E-HEALTH QUANTUMCOMPUTING

VERDER; BOOST VOOR BLOCKCHAIN <8> VIRTUELE NIER <10> COMMIT2DATA VAN START <12> BEWEGING MENSENMASSA’S VOORSPELLEN <17>

magazineICT-ONDERZOEK PLATFORM NEDERLAND

JAAR

GANG

14

• JUL

I 201

7 • N

R. 2

Bejaarden in beweging

4 Miljoenen voor toekomstig internet

18

I/O Magazine > Juli 2017

COLOFON

I/O Magazine is een uitgave van het ICT-Onderzoek Platform Nederland (IPN) en wordt viermaal per jaar gratis toegezonden aan ICT-onderzoekers enrelaties van IPN. IPN bestaat uit de ICT-onderzoeksscholen ASCI, IPA en SIKS; de ICT-gerelateerde thema’s van NWO-domeinen Exacte enNatuurwetenschappen (ENW) en Toegepaste en Technische Wetenschappen (TTW); de instituten van de TU’s, verenigd in het NIRICT; de instituten van dealgemene universiteiten; SURF en het eScience Centre; CWI en COMMIT. IPN wordt ondersteund door het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen (ENW). IPN is een landelijk overlegorgaan met als doel de ICT inNederland als wetenschappelijke discipline een sterkere positie te geven. IPN wil de Nederlandse ICT-inspanningen coördineren en daarbij fungeren alshèt aanspreekpunt voor ICT-onderzoek richting beleidsmakers, politiek bedrijfsleven en andere maatschappelijke groeperingen.REDACTIE Ursula Bihari, Avital Lievendag, Astrid Zuurbier BLADMANAGEMENT Avital Lievendag EINDREDACTIE Sonja Knols AAN DIT NUMMERWERKTEN MEE Leendert van der Ent, Edith van Gameren, Paul Klint, Sonja Knols, Daphne Riksen, Enith Vlooswijk ONTWERP EN OPMAAK WATontwerpers FOTOGRAFIE Hollandse Hoogte (cover en p.4), Elodie Burrillon|HUCOPIX (p.6, p.7, p.20, p.24), Shutterstock (p.10), Thijs ter Hart (p.12), RolandGeraerts (p.17), IBM (p.18) DRUKWERK Zalsman Zwolle REDACTIEADRES Secretariaat IPN, p/a NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen (ENW), Postbus 93460, 2509 AL Den Haag, Telefoon 070 349 42 15,ipn@nwo.nl, www.ictonderzoek.net

4

Dag ongezondgedrag

Je gedrag veranderen met ICT: vanmeer bewegen tot beter slapen.

20

Patiëntendoor

medischedata gidsen

In Gesprek met Robert-Jan Sips,sinds kort CTO van myTomorrows.

Bouwen aanblockchainOver het hoe en waaromvan de Nationale BlockchainCoalitie.

8

Drawing the body by numbersHet Leidse bedrijf SysBioSimbouwt een virtuele nier omziekten te bestrijden.

10

Big data: van belofte naar toepassingenVerslag van de kick-off vanCommit2Data.

12

Bewegende mensenmassa’s voorspellen Utrechtse onderzoekersvermarkten betrouwbaresimulatie voor menigtes.

17

Column

Paul Klint

Het beste van twee wereldenPasgepromoveerd: Linda Plantagie.

22

Ethischerandvoorwaardenvan hersen -technologieVisie van… Femke Nijboer.

24

Software voor toekomstigecomputers eninternetHarry Buhrman over deuitdagingen vanquantumcomputing.

18Tussen de boutenen moerenNWO stond met een Holland High Tech paviljoen op de Hannover Messe. Heeft dat zin?

Mijn vader kwam er vroeger jaarlijks: de Hannover Messe. Hij kon dansmakelijk vertellen over de enorme tentoonstellingshallen en de groteaantallen bezoekers. Maar toen was ik klein en leek alles groot. Ditjaar was ik er zelf. Mijn conclusie: mijn vader had gelijk.

NWO is de laatste jaren steeds meer nadruk aan het leggen op de ver-binding tussen wetenschap en maatschappelijke toepassing van deresultaten van dat onderzoek.Om die reden stond NWO nu voor het tweede jaar op de Messe meteen Hollands paviljoen. Zeg een Holland Heineken Huis maar dan voorwetenschap en techniek. Onder een feloranje banner met ‘Global Challenges. Smart Solutions’ stonden daar de kraampjes met verseHollandse wetenschapswaar. Van zonneauto tot legbatterij, van neutrinodetector tot software startup.

En zo kwamen mijn collega Davy en ik daar terecht. We hadden tweeweken van te voren één van de laatste Airbnbs van Hannover en omge-ving geboekt. Gewapend met onze vers gedrukte banner en dito visi-tekaartjes op pad om onze nieuwe startup SWAT.engineering onderde aandacht te brengen. En dat is gelukt hoor: minister Kamp, staats-secretaris Dekker, prins Constantijn, we hebben ze allemaal onder-worpen aan onze pitch – die al doende steeds beter geworden is.En ze stelden nog verstandige vragen ook! Daarnaast bussen metstudenten (leuk uitje vanuit het oosten van Nederland), en zeerdiverse bezoekers waar we wellicht nog een vervolggesprek meegaan voeren.

Zoals al gezegd: de Messe is groot. Denk aan het centrum van Utrechtmet dit jaar 270.000 bezoekers. Hallen met schroefjes. Hallen metmoertjes. Hallen met pijpen. Hallen met cementmolens. Daartussenvoel je je toch wel een beetje misplaatst als software startup. De culi-naire hoogtepunten (bier en braadworst) laat ik even buiten beschou-wing. Duidelijke aanwezigheid van de Nederlands wetenschap op deMesse lijkt me een goed idee om de relevantie van onderzoek zichtbaarte maken. De individuele deelnemer moet zijn eigen afweging makenof dat loont. Wij hebben er in ieder geval een uitstekende pitch trainingen zinvolle, hernieuwde contacten met NWO en Economische Zakenopgedaan. Nuttig, kortom.

Hannover Messe, te groot voor woorden.

I/O Magazine > Juli 2017

4

e-health

5

DAG ONGEzONDGEDRAGDoor Daphne Riksen en Sonja Knols Foto's Hollandse Hoogte en Elodie Burrillon

Genoeg bewegen kan ziektes voorkomen. En korter in bed liggen helpt

echt als je een slechte slaper bent. Maar doe het maar eens: als

tachtigjarige braaf drie keer per week een half uur oefeningen doen

om je spiermassa te behouden, of als je doodmoe bent wegens

chronisch slaapgebrek juist expres heel vroeg opstaan. technologie

kan mensen helpen blijvend dit soort gedrag te veranderen, en

daarmee hun gezondheid te bevorderen.

‘Ik zeg altijd: Meten is misschien wel weten, maar niet per semeteen ook doen. Als je technologie wilt gebruiken om menselijk gedrag te veranderen heb je niet alleen metingennodig, maar ook duiding van die metingen, en motivatie. Ik geloof dan ook in een blended aanpak, waarin je de mogelijkheden van technologie koppelt aan regelmatige inter-actie met een menselijke coach en met anderen die met het-zelfde bezig zijn,’ stelt Sumit Mehra, docent-onderzoekerToegepaste Psychologie die met een NWO-promotiebeursonderzoek doet binnen het lectoraat Digital Life aan de Hoge-school van Amsterdam. In zijn project MOTO-B (MotiverendeTechnologie voor Ouderen in Beweging), dat bijdraagt aan hetVITAMINE-onderzoek voor vitale Amsterdamse ouderen, ont-wikkelt hij een methode om met behulp van een tablet en eencoach ouderen te stimuleren meer te bewegen.

