondst, een gebaar, een foto, een schilderij, een paar regels, dat die iets teweeg kunnen brengen, iets onverhoeds kunnen laten gebeuren dat lijkt op het losspringen van een slot. Een op het eerste gezicht onbetekenende sleutel past op een slot waarvan je niet wist dat je dat in je omdroeg. Ik ben al lang nieuwsgierig naar die sleutels en die sloten, dat mechaniek van de klik.

Een boek dat ik wel bij de hand heb is een bloemlezing met Koplands gedichten. Daarin staat natuurlijk “Jonge sla”. Dit gedicht weerklonk ook bij het radiobericht over zijn overlijden, maar het is intussen zo’n cliché geworden, dat ik haast niet meer kan geloven dat het ooit oprecht bedoeld is geweest. Daarom plaats ik een ander gedicht, “De laatste bevindingen”, dat meteen een goede illustratie is van wetenschappelijk geïnspireerde poëzie.

De laatste bevindingen

 

Er waren zoals we dachten te weten twee werelden –

de echte en die andere

 

dit onderscheid is onlangs bij nader onderzoek

een overbodige illusie gebleken: deskundigen

hebben in menselijke hersenen gezocht

en geen verschillen gehoord of gezien

 

integendeel, wat zij vonden was met geen pen

te beschrijven, zo ongelooflijk eenvoudig

zo mooi

 

zij noteerden:

 

‘De nacht viel in de ramen van ons instituut,

maanlicht streek over de jonge borsten

van onze vrouwelijke proefpersoon

 

en ja, de door haar hersencellen aangedreven apparaten

zuchtten en in onze microscopen zagen we

in haar moleculen melkwegen van verlangen.

 

Wij zoeken nog koortsachtig naar formules.’

 

Aldus enkele opgetogen, onbedoeld lyrische citaten

uit hun verslag

Als je niet vertrouwd bent met het werk van Kopland, leen dan zeker eens een dichtbundel bij de bibliotheek of lees als opwarming deze korte bespreking van zijn werk.

Argumentatiefouten over kansrekening

Als symbool van wijsheid waakt dit uiltje erover dat ik geen argumentatiefouten maak in dit stukje.Zoals jullie weten werk ik aan de Faculteit Wijsbegeerte van de Rijksuniversiteit Groningen. Daar ben ik onderzoeker aan het departement Theoretische Filosofie, dat een aantal onderzoeksdomeinen verzamelt. Zelf behoor ik tot de groep die werkt aan formele epistemologie (kenleer), maar ik doe ook aan wetenschapsfilosofie en logica.

Eén van de grote verschillen in de filosofie ten opzichte van de natuurwetenschappen is dat je veel gemakkelijker van onderzoeksveld kunt veranderen. Dus wie weet ga ik ooit nog wel onderzoek doen naar argumentatietheorie, taalfilosofie, of filosofie van de geest – en daarmee ben ik dan nog vrij conservatief, want ook deze onderwerpen behoren tot het departement Theoretische Filosofie.

Leren is een proces dat steeds efficiënter wordt: als je veel weet over een bepaald onderwerp, geeft je dat in een schijnbaar ongerelateerd domein vaak toch een voorsprong. Menselijke kennis is een complex vlechtwerk, waardoor je in afgelegen gebieden toch steeds vertrouwde patronen tegenkomt. (Zie ook het besluit bij mijn stukje over neutrino’s.) Vandaag doe ik een uitstapje naar het terrein van de argumentatietheorie en ga daarin op zoek naar een houvast, in mijn geval: kansrekening.

Argumentatietheorie is niet enkel nuttig om bijvoorbeeld drogredenen te herkennen, maar levert ook mooie, visuele overzichtjes op. Als je van infografieken houdt, dan is deze poster met logische fouten vast spek voor jouw bek. Als je van volledigheid houdt, dan is deze lijst met retorische en logische (‘retologische’) fouten jouw kopje thee. In de lijst staan er ook argumentatiefouten die gerelateerd zijn aan kansrekening en dat is dan weer mijn dada. Ik heb drie kansgerelateerde fouten bijeengesprokkeld in onderstaande figuur.

Argumentatiefouten die te maken hebben met kansrekening.

Drie argumentatiefouten die te maken hebben met kansrekening. Onderdelen overgenomen van: http://www.informationisbeautiful.net/visualizations/rhetological-fallacies/.

