Je leest:

Wat hebben chocolade en Nobelprijzen met elkaar te maken?

Wat hebben chocolade en Nobelprijzen met elkaar te maken?

Nieuw algoritme toont verschil tussen oorzaken en effecten

Auteur: | 27 december 2017

Veel wetenschappelijke data worden met computers geanalyseerd, maar die systemen hebben nog moeite om oorzaken van effecten te onderscheiden. Sara Magliacane heeft met haar promotieonderzoek aan de Universiteit van Amsterdam een methode ontwikkeld die dit mogelijk maakt.

Sara Magliacane: “Onze automatische methode is in staat verborgen verbanden te vinden, maar kan de menselijke geest zeker nog niet vervangen.”
Sara Magliacane

Bij veel wetenschappelijke onderzoeken spelen tegenwoordig grote hoeveelheden gegevens een belangrijke rol. Het gaat al snel om zo veel informatie dat het menselijk brein niet in staat is om daar efficiënt verbanden in te ontdekken. Daarom werken wetenschappers met computerprogramma’s die deze data analyseren. Sara Magliacane van de universiteit van Amsterdam zocht tijdens haar promotieonderzoek naar een manier om deze analyse sneller en slimmer te maken. Het lukte Magliacane en haar collega-onderzoekers een methode te ontwikkelen waarbij automatisch causale verbanden worden gevonden in grote datasets.

Correlatie en causaliteit

“Meestal zoek je als wetenschapper naar verbanden. Als het ene verschijnsel voorkomt, zie je een ander verschijnsel ook”, vertelt Magliacane. “Neem bijvoorbeeld het aantal gewonnen Nobelprijzen per hoofd van de bevolking, en de gemiddelde hoeveelheid geconsumeerde chocolade per jaar. Stel dat je ziet dat deze twee verschijnselen in de meeste landen gelijk opgaan. Als je van een land weet hoeveel chocolade er wordt gegeten, kun je dus een voorspelling doen over het aantal Nobelprijzen.”

Uitgelicht door de redactie

Scheikunde
Geen Pokémon maar chemische elementen vangen

Scheikunde
Periodiek Systeem der Smartphone Elementen

Met haar onderzoek gaat Magliacane een stap verder dan samenhang: ze voorspelt wat er gebeurt wanneer een factor verandert. Als er niet alleen een verband is, maar het ene verschijnsel door het andere wordt veroorzaakt heet dat causaliteit. “Als je de bevolking van een land meer chocolade laat eten, stijgt dan het aantal Nobelprijswinnaars mee?” zegt Magliacane. “In dat geval is er een causaal verband. Om die verbanden te vinden ontwikkelden we een algoritme.”

Bijzonder aan het algoritme is dat het kan omgaan met een verborgen factor: de oorzaak van meerdere, correlerende gevolgen. In het eerdere voorbeeld kan die verborgen factor welvaart zijn. Zowel de consumptie van chocolade als het winnen van Nobelprijzen wordt door een hoge welvaart beïnvloed.

Wantrouwen

Bij een grote hoeveelheid data is het menselijk brein niet in staat om alle causale verbanden te herkennen.

Magliacane en haar collega’s opereren binnen de vakgebieden informatica en kunstmatige intelligentie, waar dit soort onderzoeksmethodes algemeen geaccepteerd zijn. Wetenschappers in andere onderzoeksvelden hebben vaak maar weinig vertrouwen in het automatiseren van onderzoeksstatistiek. Er wordt volgens Magliacane nog veel waarde gehecht aan de capaciteit van het menselijk brein bij het vinden van verbanden in datasets.

Toch heeft het onderzoek navolging gevonden in meerdere projecten waarin causaliteit een rol speelt. Zo wordt de methode toegepast in recent onderzoek naar ADHD. Magliacane is nog niet klaar met het onderwerp: ze hoopt een nieuwe stap te kunnen zetten in het onderzoek bij haar nieuwe werkgever IBM. Vorige maand haalde het Amerikaanse IT-bedrijf haar naar New York. Heeft ze die baan te danken aan haar succesvolle promotieonderzoek? “IBM is zeker geïnteresseerd in onderzoek naar causaliteit”, zegt ze. “Maar een causaal verband tussen mijn promotieonderzoek en mijn baan bij IBM is nog niet aangetoond.”

Op 12 juni 2017 promoveerde Sara Magliacane aan de Vrije Universiteit Amsterdam met het proefschrift ‘Logics for causal inference under uncertainty’. Haar promotieonderzoek werd gefinancierd door COMMIT/.

Dit artikel is een publicatie van COMMIT/.
© COMMIT/, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 27 december 2017

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.