Extra oefenen thuisBinnen het speerpuntprogramma Urban Vitality werkt hetVITAMINE-onderzoeksteam nauw samen met de praktijk.‘Meer Bewegen voor Ouderen organiseert in verschillendegemeenten wekelijkse groepslessen gym voor ouderen.Meer dan 300.000 mensen doen hier landelijk aan mee.Maar één keer per week een uur onder begeleiding bewegenis niet genoeg. Wij zoeken nu uit of we die mensen metbehulp van een tablet en een persoonlijke coach kunnenmotiveren om ook tussen de gymlessen door thuis oefenin-gen te doen.’ Ongeveer 240 mensen doen mee met hetonderzoek. Een derde van de groep volgt gewoon de gymles-sen eens per week en krijgt verder geen begeleiding, dat isde controlegroep. Een derde krijgt de tablet met voorbeeld-video’s met verschillende oefeningen en persoonlijke bege-leiding van een coach. De laatste groep krijgt daarnaast ooknog voedingsadviezen.

De methode is gebaseerd op bewezen effectieve strategieënom leefstijl blijvend te veranderen, benadrukt Mehra.‘Samen met de coach stelt een deelnemer persoonlijke doelen en maakt een planning. Op basis hiervan stelt decoach een persoonlijk trainingsschema op met specifiekeoefeningen. De deelnemer gaat hiermee aan de gang engeeft elke keer als hij een oefening heeft gedaan via detablet feedback over hoe het ging en wat hij ervan vond. Decoach volgt op afstand de vorderingen en bespreekt via eenvideoverbinding de resultaten met de deelnemer, waarna dedoelen worden bijgesteld en de cyclus opnieuw begint.’

Alle 240 deelnemers worden gedurende een heel jaargevolgd. Tijdens het eerste half jaar krijgen de twee onder-zoeksgroepen de tablet en coach. In het tweede half jaargaan de deelnemers zelfstandig met de tablet verder, maarnu zonder de coach. Vooraf en na afloop van het hele trajectvergelijken de onderzoekers de drie groepen met elkaar: zemeten een aantal klinische parameters als botdichtheid enspiermassa, maar beoordelen ook hun functionele prestatiesin het dagelijks leven, zoals of ze nog kunnen stofzuigen ofnog naar de supermarkt kunnen lopen. Mehra: ‘We hopennatuurlijk dat de groepen die onze begeleiding hebbengekregen duurzaam hun gedrag hebben veranderd en ook inhet tweede half jaar meer blijven bewegen, waardoor zeaantoonbaar gezonder blijven.’

Als deze interventie succesvol blijkt, ziet Mehra zeker moge-lijkheden voor een grootschalige implementatie: ‘Via MeerBewegen voor Ouderen bestaat er een stevige infrastructuurbinnen de gemeenten. Er zijn al instructeurs die de groeps-lessen geven, die zouden in onze opzet kunnen optreden alscoach. Het is bewezen dat meer bewegen leidt tot een ver-minderde kans op aandoeningen als hart- en vaatziekten,kanker en diabetes, en uit die besparing op zorgkosten kunje de uren voor die coaches makkelijk betalen.’

Beter slapen door vroeger opstaanApps kunnen niet alleen helpen om vaker in beweging tekomen, maar ook om bestaande gemankeerde patronen teveranderen. Zo kent Nederland twee miljoen slechte slapers.Robbert Jan Beun van het departement Informatica van deUniversiteit Utrecht weet er alles van. ‘Ik ben altijd eenslechte slaper geweest. In 2005 heb ik meegedaan als deel-nemer in de opnames van de Teleac-cursus “Beter slapen?Doe-het-zelf!”, waarin slaaptherapie werd aangeboden.Slaaptherapie bestaat onder andere uit ontspanningsoefe-ningen, slaaphygiëne (de juiste temperatuur en verlichting, ’s avonds afzien van koffie en alcohol), slaapeducatie en bed-tijdrestrictie. Al tijdens de opnames van de Teleac-cursuskreeg ik het idee om die slaaptherapie te automatiseren.Destijds dacht ik aan een website, maar nu is een appnatuurlijk veel logischer.’ Het doel van het project SleepCare, uitgevoerd in het kadervan het onderzoeksprogramma Healthy Lifestyle Solutions,was niet alleen een app te ontwikkelen met oefeningen, tipsen geautomatiseerde feedback die zich in de loop van deslaaptherapie aanpassen aan de gebruiker, maar ook om tekomen tot persuasieve strategieën en technologieën diehem of haar stimuleren de oefeningen daadwerkelijk tedoen.

De doorlooptijd van de slaaptherapie is zes weken. In de eer-ste week dat iemand de app gebruikt krijgt hij uitleg en leerthet systeem de gebruiker kennen. Dat gebeurt door hetinvullen van een dagboekje waarin de gebruiker zijn slaap -patroon meteen na het opstaan vastlegt. ‘Op basis daarvanbepaalt de app je slaapefficiëntie: de tijd dat je slaapt tenopzichte van de tijd dat je in bed ligt. Van een agent die zich

I/O Magazine > Juli 2017

6

‘Meten is misschienwel weten, maar niet

per se meteen ookdoen’

Sumit Mehra

gedraagt als therapeut krijg je dan bijvoorbeeld de aanbeve-ling om pas om 12 uur naar bed te gaan en alweer om 5 uurop te staan. Door minder lang in bed te liggen wordt name-lijk de slaapdruk zo hoog opgevoerd dat je vervolgens makkelijker in slaap valt en dan ook doorslaapt.’ Zo’n bedtijd-beperking vinden de meeste mensen niet prettig, verteltBeun. ‘We gebruiken daarom persuasieve strategieën omeen gebruiker te verleiden toch de therapie te volgen. Jekunt bijvoorbeeld binnen bepaalde marges met je “thera-peut” onderhandelen over je bedtijdrestrictie, dat werktmotiverend. En we maken het de gebruiker zo makkelijkmogelijk met tools zoals een slaapdagboekje en tekstueledialogen die op hem of haar zijn afgestemd.’

Tijdens het project is een Randomized Controlled Trial (RCT)uitgevoerd met 150 personen. De groep die SleepCaregebruikte, sliep na zes weken significant beter dan de con-trolegroep; dat effect was na drie maanden nog steedsmeetbaar. ‘Het uitvoeren van zo’n RCT vergt vanuit ICT verre-gaande samenwerking en afstemming met mensgerichteonderzoeksgroepen, bijvoorbeeld psychologie. Om die redenwas de Universiteit van Amsterdam bij SleepCare betrokken.Daarnaast is er intensief samengewerkt met de TechnischeUniversiteit Delft,’ zegt Beun.En wat waren de belangrijkste vragen vanuit de ICT-kant vanhet project? ‘Voor mij was de uitdaging om voor de app eengenerieke architectuur en dialoogstructuur te ontwikkelen,die ook kan worden gebruikt voor het automatiseren vanandere therapieën die met gedragsverandering te makenhebben. We hebben bewezen dat geautomatiseerde inter-venties werken bij insomnia, maar je kunt het onderliggendesysteem bijvoorbeeld ook gebruiken voor depressie. Voor deimplementatie van de dialogen hebben we gekozen voor eengepersonaliseerd multiple choice vraag-antwoordspel, nietvoor kunstmatige intelligentie. Daardoor hoeft het systeemgeen natuurlijke taal te verwerken. De kunst is wel om degoede antwoordcategorieën te vinden.’ Ook het testen vande app met proefpersonen was een hele uitdaging, verteltBeun, omdat er veel verschillende scenario’s zijn. En omdatSleepCare een gebruiksduur heeft van zes weken, ontdek jesommige fouten pas aan het eind van die periode. ‘We heb-ben vooral geleerd het onverwachte te verwachten.’