De eerste fout is: “Aannemen dat omdat iets kan gebeuren, het ook onvermijdelijk zal gebeuren.” Het voorbeeld suggereert dat het gaat om iets dat een hoge kans heeft, die echter niet gelijk is 100%. Deze fout lijkt op een principe dat populair is geweest in de filosofie van de kansrekening: het principe van Cournot (dat minstens teruggaat tot het werk van Jakob Bernoulli) zegt dat iets fysisch onmogelijk is als het een zeer kleine kans heeft; omgekeerd geldt dat iets dat een zeer grote kans heeft, in de praktijk ook zal gebeuren. Ik onderschrijf dit principe niet, maar sommige kansfilosofen zien er nog steeds muziek in. Hoewel de eerste argumentatiefout geen gewag maakt van zeer grote kansen, denk ik wel dat meer mensen vatbaar zijn voor deze fout naarmate ze de kans groter inschatten.

De tweede fout is een misvatting van veel gokkers. De uitkomst van herhaalde worpen met een dobbelsteen zijn onafhankelijk van elkaar. Dit betekent dat de kans op, bijvoorbeeld, een zes niet afhangt van de voorgaande uitkomsten. Stel dat er al twintig keer na elkaar geen zes gegooid is. Mensen zijn geneigd te denken dat de kans op een zes bij een volgende worp dan groter is. Dit klopt niet: de kans is en blijft één op zes. De kans dat er in de komende twintig worpen weer geen zes gegooid zal worden is weliswaar klein – zo’n (5/6)^20 = 2,6% -, maar ook dit betekent niet de zes zeker zal komen (zie eerste argumentatiefout).

De laatste fout is: “Een gebeurtenis beschrijven tot in de levendige details, zelfs als het een zeldzame gebeurtenis is, om iemand ervan te overtuigen dat het een probleem is.” Terwijl de eerste fout over gebeurtenissen met grote kansen lijkt te gaan, gaat het hier juist om gebeurtenissen met kleine kansen. Het is bekend dat mensen de kans overschatten op zeldzame gebeurtenissen die kwalijke gevolgen hebben. Hoe erger de mogelijke gevolgen, hoe sterker dit effect. Hoewel dit niet objectief is, is het wel begrijpelijk: het lijkt beter om de mogelijkheid tot een ramp volledig uit te sluiten, dan om de kans erop slechts te verkleinen. Het echte probleem is natuurlijk dat we rampen nooit met volledige zekerheid kunnen voorkomen. We moeten leren leven met onzekerheid zonder altijd van het ergste uit te gaan. Deze fout had dus net zo goed ‘doemdenken’ kunnen heten. (Wist je trouwens dat het woord ‘doemdenken’ voor het eerst gebruikt werd aan de Rijksuniversiteit Groningen?)

Ziezo, daarmee zit mijn eerste blogsgewijze exploratie in de argumentatietheorie erop. Voorlopig hou ik het beroepshalve bij onderzoek over (kleine) kansen, maar wie weet wat de toekomst brengt?

Sprokkelmaand

In het STAM staat dit schaalmodel in witte Lego-blokjes van het Belfort.In een maand passen hoogstens 10 blogdagen (maandagen en woensdagen). Deze optimale situatie doet zich voor als de maand eenendertig dagen telt en als bovendien de eerste van die maand op een maandag valt. Februari 2012 deed het bijna even goed: met de extra schrikkeldag en startend op een woensdag wist deze korte maand toch 9 blogdagen in zich te vergaren. Maart 2012 is op dit vlak dan weer een kneusje: het is weliswaar een maand van eenendertig dagen, maar de eerste viel op een donderdag en zo pasten er maar 8 blogdagen in. Bovendien heb ik door omstandigheden deze maand een paar vaste blogafspraken moeten overslaan.

Om de teller voor maart toch nog een beetje op te krikken, heb ik het geheugenkaartje van mijn trouwe camera nog eens geplunderd, op zoek naar last minute blogideetjes. Dat viel mee: blijkbaar heb ik vorige maand ook nog een paar mooie blogmomenten over het hoofd gezien, dus we starten met de bijeengesprokkelde herinneringen aan de sprokkelmaand februari.

Linksboven: Begin februari begonnen mijn lessen in Groningen. Dat was op het hoogtepunt van de koudegolf: de Elfstedenkoorts hield Nederland in de ban en ik zag op het Verbindingskanaal voor het station veel enthousiaste schaatsers.

