Je leest:

‘Een beetje show mag wel’

‘Een beetje show mag wel’

In de collegebanken bij Arnold Meijster, docent kunstmatige intelligentie aan de Rijksuniversiteit van Groningen

Auteur: | 7 januari 2016

De universiteit: niet alleen een plek voor onderzoek, ook een opleidingsfabriek. Wie zijn de vormers van de nieuwe generatie academici? Kennislink neemt de proef op de som en gaat terug naar de collegebanken. Vandaag bij Arnold Meijster, docent kunstmatige intelligentie aan de Rijksuniversiteit van Groningen: “Een college moet geen cabaretvoorstelling worden, maar een beetje show mag wel. Het komt de aandacht en interactie in de zaal ten goede.”

Arnold meijster
Arnold Meijster, docent kunstmatige intelligentie, zet zijn studenten graag even op het verkeerde been.

“Een oude legende spreekt over een Indische tempel waar drie palen staan en 64 gouden schijven liggen. Samen vormen zij een puzzel. Ook zijn er Brahmaanse priesters, die deze schijven aan het verplaatsen zijn van paal naar paal. Ze doen dit niet zomaar, want op het moment dat zij deze puzzel voltooien, zal de wereld eindigen…”

Ik bevind me in de collegebanken bij dr. Arnold Meijster, die het vak imperatief programmeren verzorgt. Studenten kunstmatige intelligentie zetten hier hun eerste stappen in het beheersen van de computertaal C.

Met humor en een goedgemutste grijns op zijn gezicht vertelt Meijster over recursion (recursie): een nieuwe manier om probleemoplossend programmeren te benaderen. “De truc is om voorgeschotelde problemen uit te drukken in een makkelijkere versie van zichzelf.” Het klinkt mij vrij vaag in de oren, maar gelukkig is Meijster dat met me eens en volgt het voorbeeld van de Brahmaanse priesters.

De toren van Hanoi

De legende van de Brahmaanse priesters die een puzzel oplossen om het einde van de wereld dichterbij te brengen, gaat over ‘De Toren van Hanoi’. Gelukkig voor de wereld is het een flinke opgave om de puzzel op te lossen. De situatie en regels zijn als volgt: alle schijven liggen, van groot naar klein, op één van de drie palen. Samen vormen zij dus een toren. De bedoeling is om de toren naar één van de twee andere palen te verplaatsen. Er mag één schijf per keer verplaatst worden, en daarnaast mag een schijf nooit op een kleinere schijf liggen. Aangezien elke schijf in grootte verschilt, is dit een erg moeilijk –en vooral traag– proces.

Tower of hanoi 4
De toren van Hanoi met 4 schijven is nog wel op te lossen. Met 64 schijven is het een ander verhaal.

Om de puzzel te vergemakkelijken, verlaagt Meijster het aantal schijven om te beginnen van 64 naar 4. De bedoeling is om de toren te verplaatsen van paal 1 naar paal 2. Hij legt uit hoe de oplossing door middel van recursie is te vinden.

Fout

Het eerste doel is om de onderste schijf van paal 1 naar paal 2 te krijgen. “Hoe gaan we dat doen?” vraagt Meijster. Verschillende vingers gaan de lucht in en het antwoord dat ik zelf ook had bedacht, wordt gegeven. Nog voordat de student de eerste zin van zijn verhaal afmaakt, kapt Meijster hem af: “Fout”, klinkt het enigszins treiterend door de zaal. Nu durft niemand meer te antwoorden, dus Meijster laat het antwoord zien. “We verplaatsen gewoon alle drie de schijven in één keer naar paal 3, en dan de onderste naar paal 2. Simpel.”

Je hoort iedereen haast hardop denken: “Maar dat mag toch helemaal niet?” En dat klopt ook. Meijster laat niet de oplossing zien maar een eerste stap om de oplossing te vinden via recursie. Deze zet (de bovenste stapel staat op paal 3 en de onderste schijf verplaatst van paal 1 naar paal 2) zal ergens als tussenstap voorkomen. Meijster hoeft nu alleen nog op te lossen hoe hij drie schijven op de juiste manier een paal verschuift. Door steeds dit soort stapjes te nemen, deel je het probleem op in deelproblemen die je achteraf in elkaar kunt schuiven tot de volledige oplossing.

Dit Engelstalige YouTube-filmpje bevat een uitgebreide uitleg van recursion,toegepast op de toren van Hanoi, met formules.

Overigens: als de toren uit 64 schijven bestaat en de priesters verplaatsen één schijf per seconde, dan zou het 585 miljard jaar duren voordat de wereld eindigt. “Maak je dus maar geen zorgen, en leer maar wel voor jullie tentamen”, voegt Meijster half grappend toe.