Meer informatie over SleepCare: www.ikgalekkerslapen.nl

e-health

7

Abstracte-Health technology can help peoplechange their behaviour in order to improvetheir health or quality of life. In this article,two examples are given of behaviourchanging e-health interventions currentlyin development: in the MOTO-B project,Sumit Mehra of the Amsterdam Universityof Applied Sciences is developing a systemcomprised of a tablet with videoinstructions and a personal coach toencourage elderly to exercise. TheSleepCare app developed by Robbert JanBeun of Utrecht University is an automatedsleep training for people suffering frominsomnia, with proven effectivity.

HEALTHy LIFESTyLE SOLUTIONSHet onderzoeksprogramma ‘Healthy

Lifestyle Solutions’ van het Nationaal

Initiatief voor Hersenen en Cognitie (NIHC),

NWO-TTW en Philips Research, dat liep

van 2012 tot 2017, concentreerde zich op

vier onderwerpen: goed slapen, stress en

ontspanning, gezond eten en drinken, en

bewegen. Voor dit Partnership Programma

was 3 miljoen euro beschikbaar, waarvan

de helft afkomstig was van NWO-TTW en

NIHC en de andere helft van Philips. Uit de

86 ingestuurde projectvoorstellen zijn er

5 gekozen en uitgevoerd.

www.nwo.nl/onderzoek-en-resultaten/

programmas/healthy+lifestyle+solutions

‘We hebben bewezen datgeautomatiseerdeinterventies werken bij insomnia’

Robbert Jan Beun

Beleid > I/O Magazine > Juli 2017

8

‘Zo af en toe komt er een nieuwe technologielangs waarvan je zegt: Dat kan echt iets nieuwsbetekenen. Blockchain is zo’n technologie.Blockchain heeft de belofte in zich om vertrou-wen te digitaliseren op een manier die fraudeuitsluit. Als Nederland in dit pioniersstadium dekansen grijpt die er liggen, kunnen we op hetgebied van blockchain een voorloper in dewereld worden.’ Zo motiveert René Penning deVries het initiatief van Team ICT om de Natio-nale Blockchain Coalitie op te starten, waarbinnen bedrijven, overheidsinstel-lingen en kennisinstellingen samenwerken omblockchain breed te implementeren.

‘Ondanks de snelle opkomst van blockchainapplicaties, is de wetenschappelijke basis eronder nog dun,’ vertelt Klöditz over de keuzevan NWO om als een van de founding partnersin die coalitie te stappen. ‘Bovendien is dit bij uit-stek een multidisciplinair onderwerp. Het gaatniet alleen om het bouwen aan een technologie,maar wellicht nog wel meer om het ontwikkelenvan de achterliggende juridische, economischeen sociale processen om de omslag naar block-chain mogelijk te maken, en de ethische haal-baarheid ervan te onderzoeken.’In essentie is een blockchain een decentraalgeorganiseerd netwerk van computers die opeen volledig open en transparante manier eenregister bijhouden van transacties. Het bekend-ste voorbeeld is de Bitcoin, die het voorheenonvoorstelbare idee van een geldeconomie zonder tussenkomst van banken mogelijkmaakte.

Internationale voorloperJohan Pouwelse van de TUDelft is wereldwijdéén van de voorlopers op dit terrein. Samenmet zijn collega David Parkes van Harvard hadhij al in 2007 een zogeheten ledger-systeemwerkend, nog voordat iemand ooit van Bitcoinen blockchain had gehoord.

Begin mei overhandigde de NationaleBlockchain Coalitie haar actieagenda aande minister van Economische Zaken. ‘De fase waarin we ons nu bevinden met blockchain wordt door expertsvergeleken met de begintijd van internet:het is een veelbelovende technologie, diewellicht onze maatschappij compleet opzijn kop kan zetten. Daar willen we vanuitde wetenschap vroeg bij betrokken zijn,’zegt Christiane Klöditz, hoofd Wiskundeen Informatica van NWO.

Door Sonja Knols

BOUWEN AAN

BLOCKCHAIN

Zijn interesse in het onderwerp is deels idea-listisch gedreven. ‘We zijn al meer dan dui-zend jaar gewend aan een centrale macht,waarin door een staat aangewezen mensenof organisaties het monopolie hebben oppublieke diensten. Technologie stelt ons nuin staat om open systemen te maken zonderpersonen aan de macht. Bovendien kun jemet behulp van blockchain – althans volgensmensen die het kunnen weten – administra-tieve lasten met 50 tot 80 procent verlagen.’Zelf werkt Pouwelse op dit moment aan eenaantal praktische toepassingen om dekracht van de technologie te demonstreren.‘We werken samen met een heel scala aanbedrijven, en draaien met onze systemenfeitelijk schaduw boekhoudingen in huneigen weerbarstige praktijk. Na die eersteledger in 2007, en ons daaropvolgendesmart contract systeem in 2014, zijn we nubezig met de derde generatie: we bouwende basisbouwblokken om betrouwbare enrechtsgeldige transacties mogelijk te maken.Hiervoor zijn zaken nodig als digitale hand-tekeningen, authenticatie en rechtsgeldigearchivering.’

LogistiekHoewel blockchains voor zeer uiteenlo-pende onderwerpen kunnen wordengebruikt – onlangs presenteerde een teamstudenten onder leiding van Pouwelse bij-voorbeeld de eerste werkende op block-chain gebaseerde hypotheek – verwacht deDelftse hoogleraar de eerste bredere toe-passingen vooral in de logistiek. ‘Daar kun-nen we met blockchain echt veel winstbehalen. Het is een sector die voor Neder-land van groot belang is, waarin geen IT-cul-tuur heerst, waarin transacties in de vormvan bijvoorbeeld vrachtbrieven een hoofdrolspelen, en waarin je veel nieuwe spelershebt die een bedreiging kunnen vormen.Denk aan Amazon, of Uber.’

Met de publicatie van de actieagenda is een eerste stap gezet naar een nationaalgecoördineerde inzet op blockchain. ‘We zijn nu met alle partners aan het besprekenhoe we die agenda concreet kunnen gaanuitvoeren,’ vertelt Klöditz. Ze roept onder-zoekers op de ontwikkelingen in de gaten te houden en mee te denken als NWO openbijeenkomsten organiseert om ideeën vooronderzoeksprogramma’s te inventariseren.‘Of blockchain nu een cadeau, een vloek ofeen hype blijkt te zijn, ik vind dat de weten-schap hier zeker haar steentje aan bij moetdragen.’

Pouwelse benadrukt het belang voor bedrij-ven om hierbij aan te haken: ‘Iedereen dienog werkorders per fax verstuurt, met klan-ten mailt of een database gebruikt, krijgtonherroepelijk met blockchain te maken.Verdiep je hierin, zodat je de aansluiting metje concurrenten niet verliest.’ Dan lachend:‘Uiteindelijk geldt: hoe meer mensen, hoemeer blockchainvreugde.’

I/O Magazine > Juli 2017 > Beleid

9

‘Of blockchain nu een cadeau, een vloek of een hype blijkt te zijn, ik vind dat de wetenschap hier zekerhaar steentje aan bij moet dragen’CHRISTIANE KLöDITz

NATIONALEBLOCKCHAIN ACTIEAGENDADe Nationale Blockchain Actieagenda is gezamenlijkontwikkeld door bedrijfsleven,overheid en kennis instellingen.Zij nemen samen een leidenderol en medeverantwoordelijk-heid voor het succes van deagenda.