Rechtsboven: Later die maand, op 24 februari, organiseerde de Universiteit Gent de eerste Nacht van de Universitaire musea. Wij namen een kijkje in Het Pand dat maar liefst vier musea blijkt te huisvesten achter binnendeuren die anders gesloten blijven: van Egyptische en Romeinse vondsten, over etnografische kunst, tot medische preparaten – lugubere rariteiten zoals een doodgeboren mensenkind op sterk water. Ook de bibliotheekzaal met zeer oude boeken spreekt tot de verbeelding. In het Imaginair Museum, dat altijd vrij toegankelijk is, raakte ik nog maar eens gefascineerd door de reproducties van schilderijen van Hiëronymus Bosch; dit keer viel mijn oog op een vrouw met een dobbelsteen op haar hoofd: een detail onderaan in het rechterluik (de hel) van de Tuin der Lusten. Hopelijk betekent deze voorstelling niet dat kansrekening des duivels is; vermoedelijk symboliseert het de gevaren van gokken. Het is niet alleen een vreemd schilderij, maar ook  een vreemde dobbelsteen: twee zijden ervan lijken vier ogen te hebben.

Februari 2012 in vier beelden.

Februari 2012 in vier beelden: schaatsers in Groningen, detail van een Bosch-reproductie in Gent, het STAM en de muren van de stad.

Linksonder: Februari is ook die maand van die feestdag met die hartjes. Om te vieren dat we in februari vijf jaar samen waren, namen we een heel weekend vrij (uitzonderlijk) en trakteerden we onszelf onder andere op een bezoekje aan het STAdsMuseum (STAM). Mits het dragen van cleanroom-achtige overschoenen mochten we daar over Gent lopen. Daarna kregen we een overzicht van de rijke geschiedenis van de stad. Je kunt het huidige stadsplan met oude kaarten vergelijken, veel mooie perkamenten bewonderen, maar ook reclameaffiches uit een iets recenter verleden. De tentoonstelling eindigt speels met schaalmodellen van de bekendste Gentse torens in witte Lego-blokjes, natuurlijk van de hand van Dirk Denoyelle. Voor wie het zelf eens wil proberen: er staat een grote bak witte steentjes klaar.

Rechtsonder: Na onze reis door de tijd kwamen we weer buiten in het hedendaagse Gent. Gelukkig blijkt dat de stad nog steeds springlevend is, zoals onder meer te zien is aan de veelheid aan (stencil-) graffiti. Al heb ik met het “Zorgzame spitstechnologie”-motief misschien een slecht voorbeeld gekozen, want dit gaat minstens terug tot het jaar 2003. Word ik stilaan te oud om de hartslag van deze eeuwig jonge stad te voelen, of wordt het tijd dat de straatartiesten met iets nieuws op de proppen komen? Ik stel voor dat ze eens passeren in Het Pand en bij Bosch wat inspiratie opdoen. ;-)

Welkom in de toekomst

Welkom in de toekomst. In 2012 kun je lesgeven vanop 200 km afstandGisteren heb ik helaas een vaste blogafspraak gemist: ik moet  minstens een week rusten met een zere rug en probeer mijn uren aan de computer te beperken. Een ander gevolg is dat ik vandaag ook niet in Groningen kon geraken en dat terwijl mijn lessenreeks over filosofie van de kansrekening in volle gang is. Vandaag stond de subjectieve interpretatie van waarschijnlijkheid op het programma, waarbij waarschijnlijkheden geïdentificeerd worden met overtuigingsgraden. Die is toch echt te belangrijk om over te slaan.

Gelukkig kan daar anno 2012 een mouw aan gepast worden: vandaag heb ik voor het eerst les gegeven in absentia, via Skype. (Ook handig om goedkoop mee te bellen, zeker als je veel reist.) Mijn studenten zaten in de collegezaal in Groningen, terwijl ik thuis zat in Gent. Dat is in vogelvlucht een afstand van 200 km afstand, maar in principe zou je zo ook les kunnen geven vanuit Europa aan studenten in de Verenigde Staten of Japan. Dat klinkt toch futuristisch, of niet? Voor deze oplossing heb je – naast een stabiele internetverbinding – natuurlijk lieve collega’s nodig die ter plaatse paraat staan om er hun laptop aan te sluiten op de projector en de luidsprekers. Mijn dank gaat uit naar Karolina die op voorhand tijd maakte om de geluids- en beeldkwaliteit te testen en aan Hauke voor de technische ondersteuning daarbij.

