Campus

Er wordt teveel geleuterd in de wetenschap

Op het gebied van internetzoekmachines als Google heeft de TU een steek laten vallen, stelt wiskundige prof.dr.ir. Kees Roos (62). Met zijn dit jaar ingestelde leerstoel optimaliseringstechnieken hoopt hij op een inhaalslag.

Behalve als wiskundige profileert Roos zich ook als filosoof, waarbij de pijp gemoedelijk rookt en de sigarendoos nog uitnodigend op tafel staat.

U bent één van de laatste rokenden?

,,Ik heb voor gasten altijd een doos sigaren klaarstaan en rook zelf pijp in mijn werkkamer. Daar is het nog niet verboden. Als u ook een sigaar wilt, nu mag het nog…”

U gebruikte in uw intreerede, gisteren, een portret van prinses Maxima. Toepasselijk?

,,Het kwam nu, met de geboorte van haar baby, inderdaad wel mooi uit. Het is een voorbeeld van een toepassing die mensen niet snel achter mijn vakgebied zoeken. Het portret is gemaakt volgens een ‘handelsreizigersroute’, een probleem uit de optimalisering. Je moet vanuit een startpunt alle andere plaatsen op een kaart aandoen, via de kortste weg. Je mag niet twee keer eenzelfde plaats bezoeken en moet weer bij het beginpunt uitkomen. Het portret van prinses Maxima is gemaakt door een vriend van mij die in Amerika een bedrijf heeft in optimaliseringstechniek. De aafbeelding bestaat uit meer dan 117 duizend plaatsen die door een enkele lijn verbonden zijn.”

Welke toepassing van optimalisering wordt het meeste gebruikt?

,,Google. Dat is een voorbeeld van een mooi stukje wiskunde. Twee studenten aan de universiteit van Stanford ontwikkelden vijf jaar geleden Pagerank. Dat is de algoritme waarmee Google de 2,7 miljard websites ter wereld screent en rangschikt op basis van het aantal links naar een pagina. Zodra je een zoekterm intikt verschijnen de websites op die volgorde. Het is toch fantastisch dat iedereen dit wereldwijd gebruikt. Maar bijna niemand realiseert zich hoeveel wiskunde hiervoor nodig is.

Google is niet op zomaar een derderangs universiteit ontwikkeld, maar ik vind dat Delft op dat gebied ook een veel grotere rol had kunnen meespelen. Er is de afgelopen jaren nauwelijks iets gebeurd op het gebied van zoekmachines en spambestrijding bij e-mail.”

Waarom ligt de TU achter?

,,Hoe kan ik dat op een goede manier zeggen? Er was hier geen goed klimaat. Bijna niemand deed iets met optimalisering voor het internet terwijl er best geschikte mensen waren. De inrichting van een nieuwe leerstoel is al een hele verbetering. Ik hoop dat we daarmee kunnen beginnen aan een inhaalslag.”

Met welke toepassingen is de TU wel goed bezig?

,,Twee promovendi van mij zijn bezig met het verbeteren van routeplanners. Dat gaat over het zo efficiënt mogelijk van A naar B komen en is een ander goed voorbeeld van optimalisering. Ze ontwikkelen nu een routeplanner waarmee taxi’s hun weg in de stad beter kunnen plannen.”

U bent al sinds 1982 met optimalisering bezig. Wat is er ondertussen in uw vak gebeurd?

,,Toen ik begon werd me verteld dat het vakgebied dood was. Sinds de Tweede Wereldoorlog is door computergebruik de optimalisering enorm ontwikkeld. Er konden veel ingewikkeldere berekeningen gemaakt worden, maar op een gegeven moment leek de rek eruit.

Niet veel later deden mensen als Karmarkar en Nemirovski wiskundige ontdekkingen die alles openbraken. Problemen waaraan computers anders duizenden jaren zouden moeten rekenen, kunnen daardoor nu veel sneller worden opgelost. Nemirovski heb ik als gasthoogleraar naar Delft kunnen halen. Het bewijst maar weer eens dat je er nooit bent. Er blijven altijd vragen openstaan.”

Kunt u aan een leek uitleggen waarom wiskunde leuk is?

,,Wiskunde geeft overzicht, grip op de werkelijkheid en heeft iets concreets. Wat je eenmaal wiskundig hebt bewezen blijft altijd vaststaan. Wat mij ook verbaast is hoeveel natuurverschijnselen te vangen zijn in betrekkelijk simpele wiskundige vergelijkingen. Dewetten van Maxwell bij elektromagnetisme, bijvoorbeeld. Maar ook aan de basis van biologische eigenschappen ligt een simpele wiskundige codering, die van het dna.