De agenda definieert drie actielijnen:1 Ontwikkelen van blockchain

bouwblokken: Digitale Iden-titeiten

2 Realiseren van conditiesvoor het benutten van blockchain

3 Ontwikkelen en realiserenvan de Human CapitalAgenda

www.dutchdigitaldelta.nl/uploads/pdf/Blockchain-actie-agenda-v2.pdf

Within a couple of decades, thefield of systems biology willprobably have a fullcomputational model of thehuman body available to speedup disease analysis and drugdevelopment. SysBioSim inLeiden is already developing a partial model of the kidney on the molecular level. Within a Public Private Partnership with the CWI, the team is addingthe cellular level to the model.Within four to five years, CEOBasak Tektemur Altay expectsthe virtual kidney platform willbe used thoroughly in the battleagainst kidney fibrosis.

By leendert van der Ent

I/O Magazine > Juli 2017

10

SysBioSim at the Leiden BiosciencePark specialises in mathematicalmodelling of metabolic and signallingpathways. ‘We analyse drug candidatesand active food ingredients on compu-ter platforms. In that way we comple-ment and help to refine animal studiesand clinical trials. As a result, the timeand cost of the drug development pro-cess are reduced for our clients, whichare mostly pharmaceutical companies,’CEO Tektemur Altay explains. ‘With our platform, you can directlystudy the effects of drugs on humans,

without harming the human volunteersin clinical trials. Furthermore, our sys-tems biology approach reduces animalstudies not only for the sake of animalrights, but also has an edge over ani-mal studies as animal models are ofteninaccurate for humans. Furthermore,systems biology simulations are moreeffective, as they are able to result inbetter leads and more efficient treat-ments. This field, although in its infancy,helps solving major health problems,’she says.

Virtual human body

In November 2016, the CWI in Amster-dam and SysBioSim partnered up. Tektemur Altay: ‘We are fully comple-mentary. In the collaboration we addour knowledge of molecular modellingand simulation capabilities to CWI'sknowledge of modelling on the multi-cellular level. This combined know-ledge creates true added value, as CWI Senior researcher and Leiden University professor Roeland Merks

DRAWING THE BODyBy NUMBERS

remarks: ‘CWI's multi-scale modellingstrategies will help predict how phar-macologically active compounds canchange the structure of kidney tissuesin a potentially harmful way.’Tektemur Altay: ‘The platform eventu-ally will also include modelling on thetissue level and the physiological level:that way we can simulate an entireorgan.’ For the liver, such a computa-tional approach already exists. Butsince the kidney is an extremely com-plex organ, not much work has beendone before to model this organ as a whole.

The ultimate goal of the systems bio-logy community is to develop a com-plete virtual human body. It is hard topredict when this will be available, butthis will probably take another coupleof decades.

Two levels

At present, the multi-scale modelsbeing developed by SysBioSim and CWIare especially tuned for research onunderstanding the mechanism behindkidney fibrosis in order to developdrugs against this disease. Essentialquestions have to be answered: Howdoes the disease proceed? Whatmechanisms are at play, which mole -cules and cell types are involved? Thiskind of basic understanding mightreveal leads for therapies that couldslow down or even regress the disease.‘We have achieved very promising preliminary results towards the devel-opment of a multi-scale kidney model,’Tektemur Altay says about this line of work.

A second very useful application, atwhich Merks already hinted, is testingof drugs for their impact on the kidney.Merks: ‘Rather than focusing on indivi-dual molecules and pathways, we alsomodel the dynamics of tissue remodel-ling, thus helping to unravel the effectof a pharmaceutical on the tissue as a whole.’

Many drugs prescribed for treatmentof chronic diseases such as diabetesand hypertension are known for theirside effects on the kidney function.Tektemur Altay: ‘Unfortunately, treat-

ments of chronic conditions may oftenlead to kidney diseases such as kidneyfibrosis and even kidney failure. Ourproposed virtual kidney platform canoffer a targeted way to test and hope-fully avoid the adverse events on kid-neys by drugs used in the treatment ofchronic conditions as well as contri-bute to the development of new thera-pies against kidney fibrosis. Because ofthese two levels of benefits, we expectthat our virtual kidney platform canhave an even larger impact.’

New strategies

The computational sciences are pro-gressing fast. Nevertheless, TektemurAltay still sees some potential ICT chal-lenges in biotechnology: ‘We might beapproaching the physical limits of com-putational power. This challenges us todevelop more efficient new algorithms.However, we trust that computer sci-ence will come up with a sustainablegrowth model in computational poweras it has done over the last decades.’So with the progress of research overtime, more fruits can be reaped fromsystems biology in general and SysBio-Sim’s computational platforms in parti-cular. ‘Whole tissue testing withmulti-scale models will be of key inte-rest to public health and the pharma-ceutical industry,’ Merks says. ‘I believeour collaboration with SysBioSim willcontribute to the development of thesemuch needed new strategies.’

iCt in bedrijf

11

BASAK TEKTEMURALTAY:

‘With our platform, youcan directly study theeffects of drugs onhumans, without

harming the humanvolunteers in clinical

trials’

ROELAND MERKS ‘CWI's multi-scale modelling strategies will help

predict how pharmacologically active compoundscan change the structure of kidney tissues in a

potentially harmful way’

I/O Magazine > Juli 2017

12

BIG DATA:VAN BELOFTENAAR TOEPASSINGEN

Financiële dienstverleners, nutsbedrijven, zorginstellingen,de agrarische sector, ministeries, onderwijsinstellingen enICT-bedrijven: zeer uiteenlopende organisaties kwamen opwoensdag 19 april 2017 bijeen in de Amsterdam Arena om deverwachtingen en mogelijkheden van big data te verkennentijdens de kick-off bijeenkomst van Commit2Data.

tekst Sonja KnolsFoto’s Thijs ter Hart

Big data kan helpen doorbraken tebereiken op verschillendemaatschappelijke terreinen. Hetmeerjarige onderzoeksprogrammaCommit2Data richt zich onder andereop de mogelijkheden van het opslaan,verwerken en analyseren van gegevensvoor de sectoren Energie, Logistiek, LifeSciences & Health en Smart Industry. Op19 april kwam de Commit2Data-gemeenschap voor het eerst bijeen omte verkennen welke vragen er leven opdeze maatschappelijke domeinen, enom eerste aanzetten te geven totsamenwerkingsprojecten.

Reportage

13

OPLOSSING zOEKT PROBLEEMDe dag werd geopend door BoudewijnHaverkort, voorzitter van hetCommit2Data-programma. Vervolgensenthousiasmeerde keynote spreker JayaBaloo, Chief Information Security Officervan KPN, in een wervelende toespraakhet publiek om zowel nationaal alsinternationaal samenwerking op tezoeken. ‘Big data lijkt op de vliegendeauto: het is een oplossing die zoekt naareen probleem. Ik weet er wel één:security,’ zei Baloo. ‘Er zijn nu voorsommige vragen al wel deeloplossingen,maar we hebben groteregemeenschappen nodig zoalsCommit2Data, of dcypher en zijnNationale Cyber Security ResearchAgenda om echt grote stappen tekunnen maken.’Ook andere vragen uit de maatschappijzitten met smart op big data-oplossingen te wachten, zoals eentweegesprek tijdens de lunch illustreert:‘Voor mij als financiële dienstverlenerzou het mooi zijn als we gegevens vanklanten zoals van Facebook, de Kamervan Koophandel en andere openbaregegevensbestanden kunnencombineren om klantprofielen aan tevullen en zo dienstverlening op maat tekunnen bieden.’ ‘Ik werk bij eenzorginstelling voor mensen met eenverstandelijke beperking. Wijverzamelen heel veel gegevens overonze cliënten. Als we daar patronen inkunnen herkennen, kunnen we beteranticiperen op veranderingen in hunmedische toestand.’