We sloten voor de zekerheid onze computers aan via een internetkabel, want dat is toch nog altijd sneller en stabieler is dan een draadloze verbinding. Technisch verliep het dus allemaal vlot. Of het geluid in de klas ook ideaal was betwijfel ik, maar dat zou aan mijn microfoon kunnen liggen. Het is in het begin wel wat onwenning om vanuit je living les te zitten geven, maar dat verdwijnt na enkele minuten. Met Skype kun je trouwens je hele beeldscherm delen, dus als ik hier mijn diapresentatie opzette, konden ze dat in Groningen meevolgen. Uiteindelijk was het bijna zoals zelf voor de klas staan: ik kon iedereen prima horen en de meerderheid van de mensen in het leslokaal zien. Als er buiten beeld iemand wou reageren dan draaide Karolina gewoon haar laptop met webcam en zo kon ik altijd meevolgen.

Op een congres hou je eerst je praatje en worden er pas daarna vragen gesteld via een moderator. Er is dan weinig toegevoegde waarde aan fysieke aanwezigheid (tenzij je met collega’s op stap wil gaan achteraf, uiteraard). Voor een congrespresentatie zou ik in het vervolg gerust voor Skype willen opteren, als die mogelijkheid voorzien wordt. Voor een les is het echter veel prettiger om ook tussendoor discussies te kunnen voeren en dat gaat ter plaatse nog altijd iets vlotter.

Conclusie: ik ben blij dat de lezing op deze manier toch heb kunnen geven vandaag, maar ik hoop er over twee weken gewoon weer zelf te kunnen staan.

In 2012 blijft de medische handscanner (tricorder) van Dr. Beverly Crusher uit Star Trek helaas toekomstmuziek.

In deze toekomst kunnen mensen dus gewoon werken terwijl ze ziek thuis zijn. Hm, als ik het zo vertel, is dat precies toch niet zo’n goed nieuws. ;-)

Als ze nu nog werk zouden maken van die handscanners zoals op de ziekenboeg van Star Trek (even over de zere plek hoveren en ’t is genezen) dan gaat dat nog helemaal goed komen met de toekomst!

Voor filosofen gaat er niets boven Groningen

Vandaag krijgen jullie een virtuele rondleiding op mijn werk aan de Rijksuniversiteit Groningen (RuG).Hoewel mijn uitvalsbasis Gent is, werk ik voor de Rijksuniversiteit Groningen (RuG). Vermits de RuG voor mij ‘gewoon’ mijn werkgever is, was ik nog niet op het idee gekomen om er hier verslag van te doen. Nochtans post ik van een verblijf in een andere universiteitsstad, hoe kort ook, haast altijd een reisverslag. Tja, het zijn de meest voor de hand liggende dingen die het gemakkelijkst vergeten worden, zeker? Hoog tijd om die vergetelheid recht te zetten.

De slogan van de provincie is “Er gaat niets boven Groningen”, een volledig objectieve vaststelling: bekijk dat maar eens op de kaart van Nederland. ;-) Helaas betekent die toplocatie ook dat naar Groningen afreizen een hele onderneming is: voor mij is het zo’n vijf uur met de trein. Op het laatste stuk is er internetverbinding in de trein, dus dan kan ik wel gewoon werken (of bloggen).

De stad Groningen heeft een compact historisch centrum, waar het nooit ver lopen is om een boekenwinkel of een gezellig restaurantje te vinden. (Kwestie van met mijn basisbehoeften te beginnen.) Ook de Faculteit Wijsbegeerte van de RuG is een aanrader en je kunt nu ook zelf zien hoe die er daar aan toegaat in onderstaand filmpje. De video is eigenlijk bedoeld om toekomstige Master-studenten kennis te laten maken met onze faculteit, maar zo krijgen jullie ook een beeld:

De RuG maakte vorig jaar ook een leuke, collectieve video: een lipdub-filmpje op het lied Mr. Blue Sky. Ja, in Groningen is de lucht altijd blauw – als ik er ben dan toch (ik heb de foto’s om het te bewijzen). De locaties die je ziet in deze video zijn de bibliotheek en het plein voor het Academiegebouw:

Volgende week begint mijn lessenreeks over filosofie van de waarschijnlijkheid, dus dan zal ik weer in Groningen zijn. Als het hier vriest, denken jullie dan ook even aan mij, daar helemaal in het Noorden?