Wiskunde is niet alleen rationeel, ze heeft ook een sterk intuïtieve kant. Ik kan op intuïtie aanvoelen waar een oplossing ligt. Vervolgens moet je dat bewijzen met wiskundige technieken. Aristoteles wist bijvoorbeeld intuïtief dat een cirkel de vorm is waarbinnen je een maximale oppervlakte hebt, bij gegeven omtrek. Hij had gelijk, maar dat hij gelijk had kon pas tweeduizend jaar later door een andere wiskundige echt bewezen worden. Dat is ook de uitdaging.

Een voorbeeld van wiskundige intuïtie die iedereen kan hebben is dat van de Fenicische prinses Dido. Drieduizend jaar geleden kocht ze een stuk land van een hoofdman vlakbij waar nu Tunis ligt. Volgens het verhaal mocht zij voor de afgesproken prijs een oppervlak hebben, dat binnen een stierenhuid zou passen. Ze sneed repen huid, bond die aan elkaar en rekte het lint uit tot een cirkel, die groot genoeg was om er de handelsstad Carthago op te bouwen.”

U hamert steeds op de beperkingen van uw vak en de natuurwetenschap in het algemeen. Waarom ?

,,Uiteindelijk is wiskunde ook maar een doos vol technieken die je gebruikt om een oplossing te vinden. Zodra je een antwoord vindt, blijkt er weer een set vragen open te liggen en dat gaat zo oneindig door. Wiskunde kent ook niet overal definitieve antwoorden op. Aan het eind stuit je op paradoxen die onoplosbaar zijn. Je kunt dan niet meer zeggen of iets waar is of niet.

Daarom vind ik leuk wat de taalfilosoof Wittgenstein heeft gezegd over wetenschap. Volgens hem werd er veel te veel geleuterd in naam van de wetenschap. Te vaak beweren wetenschappers dat we ooit de hele werkelijkheid kunnen begrijpen, in Delft beweren sommige collega’s dat ook. Dat is geleuter. Met natuurwetenschap kun je veel zaken aantonen. Maar voor de hele werkelijkheid schiet het als taal tekort.”

Is dat niet voorbarig? Je kunt toch een heel eind komen?

,,We zijn nog maar aan het begin van onze wetenschappelijke zoektocht. Laatst zag ik een celdeling op een filmpje, bij Cees Dekker van nanotechnologie. Het is echt ongelooflijk als je dat ziet. Zelfs van dit meest elementaire stukje biologie wordt nog bijna nauwelijks iets begrepen. Daarachter ligt nog een hele wereld die ontdekt moet worden. En daarachter waarschijnlijk weer één.

Bovendien, de belangrijkste vragen in een mensenleven kun je niet beantwoorden, ook al zou je nog veel meer ontdekkingen doen. Wittgenstein vond dat je over de belangrijkste zaken alleen maar stil kon zijn. Hij zei ook dat hij liever iets ‘nuttigers’ deed dan taalfilosofie, ook al werd hij daarin algemeen als een genie beschouwd. Zo verliet hij een tijd de wetenschap om aan kinderen les te geven. Tussen zijn werkzaamheden als professor in Cambridge ging hij eigenlijk veel liever mensen helpen. Zoals tijdens de Tweede Wereldoorlog bij het Rode Kruis in Londen. Ook na zijn emeritaat in Cambridge spendeerde hij veel tijd met vrienden in een dierentuin, waar hij schreef over hoe mooi zaken in de natuur in elkaar zitten.”

U klinkt in uw intreerede, met verwijzing naar God en Bach, erg veel als materiaalkundige en schrijver Ad van den Beukel en nanotechnoloog Cees Dekker, de twee bekendste gelovige techneuten nu. Klopt dat?

,,Ik ben hervormd en ouderling in de gereformeerde bondskerk in Waddinxveen. Dus dat klopt wel. Ik vind dat je je als wetenschapper niet bij voorbaat van geloof moet afsluiten. Sinds de verlichting wordt namelijk beweerd dat het bedrijven van wetenschap in tegenspraak is met het geloven in God. Die sfeer bepaalt het debat. Ook in Delft loop je veel tegen dit standpunt aan, hoewel studenten steeds vaker voor levensbeschouwing open staan.

Ik vind dat je niet kunt doen alsof je alles al weet, en daarom niet kunt geloven. Dekker en Van den Beukel zeggen dat ook. Er staan nog zoveel vragen open en we weten nog zo weinig. Volgens mij loop je daar tot in de oneindigheid tegenaan.”