FLUCTUEREND AANBOD ENTOENEMENDE VRAAG In de verschillende parallelsessies kwa-men de domeinen Energie, Life Sci-ences & Health en Smart Industry aanbod. Daarnaast waren er twee sessiesgewijd aan Data Handling & Analyticsen Big Data Hubs. In de parallelsessieover Energie schetste Han la Poutrévan het CWI en de TUDelft de vragendie de energievoorziening van de toe-komst met zich meebrengt. ‘We gaantoe naar een smart grid: een energie-netwerk dat een fluctuerend aanbodvanuit duurzame bronnen als zon enwind kan matchen met een steeds gro-tere vraag. Hiervoor hebben we oplos-singen nodig om gegevens vanenergieleveranciers en -afnemers teverzamelen en analyseren, en daarreal-time beslissingen op te baseren.’Marjan Popov van de TUDelft adres-seerde een andere vraag die samen-hangt met duurzame energie: Hoegarandeer je leveringszekerheid, alshet aanbod fluctueert? ‘We staan op ditmoment in de energiesector voor een-zelfde soort overgang als toen we vande PTT overgingen naar digitale telefo-nie.’ Pieter den Hamer van Alliander ende UU legde tenslotte uit hoe het Commit2Data-programma inspeelt opdeze vragen met verschillende callsvoor onderzoeksprojecten en gaf eenaantal voorbeelden van projecten dieal lopen.

WAT IS WAAR?De sessie Data Handling bood de deel-nemers een inkijkje in de mogelijkhe-den die het combineren van gegevensbiedt. Erwin Folmer van het Kadasterdemonstreerde publieke data plat-forms van het Kadaster, die openbaarbeschikbare data over ruimtelijke ordening combineren in een gelinktestructuur. Gebruikers krijgen via eenwebsite toegang tot alle achterliggendegegevensbestanden en kunnen zoe-kopdrachten programmeren om degewenste informatie uit die gegevenste verkrijgen. Freek Bomhof van TNOwaarschuwde ervoor dat je uit gege-vensbestanden ook totaal verkeerdeconclusies kunt trekken. ‘Je moet ach-terhalen hoe de gegevens zijn verza-meld, hoe ze zijn verwerkt, wat hetgebruikte analysemodel is, hoe de

I/O Magazine > Juli 2017

14

conclusie vervolgens gerepresenteerden geïnterpreteerd wordt, en tot slot hoehet model tot besluitvorming komt. Metbig data zie je dingen de je eerder nietzag, maar wat je ziet, is dat ook waar?’Tijdens het plenaire slotdebat onder-zochten Anne Bruinsma van Farmhack,Rinie van Est van het Rathenau Instituut,Geert-Jan Houben van de TUDelft, RenéPenning de Vries van het team ICT enRon Roozendaal van het ministerie vanVWS de grenzen van wat we zoudenmoeten willen met big data. ‘In dit heleproces moeten we zeker niet vergetende mensen mee te nemen die nu buitende boot dreigen te vallen als het gaat omde digitalisering van de samenleving,’concludeerde René Penning de Vries. Enmet zijn steunbetuiging voor die oproepbesloot dagvoorzitter Arie van Bellenvan ECP | Platform voor de Informatie-Samenleving een zeer geslaagde dag.

Reportage

15

AbstractCommit2Data is the multi-annualnational research and innovationprogram, created with the purpose ofbringing entrepreneurs and scientiststogether in order to explore researchterritory, new business models,chances and possibilities with bigdata that are based on public-privatepartnerships. On 19 april 2017, a widevariety of organisations met todiscuss expectations and futurepossibilities of big data during theprogramme’s kick-off meeting.

uitgelicht > I/O Magazine > Juli 2017

16

Vijfde Nationale eScienceSymposiumOp 12 oktober 2017 organiseert het eScience Center het 5e Nationale eScience Symposium. Het Symposium zal ookdit keer vijf thematische sessies presenteren waarin wereld -klasse data-driven en computergestuurd onderzoek opverschillende gebieden wordt getoond: Internet of Things,Energy Science, Natural Language, Brain, Cognition andBehavior en Future of Machine Learning. De thematischesessies zijn in samenwerking met SURFnet, NWO-Shellprogramma, CLARIAH, NeurolabNL en Commit2Datageorganiseerd. Voor meer informatie betreffende hetsymposium: https://www.esciencecenter.nl/event/nlesc17

CWI en Google kraken SHA-1 standaardMarc Stevens van het CWI heeft samen met hetbeveiligingsteam van Google de eerste succesvolle collision-aanval op de security standaard SHA-1 uitgevoerd. Dezeindustriestandaard wordt gebruikt voor digitalehandtekeningen en verificatie van de bestandsintegriteit, diecreditcardtransacties, elektronische documenten, GIT opensource software repositories en softwaredistributiebeveiligen. De onderzoekers toonden hiermee in de praktijkaan dat de SHA-1 internetbeveiligings norm niet meer veiligis en zo snel mogelijk vervangen moet worden door SHA-2 ofSHA-3. Om misbruik te voorkomen biedt het team een gratisonline tool aan om SHA-1 collisions in documenten tedetecteren. Dit is inmiddels ingebouwd in Gmail en GoogleDrive.

Presburger Award 2017 voorAlexandra SilvaHet 2017 Presburger Committee heeft unaniem AlexandraSilva (University College London) tot winnaar gekozen van deprestigieuze 2017 EATCS Presburger Award voor jongeonderzoekers. Silva krijgt de prijs voor een groot deel voorhaar promotieonderzoek, dat zij op het CWI uitvoerde enwaarin zij Kleene coalgebra ontwikkelde. Haar fundamentelenieuwe inzicht leidde onlangs tot praktische impact opprogrammeertalen en netwerken.

Staatssecretaris Dekkeropent ‘FleX-ray Lab’Op 18 mei opende demissionair staatssecretaris SanderDekker bij het CWI het ‘FleX-ray Lab’. Met de nieuwe scannervan dit lab is het voor het eerst mogelijk om realtime 3Dbinnenin objecten te kijken en de scanner direct bij te sturenof in te laten zoomen als dat nodig is – een revolutionaireontwikkeling. De ultramoderne CT-scanner kan sneller enmet minder schadelijke röntgenstraling meer nuttigeinformatie uit scans halen dan met de huidige techniekenmogelijk is. De nieuwe technieken kunnen worden ingezetvoor medische beeldvorming, kwaliteitscontrole in devoedingsindustrie, maar ook voor het restaureren vanantieke topstukken. De scanner is ontwikkeld insamenwerking met X Ray Engineering, het Nikhef en ASI.Het CWI zal de onderzoeksdata en realtime software opensource ter beschikking stellen.

Geen gezamenlijke huisvesting bèta’s UvA-VUHet College van Bestuur van de Universiteit van Amsterdamheeft onlangs bekend gemaakt af te zien van devoorgenomen huisvestingsplannen voor debètasamenwerking met de Vrije Universiteit. Voor deinformatici betekent dit dat de geplande verhuizingen,waarover IO Magazine in juni 2016 berichtte, niet doorgaan.

