UvA en Bosch kondigen gezamenlijk onderzoek naar deep learning aan

De Universiteit van Amsterdam (UvA) en Bosch gaan een nauwe samenwerking aan op het gebied van deep learning. Tien promovendi en postdocs gaan op het Delta Lab op het Science Park in Amsterdam aan de slag. ‘Delta’ staat hierbij voor ‘Deep Learning Technologies Amsterdam’.

Kunstmatige intelligentie gaat onze wereld in toenemende mate veranderen, stellen de UvA en Bosch. Zo zullen machines en apparaten in staat zijn van ervaringen te leren en hun handelen op basis hiervan aan te passen. Deep learning staat hierbij centraal. 

Wat is deep learning?

Deep learning is onderdeel van machine learning, een onderzoeksveld binnen kunstmatige intelligentie gericht op de ontwikkeling van algoritmes en technieken die computers in staat stellen te leren. Machine learning kan bijvoorbeeld worden ingezet om een machine te leren onderscheid te maken tussen appels en peren. Dit is mogelijk door in programmeercode aan te geven aan welke kenmerken een appel en een peer kunnen worden herkend, zoals bijvoorbeeld de kleur, de vorm en de structuur. Het systeem kan vervolgens worden getraind door deze een ‘trainingsset’ met afbeeldingen te laten verwerken waarop deze kenmerken zichtbaar zijn. 

In dit proces is het dus noodzakelijk handmatig kenmerken aan te geven die het mogelijk maken appels en peren te onderscheiden. Het is echter ook mogelijk Artificial Neural Networks in te zetten om machine learning systemen deze kenmerken zelfstandig te laten achterhalen. Artificial Neural Networks zijn gebaseerd op de zenuwcellen, ook wel neuronen genoemd, die in de menselijke hersenen aanwezig zijn. De kunstmatige neuronen vormen hierbij verschillende ‘lagen’, die ieder een relatief eenvoudige berekening uitvoeren en de uitvoerwaarde doorgeven aan de volgende laag neuron. De neuronen op deze laag gaan opnieuw met de waarde aan de slag, voert hier een nieuwe berekening op uit en geeft de uitvoerwaarde vervolgens weer door. Door ieder een relatief eenvoudige berekening uit te voeren, kunnen de lagen met neuronen gezamenlijk een complexe berekening uitvoeren. 

Meerdere lagen

Een Artificial Neural Network bestaat dus uit meerdere neuronen, die meerdere aparte lagen vormen waaraan de uitvoerwaarde van een berekening telkens wordt doorgegeven. Hoe meer lagen een Artificial Neural Network bevat, hoe ‘dieper’ dit netwerk is. De inzet van dit soort netwerken wordt ook wel deep learning genoemd. Wie meer details over deep learning wil lezen kan onder andere terecht in het rapport ‘Deep Learning: Methods and Applications’ van Li Deng en Dong Yu van Microsoft Research, de onderzoeksafdeling van IT-gigant Microsoft. 

“Met deep learning kun je verborgen verbanden ontdekken in data en voorspellingen doen aan de hand van data”, legt Max Welling, als hoogleraar verbonden aan het Instituut voor Informatica van de Uva, uit. “De toepassingen zijn legio, denk bijvoorbeeld aan volautomatische auto’s, robotica, smart homes en the Internet of Things.” De promovendi en postdocs gaan in hun onderzoeksprojecten wiskundige modellen en algoritmen ontwikkelen die machines in staat stellen te leren van informatie en ervaringen. Welling wijst erop dat de vraag naar slimme apparaten en systemen groot is, waardoor het belang van deep learning ook steeds verder toeneemt. De resultaten die het Delta Lab oplevert moeten direct gaan leiden tot toepassingen en producten van Bosch. 

Leren uit gigantische hoeveelheden data

Arnold Smeulders, eveneens hoogleraar aan het Instituut voor Informatica van de UvA, vult aan: “De hoeveelheid sensorische data is het grootst binnen computervisie. Daarom is dit deelterrein van de kunstmatige intelligentie een van de meest spannende doelen voor deep learning en is het kruispunt van deep learning en computervisie zo belangrijk. Het stelt scherpe uitdagingen aan deep learning om te leren uit de gigantische hoeveelheid data. Er zijn zo veel plaatsen op de wereld waar de resultaten gebruikt kunnen worden: in intelligente camera’s, in zelfrijdende auto’s, in de thuiszorg. Ik zou eigenlijk niet weten waar niet.”

Door een samenwerking aan te gaan willen de UvA en Bosch fundamenteel en toepast onderzoek elkaar te laten versterken door kennis uit te wisselen. Dit moet leiden tot meer kennis en innovaties. De tien promovendi en postdocs gaan onder leiding van de UvA-hoogleraren Max Welling en Arnold Smeulders samenwerken met onderzoekers van het Bosch Center for Artificial Intelligence op de onderzoekscampus van Bosch in het Duitse Renningen. Daarnaast komen onderzoekers van Bosch met regelmaat naar Amsterdam voor het onderzoek.
 

Door: Wouter Hoeffnagel

Foto: Shutterstock