Een antireligieuze sfeer in de wetenschap, dat klinkt als een soort complot tegen gelovigen. U wilt toch als wiskundige ook alleen maar dingen aannemen die u kunt bewijzen?

,,Complot vind ik een verkeerde term. Er worden wel een heleboel zaken van wetenschappers verdonkeremaand, die ze in een ander daglicht zetten. Bijvoorbeeld dat Newton, naast mechanica, zijn hele leven bezig was met getallenrekening uit de Bijbel en zo op een paar jaar nauwkeurig de holocaust voorspelde en het einde van de diaspora na de Tweede Wereldoorlog. Nu zijn er wel meer die dat probeerden, maar Newton leerde er Hebreeuws voor, en bestudeerde de geschiedenis om de betekenis van de genoemde getallen te achterhalen. Zelf kon hij de evidentie van zijn berekening met die getallen niet controleren. Maar als hij nu had geleefd, had hij het als hard bewijs aanvaard dat in de Bijbel feitelijk juiste voorspellingen worden gedaan.”

U ook?

,,Je moet de mogelijkheid open houden dat het waar kan zijn.”

WIE IS KEES ROOS?

Een beginneling kan Kees Roos zich op wiskundig vlak niet bepaald noemen. De hoogleraar optimaliseringstechnieken is al vanaf 1964 actief op de TU. Aanvankelijk als student elektrotechniek, maar na zijn studie al gauw omzwaaiend tot onderzoeker in de algebra. Vanaf 1975 richtte hij zijn onderzoek op de coderingstheorie, een wiskundige manier om boodschappen te coderen.

Roos maakte in zijn vakgebied naam met het onderzoek naar lineaire optimaliseringstechnieken, waarmee hij in 1982 aan de TU begon. Op basis hiervan werken ondermeer routeplanners van de Anwb, maar ook navigatiesystemen in taxi’s. Onlangs is Roos verkozen tot secretaris van de optimalization section van de Society of Industrial Applied Mathematics. Al eerder zat hij in het bestuur van twee andere internationale wiskundige genootschappen. Van 1998 tot 2002 was Roos bijzonder hoogleraar toepassingen in de wiskunde in Leiden. Roos is getrouwd en heeft drie kinderen.

Op het gebied van internetzoekmachines als Google heeft de TU een steek laten vallen, stelt wiskundige prof.dr.ir. Kees Roos (62). Met zijn dit jaar ingestelde leerstoel optimaliseringstechnieken hoopt hij op een inhaalslag. Behalve als wiskundige profileert Roos zich ook als filosoof, waarbij de pijp gemoedelijk rookt en de sigarendoos nog uitnodigend op tafel staat.

U bent één van de laatste rokenden?

,,Ik heb voor gasten altijd een doos sigaren klaarstaan en rook zelf pijp in mijn werkkamer. Daar is het nog niet verboden. Als u ook een sigaar wilt, nu mag het nog…”

U gebruikte in uw intreerede, gisteren, een portret van prinses Maxima. Toepasselijk?

,,Het kwam nu, met de geboorte van haar baby, inderdaad wel mooi uit. Het is een voorbeeld van een toepassing die mensen niet snel achter mijn vakgebied zoeken. Het portret is gemaakt volgens een ‘handelsreizigersroute’, een probleem uit de optimalisering. Je moet vanuit een startpunt alle andere plaatsen op een kaart aandoen, via de kortste weg. Je mag niet twee keer eenzelfde plaats bezoeken en moet weer bij het beginpunt uitkomen. Het portret van prinses Maxima is gemaakt door een vriend van mij die in Amerika een bedrijf heeft in optimaliseringstechniek. De aafbeelding bestaat uit meer dan 117 duizend plaatsen die door een enkele lijn verbonden zijn.”

Welke toepassing van optimalisering wordt het meeste gebruikt?

,,Google. Dat is een voorbeeld van een mooi stukje wiskunde. Twee studenten aan de universiteit van Stanford ontwikkelden vijf jaar geleden Pagerank. Dat is de algoritme waarmee Google de 2,7 miljard websites ter wereld screent en rangschikt op basis van het aantal links naar een pagina. Zodra je een zoekterm intikt verschijnen de websites op die volgorde. Het is toch fantastisch dat iedereen dit wereldwijd gebruikt. Maar bijna niemand realiseert zich hoeveel wiskunde hiervoor nodig is.