Alexander von Humboldt-professoraatvoor Wil van der Aalst

TU/e-hoogleraar Wil van der Aalst krijgtin Duitsland een Alexander vonHumboldt-professoraat. Dit is dehoogste Duitse wetenschapsprijs,waarmee een bedrag van vijf miljoeneuro is gemoeid. Van der Aalst, die totde meest geciteerdedatawetenschappers wereldwijd

behoort, krijgt aan de Rheinisch-Westfälische TechnischeHochschule (RWTH) in Aken een speciaal voor hemgecreëerde leerstoel Process & Data Science.

16

Korte berichten

Bewegende mensenmassa’svoorspellenHoe beweegt een grote mensenstroom zich door een ruimte? En hoe zorg je ervoor dat die bewegendemensenmassa niet tot problemen leidt? Onderzoeker Roland Geraerts ontwikkelde met collega’ssoftware die dit inzichtelijk maakt.

Door Enith Vlooswijk Beeld Roland GeraertsHet is de nachtmerrie van elk stadsbestuur: juist wanneer zich eenenorme hoeveelheid mensen op één locatie heeft verzameld vooreen evenement, breekt er paniek uit. In hun haast om allemaaltegelijk te vluchten raken mensen gewond, of erger. Zo’n calamiteitis te voorkomen door van tevoren goed na te denken over moge-lijke vluchtwegen. Het is alleen lastig te voorspellen of de massazich inderdaad gaat bewegen zoals gepland. De software dieRoland Geraerts ontwikkelde met drie collega’s van de UniversiteitUtrecht, kan hierin inzicht geven. Het idee voor een startup ontstond enkele jaren geleden. Tijdenseen conferentie trok Geraerts veel belangstelling van het bedrijfs -leven met zijn demonstratie van software die mensenmassa’s snel en realistisch simuleerde. Van NWO-domein Toegepaste enTechnologische Wetenschappen (voorheen STW), kreeg het viertaleen Demonstrator-subsidie om de technologie verder te ontwikke-len en werkbaar te krijgen zodat bedrijven hem kunnen toepassenin hun diensten.

Prototype en pilotprojecten

‘We verwijderden fouten uit het prototype en pasten deze zo aan,dat bedrijven de software eenvoudig konden gebruiken voor huneigen applicaties,’ vertelt Geraerts. Samen met klanten voerden zeverschillende pilotprojecten uit. Zo werkten ze met advies- en inge-nieursbureau Movares aan een vraag van de gemeente Amsterdam.‘De gemeente wilde weten in hoeveel tijd mensen geëvacueerd kon-den worden uit een aantal metrostations aan de Noord-Zuidlijn. Deambtenaren wilden bovendien verkennen wat er zou gebeuren alsmensen tijdens de evacuatie een fiets aan de hand zouden hebben. Met onze software konden wij dat simuleren.’

Geld voor tijd

Ondanks succesvolle pilotprojecten, de interesse van het bedrijfs -leven, en een afgerond incubatortraject, staat de geplande startupnog altijd niet op poten. Geraerts wijt dat vooral aan tijdgebrek: allebetrokkenen werken ook nog full time aan de universiteit. Hele-maal stoppen met dat werk is geen optie. ‘Juist de combinatie methet onderzoek is heel belangrijk voor de ontwikkeling van dit soorttechnologieën,’ zegt Geraerts. ‘Wel denk ik dat er meer geld nodig isom tijd vrij te kunnen maken voor dit soort activiteiten. De acade-mische cultuur is nog erg gericht op het afleveren van afgestudeer-den, promovendi en publicaties. Er zijn meer prikkels nodig omvalorisatie te stimuleren, zodat we de samenleving de waarde vanons onderzoek kunnen tonen.’

I/O Magazine > Juli 2017 > Valorisatie

1717

Meer informatie over Demonstrator ophttp://www.stw.nl/nl/demonstrator

I/O Magazine > Juli 2017

18

SOFTWARE VOOR TOEKOMSTIGE COMPUTERS EN INTERNET Door leendert van der Ent

Foto IBM

Tijdens de ontwikkeling van de computer in de jaren zestig ging alle aandacht uit naarde hardware. Toen die computer er eenmaal was, bleek er nauwelijks software voor -handen om erop te draaien. Harry Buhrman vindt dat het voor de quantum computeranders moet. Met de 18,8 miljoen euro aan zwaartekracht subsidie die hij onlangsontving, gaat zijn instituut QuSoft samen met het CWI, de Universiteit Leiden, QuTech,de Technische Universiteit Delft, de Universiteit van Amsterdam en de Vrije Universiteitsoftware ontwikkelen voor quantumcomputers en quantumnetwerken.

Eenvoudig uitleggen hoe een quantumcomputerwerkt is onmogelijk, maar een belangrijk uit-gangspunt is wel te geven. Dat is de tegen-intuï-tieve mogelijkheid dat een deeltje zich in tweetoestanden tegelijk kan bevinden. Bij de huidigecomputers is een bit één of nul. De bits werkenalle stappen in een berekening na elkaar af.Quantumbits (qubits) kunnen tegelijk één en nulzijn. Door deze zogeheten superpositie bekijkenze beide mogelijkheden tegelijk. Koppel je meerqubits aan elkaar, dan gaat het aantal toestan-den waarin de qubits zich tegelijkertijd kunnenbevinden exponentieel omhoog.

Harry Buhrman, directeur van QuSoft, faculteits-hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdamen groepsleider bij het Centrum Wiskunde &Informatica: ‘De belofte is duizelingwekkend. Alsje met driehonderd qubits tegelijk kunt rekenen,krijg je al meer mogelijkheden dan het aantalmoleculen in het heelal. Daarmee lijkt het dat jezo’n beetje alle oplossingen voor berekenbareproblemen kunt vinden.’

Maar let op het woordje lijkt, want het idee dat jemet een quantumcomputer alle berekeningspro-blemen versneld kunt oplossen, is niet waar.Buhrman: ‘Op het moment dat je er naar gaat kij-ken, is een deeltje niet in twee toestanden tege-lijk, maar in één van beide met eenkansverdeling wat de exacte toestand betreft.Door ernaar te kijken maak je de superpositiestuk en vernietig je feitelijk alle uitkomsten opéén na. Als je een experiment herhaalt, zal deuitkomst dan ook niet steeds hetzelfde zijn, watnatuurlijk nogal vervelend is.’

Quantumalgoritmen

Om dit probleem op te lossen, is software nodig.‘Vergelijk het met de werking van een ruisonder-drukkende hoofdtelefoon die met antigeluidongewenste geluidsgolven wegfiltert engewenste versterkt. Datzelfde doen quantumal-goritmen. Door middel van interferentie op desuperpositie kun je de gewenste berekeningenversterken en ongewenste berekeningen latenuitdoven. Dit soort quantumalgoritmen is moei-lijk te ontwikkelen, omdat ze voor de menstegen-intuïtief zijn.’

Maar zelfs als de benodigde software er is,maakt dat de quantumcomputer nog steeds nietgeschikt voor alle vraagstellingen, waarschuwtBurhmann. ‘Mijn eigen onderzoeksgebiedbestaat er onder andere uit om uit te vindenvoor welke toepassingen de quantumcomputernu wel en niet geschikt is. Wat gaan we met hon-derd of zelfs duizend qubits doen? Het antwoordop die urgente vraag is momenteel nog groten-

deels een mysterie. Waarschijnlijk zal de quan-tumcomputer goed zijn in het simuleren vanquantummechanische systemen met moleculenen elektronen met toepassingen binnen demateriaalkunde, bijvoorbeeld gericht op toepas-singen van hogetemperatuursupergeleiding.’