Kunstmatige intelligentie

Meijster legt zijn studenten uit hoe ze recursie kunnen gebruiken in hun codes en hoe het gebruikt kan worden in kunstmatige-intelligentie-toepassingen. De toren van Hanoi is vooral het voorbeeld om te laten zien hoe je instructies voor een oplossing in computertaal kunt opschrijven. Als de studenten het voor de Toren van Hanoi snappen, kunnen ze het ook op andere problemen (leren) toepassen. Meijster haalt nog verschillende toepassingen aan, zoals het oplossen van sudoku’s en schaakspelen. Het enthousiasme straalt nu echt van sommige studenten af, want dat zijn dé vormen van kunstmatige intelligentie die iedereen tegenwoordig zo gaaf vindt.

Het is te merken dat Meijster de kneepjes van zijn vak kent. het is goed te begrijpen dat hij een aantal jaar geleden verkozen is tot beste docent van zijn faculteit. Sterker nog, tot nu toe mag hij elk jaar rekenen op een nominatie, vertelt hij na afloop van het college.

Large
Deze LEGO Sudoku Solver komt niet voor in het college van Meijster maar is wel goed voorbeeld van kunstmatig-intelligente probleemoplosser.

Meijster bekleedt een vrij unieke positie aan de universiteit van Groningen. Hij geeft les, maar doet daarnaast geen onderzoek. Sterker nog, hij mag niet eens onderzoek doen. Groningen hanteert een, in Meijsters ogen, discutabel beleid: wetenschappers moeten minimaal twee jaar in het buitenland werkzaam geweest zijn, willen ze in aanmerking komen om onderzoek te doen. Dit om een internationaal netwerk intact te houden.

Dat kan volgens Meijster echter ook prima zonder fysiek in het buitenland te zijn geweest. “Ik voel er niet veel voor om twee jaar tegen mijn zin in het buitenland te gaan zitten, alleen maar om aan een vinkje te voldoen.” Het is dat hij zo goed les kan geven, anders was hij zonder pardon de laan uitgestuurd, iets wat vroegere collegae wel overkomen is. Het onderwijs lijdt daaronder, vindt Meijster. “Carrière maken als docent zit er niet meer in, omdat onderzoek belangrijker wordt gevonden.”

Van jongs af aan heeft de wereld van de informatica Meijster getrokken. Op de middelbare school leerde hij zichzelf programmeren en won hij met een van zijn creaties de derde prijs in een grote landelijke wedstrijd. De liefde voor het lesgeven kwam pas later aan het licht. Na het afronden van zijn studie en promotie kwam hij terecht bij het CIT in Groningen (Centrum voor InformatieTechnologie), waar hij aan supercomputers werkte. Toen begon Meijster met lesgeven, eerst op een laag pitje. Dat beviel echter zo goed dat het inmiddels al zijn tijd in beslag neemt, en hij achthonderd studenten verschillende aspecten van de informatica bijbrengt. Het pitje brandt harder dan ooit.

Het universiteitsleven in zes keuzes, volgens Arnold Meijster

1. Plastic beker of mok?

Plastic bekertje. Ik houd niet van schoonmaken.

2. Hoeveel waarde heeft zo’n onderwijsprijs?

Hij staat hier, en er staan heel veel dingen voor. [Begint te lachen] Dat laat wel zien hoe belangrijk ik het vind. Het is leuk, maar heel veel waarde hecht ik er niet aan. Het zet lesgeven wat meer in het licht dan anders, maar er kan nog veel meer aan gedaan worden.

3. Grootste ergernis wat studenten betreft?

Wat mij mateloos stoort aan de huidige generatie is het eindeloze gebruik van tablets, telefoons en computers voor álles. Common sense is er niet meer bij. Er zijn studenten die niet eens meer twee breuken bij elkaar op kunnen tellen zonder hulp, te bizar voor woorden. Er is iets fundamenteel misgegaan op de middelbare school, daar ben ik volledig van overtuigd.

4. Powerpoint, social media of een krijtje?

Al mijn vakken zijn in Powerpoint, aangezien de studenten er toegang toe moeten kunnen hebben. Dat slaat wel een beetje door. Ik heb collega’s die niet eens meer een krijtje aan durven te raken, omdat het niet meer van deze tijd zou zijn.

5. Collegeaantekeningen ruim van te voren of op het laatste moment klaar?

Ik heb geen collegeaantekeningen. Ik doe alles eigenlijk uit losse pols, want dan komt het natuurlijker over. Aan de andere kant maak ik alle Powerpoints zelf, en weet ik dus wel precies waar ik over ga praten en wat ik kan verwachten.

6. Stoelen of banken?

Maakt dat iets uit? Het enige nadeel van banken vind ik dat iedereen op moet staan als er iemand te laat komt. Verder kan ik me niet voorstellen dat het ook maar iets uitmaakt. Ik hoor wel eens dat er colleges in bioscopen worden gegeven, dat gaat dan wel weer een beetje ver. Die stoelen zijn zo comfortabel dat er wel eens mensen in slaap vallen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 januari 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.