Google is niet op zomaar een derderangs universiteit ontwikkeld, maar ik vind dat Delft op dat gebied ook een veel grotere rol had kunnen meespelen. Er is de afgelopen jaren nauwelijks iets gebeurd op het gebied van zoekmachines en spambestrijding bij e-mail.”

Waarom ligt de TU achter?

,,Hoe kan ik dat op een goede manier zeggen? Er was hier geen goed klimaat. Bijna niemand deed iets met optimalisering voor het internet terwijl er best geschikte mensen waren. De inrichting van een nieuwe leerstoel is al een hele verbetering. Ik hoop dat we daarmee kunnen beginnen aan een inhaalslag.”

Met welke toepassingen is de TU wel goed bezig?

,,Twee promovendi van mij zijn bezig met het verbeteren van routeplanners. Dat gaat over het zo efficiënt mogelijk van A naar B komen en is een ander goed voorbeeld van optimalisering. Ze ontwikkelen nu een routeplanner waarmee taxi’s hun weg in de stad beter kunnen plannen.”

U bent al sinds 1982 met optimalisering bezig. Wat is er ondertussen in uw vak gebeurd?

,,Toen ik begon werd me verteld dat het vakgebied dood was. Sinds de Tweede Wereldoorlog is door computergebruik de optimalisering enorm ontwikkeld. Er konden veel ingewikkeldere berekeningen gemaakt worden, maar op een gegeven moment leek de rek eruit.

Niet veel later deden mensen als Karmarkar en Nemirovski wiskundige ontdekkingen die alles openbraken. Problemen waaraan computers anders duizenden jaren zouden moeten rekenen, kunnen daardoor nu veel sneller worden opgelost. Nemirovski heb ik als gasthoogleraar naar Delft kunnen halen. Het bewijst maar weer eens dat je er nooit bent. Er blijven altijd vragen openstaan.”

Kunt u aan een leek uitleggen waarom wiskunde leuk is?

,,Wiskunde geeft overzicht, grip op de werkelijkheid en heeft iets concreets. Wat je eenmaal wiskundig hebt bewezen blijft altijd vaststaan. Wat mij ook verbaast is hoeveel natuurverschijnselen te vangen zijn in betrekkelijk simpele wiskundige vergelijkingen. Dewetten van Maxwell bij elektromagnetisme, bijvoorbeeld. Maar ook aan de basis van biologische eigenschappen ligt een simpele wiskundige codering, die van het dna.

Wiskunde is niet alleen rationeel, ze heeft ook een sterk intuïtieve kant. Ik kan op intuïtie aanvoelen waar een oplossing ligt. Vervolgens moet je dat bewijzen met wiskundige technieken. Aristoteles wist bijvoorbeeld intuïtief dat een cirkel de vorm is waarbinnen je een maximale oppervlakte hebt, bij gegeven omtrek. Hij had gelijk, maar dat hij gelijk had kon pas tweeduizend jaar later door een andere wiskundige echt bewezen worden. Dat is ook de uitdaging.

Een voorbeeld van wiskundige intuïtie die iedereen kan hebben is dat van de Fenicische prinses Dido. Drieduizend jaar geleden kocht ze een stuk land van een hoofdman vlakbij waar nu Tunis ligt. Volgens het verhaal mocht zij voor de afgesproken prijs een oppervlak hebben, dat binnen een stierenhuid zou passen. Ze sneed repen huid, bond die aan elkaar en rekte het lint uit tot een cirkel, die groot genoeg was om er de handelsstad Carthago op te bouwen.”

U hamert steeds op de beperkingen van uw vak en de natuurwetenschap in het algemeen. Waarom ?

,,Uiteindelijk is wiskunde ook maar een doos vol technieken die je gebruikt om een oplossing te vinden. Zodra je een antwoord vindt, blijkt er weer een set vragen open te liggen en dat gaat zo oneindig door. Wiskunde kent ook niet overal definitieve antwoorden op. Aan het eind stuit je op paradoxen die onoplosbaar zijn. Je kunt dan niet meer zeggen of iets waar is of niet.

Daarom vind ik leuk wat de taalfilosoof Wittgenstein heeft gezegd over wetenschap. Volgens hem werd er veel te veel geleuterd in naam van de wetenschap. Te vaak beweren wetenschappers dat we ooit de hele werkelijkheid kunnen begrijpen, in Delft beweren sommige collega’s dat ook. Dat is geleuter. Met natuurwetenschap kun je veel zaken aantonen. Maar voor de hele werkelijkheid schiet het als taal tekort.”

Is dat niet voorbarig? Je kunt toch een heel eind komen?