Duidelijk is in elk geval al wel dat de quantum-computer een kei zal zijn in het factoriseren vangetallen: het ontbinden van een getal in priem-factoren. Buhrman: ‘Dat is niet alleen maar goednieuws. Daarmee kun je namelijk veel van dehuidige encryptiemethodieken kraken. Nu alslaan geheime diensten gecodeerde berichtenop om ze te kunnen kraken als de quantumcom-puter klaar is. Een belangrijke software-opgave isdan ook om nieuwe beveiligingen te ontwikkelendie ook de quantumcomputer niet kan kraken.’

19

Onderzoek

‘Als je met driehonderd qubitstegelijk kunt rekenen, krijg jeal meer mogelijkheden danhet aantal moleculen in hetheelal’

ZwaartekrachtconsortiumAfgelopen mei maakten het ministerie vanOnderwijs, Cultuur en Wetenschap en NWObekend welke zes onderzoeksteams elk 18,8miljoen euro uit het Zwaartekrachtprogrammazouden krijgen voor de uitvoering van hunonderzoeks voorstellen. Het Quantum Software Consortium is een vande gehonoreerde teams, en betreft een samen-werking tussen informatici, wiskundigen ennatuurkundigen. De financieringsaanvraag isgedaan door Harry Buhrman (CWI, Universiteitvan Amsterdam, QuSoft), Dirk Bouwmeester(Universiteit Leiden), Ronald Cramer (Universi-teit Leiden, CWI), Ronald Hanson (QuTech,TUDelft), Stephanie Wehner (QuTech, TUDelft)en Ronald de Wolf (CWI, Universiteit vanAmsterdam).Het consortium gaat software ontwikkelen voorkleine quantumcomputers. Daarnaast willen deonderzoekers met behulp van nieuwe hardwareeen quantuminternet aanleggen tussenAmsterdam, Delft, Den Haag en Leiden. Tot slotgaan de wetenschappers mogelijke toepassin-gen ontwikkelen en demonstreren om onderandere nieuwe materialen en nieuwe medicij-nen te kunnen ontwerpen.

I/O Magazine > Juli 2017

20

Robert-Jan Sips studeerde Kunstmatige Intelligentieaan de Universiteit van Maastricht. Na zijn afstuderenwerkte hij bij Daimler Chrysler. Vervolgens werkte hij9 jaar bij IBM; 5 jaar runde hij het Centre forAdvanced Studies waar de medische supercomputerWatson mede werd ontwikkeld. Daarnaast was hij bijIBM Nederland verantwoordelijk voor deacademische samenwerking.

Wat is myTomorrows?‘myTomorrows is een team van artsen,farmaceuten, juristen en informatici die degezondheidszorg democratischer willen maken enmedicijnen beschikbaar willen maken voormensen die ze nodig hebben. Stel dat je volgensje arts uitbehandeld bent. Hoe kom je er danachter of er nog een medicijn is dat zou kunnenhelpen? En hoe kom je eraan? Of je nuhoogopgeleid of laagopgeleid bent, je vindt deweg niet in die medische kennis. Wij verzamelenen beoordelen informatie over medischonderzoek, en maken die toegankelijk voorpatiënten en behandelaars.’

Wat motiveerde jou om de overstap van IBMnaar myTomorrows te maken?‘Ik vind het heel mooi dat ik hier bijna rechtstreekspatiënten kan helpen. Bij IBM werkte ik mee aande supercomputer Watson. Dat was ook heelinteressant en belangrijk, maar verder van depatiënt af. Net in de periode dat myTomorrowsme benaderde, was mijn tante bezig met eenzoektocht naar een medicijn dat nog iets voorhaar kon doen. Dat is gevonden, overigens viaeen ander kanaal, en inmiddels is ze bijnahelemaal genezen.’

Wat is voor jullie de belangrijkste uitdaging optechnologiegebied?‘Er is een enorme explosie aan medische data. Erlopen 300.000 clinical trials van medicijnen. Er zijncirca 27 miljoen medische artikelen; alleen al ophet gebied van darmkanker verschenen er de

afgelopen twee jaar ongeveer 30.000. Diehoeveelheid data ontsluiten kan alleen metkunstmatige intelligentie. We werken nu aan eennieuwe zoekmachine voor op de site, dietegemoetkomt aan de enorme diversiteit aanzowel de kant van de patiënt als aan de kant vande behandelaar. Patiënten moeten in hun eigentermen kunnen beschrijven wat zij hebben, enmet die input moet de zoekmachine alsnog dejuiste informatie vinden. De grootste bottleneck voor ons is het vinden vande juist opgeleide mensen, die expertise hebbenop het gebied van machine learning eninformation retrieval, maar die ook in hetmedische veld uit de voeten kunnen.’

Jullie zoeken samenwerking met deacademische wereld, waarom?‘We kunnen op die manier onze onderzoekskrachtvergroten. Het mooie van Nederland is dat het IT-onderzoek hier sterk is: wat we nodig hebben ishier beschikbaar. Ook vinden we voor zo’n grooten maatschappelijk probleem externe validatiebelangrijk: een kritische, onafhankelijke evaluatievan onze systemen, en een frisse blik op onzeonderzoeksresultaten. Wij moeten zorgvuldig enethisch te werk gaan, binnen de regelgeving die inde farmaceutische sector zeer streng is. We willenhet ontwikkelproces van nieuwe medicijnen nietverstoren en we willen kwetsbare patiënten geenvalse hoop geven. Juist voor ons is het heelbelangrijk uit te kunnen leggen wat we doen enwaarom.’

in gesprek met

21

PATIËNTENDOOR MEDISCHE DATA GIDSENDe medische wereld heeft te maken met een data-explosie, zegt Robert-Jan Sips, sinds kort CTOvan myTomorrows. In de overvloed aan medische gegevens zoekt dit bedrijf naar opties vooruitbehandelde patiënten. Datawetenschap is daarbij onmisbaar.

Door Edith van GamerenFoto Elodie Burrillon

Pas gepromoveerd > I/O Magazine > Juli 2017

22

Wat was de onderzoeksvraag van jepromotieproject? ‘Met CT kun je een beeld maken van de bin-nenkant van een object zonder het te ope-nen. Het gaat bijvoorbeeld om beelden vanlichaamsdelen in de medische praktijk enom materiaalonderzoek voor industriëletoepassingen. De scanner maakt een aantaldoorlichtingen vanuit verschillende hoeken.Een algoritme reconstrueert uit deze opna-men het beeld. Daarvoor zijn nu grofwegtwee klassen algoritmen: analytische recon-structiemethoden waaronder Filtered Back-projection (FBP) en algebraïschereconstructiemethoden (ARM). FPB maakthet mogelijk om met een lage rekenintensi-teit beelden te vormen. ARMs zijn veelreken intensiever, maar kunnen bij data metveel ruis, bij minder doorlichtingen of bijdoorlichtingen vanuit een beperkt hoek -bereik toch goede beelden opleveren. Ik heb geprobeerd de voordelen van beidebenaderingen te combineren.’

En, lukte dat? ‘Jazeker. Daarvoor heb ik mijn algoritmeAlgebraic filter-Filtered Backprojection (AF-FBP) ontwikkeld. Simulatie- en experi-mentele data tonen aan dat het daarmeemogelijk is om met de relatief lage rekenin-tensiteit van FBP beelden te vormen die dekwaliteit van beelden op basis van lineaireen sommige niet-lineaire ARMs benaderen.’

Wat is het voordeel? ‘Met eenzelfde scanopstelling maakt AF-FBPhet mogelijk om snel relatief goede beeldente verkrijgen op basis van FBP bij weiniggescande hoeken, bij een beperkt hoekbe-reik of bij data met veel ruis.’

Wordt jouw oplossing al gebruikt? ‘Op dit moment nog niet. Het zou interes-sant kunnen zijn voor industriële toepassin-gen zoals materiaalonderzoek. Daarbijworden vaak met eenzelfde scanopstellingbeelden gemaakt en is rekensnelheidbelangrijk. In mijn onderzoek ben ik uitge-gaan van 2D-beelden om het concept teonderzoeken. Voor praktijktoepassing is met name bij medische beeldvorming eerstde vertaling naar 3D nodig voordat AF-FBPgeïmplementeerd kan worden.’

En die vertaling ga je in vervolgonderzoek maken? ‘Eh, nee... Al tijdens mijn promotieonderzoekwerd me steeds duidelijker dat mijn hart inde zorg ligt, en daarom ben ik Geneeskundegaan studeren. Ik zie ernaar uit om als artsin de kliniek te werken en voor mensen tezorgen. En wellicht kan ik in dit medischewerk op enig moment ook mijn wiskundigekennis inzetten.’

LINDA PLANTAGIEHET BESTE VANTWEE WERELDEN

Linda Plantagie (1986) behaaldezowel haar Bachelors in Wiskundeen Natuurkunde als haar Masterin Mathematical Sciences cumlaude aan de Universiteit Utrecht.Tevens behaalde ze haar BachelorGeneeskunde aan diezelfdeuniversiteit. Op 13 april 2017promoveerde ze op haarproefschrift ‘Algebraic filters forFiltered Backprojection’,gebaseerd op onderzoek verrichtaan de Universiteit Leiden en hetCentrum voor Wiskunde enInformatica. Momenteel is ze bezigmet de coschappen voor haarMaster Geneeskunde.

Na haar master Mathematical Sciences aan de Universiteit Utrecht waseen promotieplek bij het Centrum voor Wiskunde en Informatica eenlogisch vervolg voor Linda Plantagie. Ze ontwikkelde een algoritmischconcept dat een brug slaat tussen twee veelgebruikte benaderingen inComputed Tomography (CT) als beeldvormende techniek in industrieen gezondheidszorg. Ondertussen maakte ze een verrassende switch:ze loopt momenteel coschappen voor haar studie Geneeskunde aande Universiteit Utrecht.

Door leendert van der Ent Foto Jaap Baarends

CWI

Caroline Jagtenberg (VU, 28 februari 2017) Efficiency and Fairness in AmbulancePlanningPromotores: prof. dr. R.D. van der Mei,prof. dr. S. Bhulai

Dirk Sierag(VU, 30 maart 2017) Revenue Management in the HotelIndustryPromotores: prof. dr. R.D. van der Mei,prof. dr. A.P. Zwart

Alvaro Leitao (TUD, 27 juni 2017) Hybrid Monte Carlo methods incomputational financePromotor: prof. dr. ir. C.W. Oosterlee

Universiteit Twente/ CTIT

Merel Jung(UT, 28 juni 2017)Towards socially intelligent robots that canunderstand and respond to human touchPromotor: prof. dr. D.K.J. Heylen

Michiel Joosse(UT, 20 juli 2017)Investigating Positioning and GazeBehaviors of Social Robots: People'sPreferences, Perceptions and BehaviorsPromotor: prof. dr. V. Evers

Save the date

7-10 juli 2017 Conference On Learning Theory: COLT 2017 Oudemanhuispoort, Amsterdam http://www.learningtheory.org/colt2017/

21-25 juli 2017Healthcare Operations ResearchSummer School, University of Twentehttps://www.utwente.nl/en/choir/SummerSchool/

31 juli - 4 augustus 2017International Summer School on ICT forSustainability: i4SusyLorentz Center, Computational Scienceen Informatics workshops

14-18 augustus 2017E-CAM Extended Software DevelopmentWorkshop on Classical MolecularDynamicsLorentz Center, Computational Scienceen Informatics workshops

21-25 augustus 2017Movement: New Sensors, New Data,New ChallengesLorentz Center, Computational Scienceen Informatics workshops

18-22 september 2017Applied Mathematics Techniques forEnergy Markets in TransitionLorentz Center, Computational Scienceen Informatics workshops

25-29 september 2017Space Weather: A Multi-DisciplinaryApproachLorentz Center, Computational Scienceen Informatics workshops

4-6 oktober 201742e Woudschoten ConferentieWoudschoten Conferentiecentrum,Zeisthttps://wsc.project.cwi.nl/

12 oktober 20175e Nationale eScience Symposium Amsterdam ArenAhttps://www.esciencecenter.nl/event/nlesc17

23 november 2017 CWI Lectures on Machine Learning https://www.cwi.nl/events/cwi-lectures-machine-learning

I/O Magazine > Juli 2017

23

Promoties en kalender

Visie van > I/O Magazine > Juli 2017

Femke Nijboer is universitairdocent Gezondheids-, Medische enNeuropsychologie aan hetInstituut Psychologie van deUniversiteit van Leiden en werktsamen met het 4TU Centre forEthics and Technology. Haaronderzoek draait om de ethische,juridische en sociale aspecten vanBrain Computer Interfaces (BCI).

ETHISCHERANDVOORWAARDENVAN HERSENTECHNOLOGIE

Door Enith Vlooswijk Foto Elodie Burrillon

‘Ethiek draait niet alleen om de vraag of een technologiegoed of fout is,’ stelt Femke Nijboer. ‘Bij gebruikers -onder zoek ligt de nadruk vaak op technische aspectenen de gebruiksvriendelijkheid van technologie. Ik benjuist geïnteresseerd in de ethische randvoorwaarden.’

‘Onze Brain Computer Interfaces geven locked-in patiëntende mogelijkheid om te bewegen en te communiceren: dat ismakkelijk te rechtvaardigen. Gebruikers zelf dragen echterethische kwesties aan die gaan over praktische zaken. Kun-nen anderen mijn gedachten lezen? Word ik straks constantin de gaten gehouden? Komen de elektroden in of op mijnhoofd? Als een bedrijf een product ontwikkelt, is er een hele afde-ling marketing die zich buigt over het draagvlak en de marktvoor een product. Ons vakgebied bestaat uit ingenieurs enneurowetenschappers die daar niet per se oog voor hebben.Wat wij bedenken, komt daardoor vaak niet op de markt.Hoe kun je, met de ethische vragen van gebruikers in hetachterhoofd, het draagvlak voor een product groter maken,zodat je de technologie verkoopt?

MeningsverschillenPatiënten verschillen soms van mening met de neuro -wetenschappers. Neurowetenschappers vinden elektrodenop het hoofd bijvoorbeeld veilig en minder permanent. Veel patiënten willen de elektroden juist graag aan de bin-nenkant van hun hoofd, omdat je de elektroden zo altijd bijje hebt, en je geen geen kapje op hoeft. De technologie isbedoeld om mee te kunnen doen in de samenleving, maarmet zo’n kapje kan je juist vreemd worden aangekeken. Aan ingenieurs kan ik dat soms makkelijker uitleggen danaan neurowetenschappers. Ingenieurs zijn meer gewend om hun ontwerp aan te passen aan de voorkeuren van deconsument. Aan hen moet ik ethische kwesties juist weervaker toelichten. Mijn onderzoek is vooral informatief. Het belangrijkste is dat alle partijen hun verwachtingen uitspreken. Zo kun je die verwachtingen beter op elkaar afstemmen en wordt hetontwerpproces heel anders. Mijn technische collega’s houden van doorpakken. Ze bou-wen snel een prototype en gaan testen. Ikzelf ben meergericht op het opbouwen van degelijke experimenten meteen goede controlesituatie en statistiek erachter. De samen-werking gaat heel goed, vooral doordat we onze onderlingeverschillen met veel humor benaderen.’