,,We zijn nog maar aan het begin van onze wetenschappelijke zoektocht. Laatst zag ik een celdeling op een filmpje, bij Cees Dekker van nanotechnologie. Het is echt ongelooflijk als je dat ziet. Zelfs van dit meest elementaire stukje biologie wordt nog bijna nauwelijks iets begrepen. Daarachter ligt nog een hele wereld die ontdekt moet worden. En daarachter waarschijnlijk weer één.

Bovendien, de belangrijkste vragen in een mensenleven kun je niet beantwoorden, ook al zou je nog veel meer ontdekkingen doen. Wittgenstein vond dat je over de belangrijkste zaken alleen maar stil kon zijn. Hij zei ook dat hij liever iets ‘nuttigers’ deed dan taalfilosofie, ook al werd hij daarin algemeen als een genie beschouwd. Zo verliet hij een tijd de wetenschap om aan kinderen les te geven. Tussen zijn werkzaamheden als professor in Cambridge ging hij eigenlijk veel liever mensen helpen. Zoals tijdens de Tweede Wereldoorlog bij het Rode Kruis in Londen. Ook na zijn emeritaat in Cambridge spendeerde hij veel tijd met vrienden in een dierentuin, waar hij schreef over hoe mooi zaken in de natuur in elkaar zitten.”

U klinkt in uw intreerede, met verwijzing naar God en Bach, erg veel als materiaalkundige en schrijver Ad van den Beukel en nanotechnoloog Cees Dekker, de twee bekendste gelovige techneuten nu. Klopt dat?

,,Ik ben hervormd en ouderling in de gereformeerde bondskerk in Waddinxveen. Dus dat klopt wel. Ik vind dat je je als wetenschapper niet bij voorbaat van geloof moet afsluiten. Sinds de verlichting wordt namelijk beweerd dat het bedrijven van wetenschap in tegenspraak is met het geloven in God. Die sfeer bepaalt het debat. Ook in Delft loop je veel tegen dit standpunt aan, hoewel studenten steeds vaker voor levensbeschouwing open staan.

Ik vind dat je niet kunt doen alsof je alles al weet, en daarom niet kunt geloven. Dekker en Van den Beukel zeggen dat ook. Er staan nog zoveel vragen open en we weten nog zo weinig. Volgens mij loop je daar tot in de oneindigheid tegenaan.”

Een antireligieuze sfeer in de wetenschap, dat klinkt als een soort complot tegen gelovigen. U wilt toch als wiskundige ook alleen maar dingen aannemen die u kunt bewijzen?

,,Complot vind ik een verkeerde term. Er worden wel een heleboel zaken van wetenschappers verdonkeremaand, die ze in een ander daglicht zetten. Bijvoorbeeld dat Newton, naast mechanica, zijn hele leven bezig was met getallenrekening uit de Bijbel en zo op een paar jaar nauwkeurig de holocaust voorspelde en het einde van de diaspora na de Tweede Wereldoorlog. Nu zijn er wel meer die dat probeerden, maar Newton leerde er Hebreeuws voor, en bestudeerde de geschiedenis om de betekenis van de genoemde getallen te achterhalen. Zelf kon hij de evidentie van zijn berekening met die getallen niet controleren. Maar als hij nu had geleefd, had hij het als hard bewijs aanvaard dat in de Bijbel feitelijk juiste voorspellingen worden gedaan.”

U ook?

,,Je moet de mogelijkheid open houden dat het waar kan zijn.”

WIE IS KEES ROOS?

Een beginneling kan Kees Roos zich op wiskundig vlak niet bepaald noemen. De hoogleraar optimaliseringstechnieken is al vanaf 1964 actief op de TU. Aanvankelijk als student elektrotechniek, maar na zijn studie al gauw omzwaaiend tot onderzoeker in de algebra. Vanaf 1975 richtte hij zijn onderzoek op de coderingstheorie, een wiskundige manier om boodschappen te coderen.

Roos maakte in zijn vakgebied naam met het onderzoek naar lineaire optimaliseringstechnieken, waarmee hij in 1982 aan de TU begon. Op basis hiervan werken ondermeer routeplanners van de Anwb, maar ook navigatiesystemen in taxi’s. Onlangs is Roos verkozen tot secretaris van de optimalization section van de Society of Industrial Applied Mathematics. Al eerder zat hij in het bestuur van twee andere internationale wiskundige genootschappen. Van 1998 tot 2002 was Roos bijzonder hoogleraar toepassingen in de wiskunde in Leiden. Roos is getrouwd en heeft drie kinderen.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.