Artificial Intelligence

Bram Zandbelt

Nederlandse Spoorwegen

2011-11-03

Mijn AI-gebruik deze ochtend

06:00

Telefoon ontgrendelen

06:01

Slaapanalyse bekijken

06:50

Gelezen tekst samenvatten

07:45

Treinreis plannen o.b.v. drukte

07:50

Inschatten OV-fiets beschikbaarheid

Mijn AI-gebruik deze ochtend

07:55

Geprioriteerde emails lezen

08:00

Stofzuigerrobot aanzetten

08:00

Dweilrobot configureren

08:10

Aanbevolen muziek luisteren

08:15

Fietsen vastleggen

Binnen twee uur tijd heb ik al tenminste 10 keer gebruik gemaakt van AI

Als je Google producten gebruikt, gebruik je AI

Van breinen naar treinen

Breinen

Wat	Waar	Wanneer
BSc Biomedical science	VU Amsterdam	’01 - ’04
MSc Neuroscience	VU Amsterdam	’04 - ’06
PhD Cognitive Neuroscience: analyse breindata	Utrecht University	’06 - ’11
Postdoc 1 Cognitive Neuroscience: modelen van breindata	Vanderbilt University	’11 - ’14
Postdoc 2 Cognitive Neuroscience: modelen & analyse van breindata	Radboud University	’14 - ’19

Treinen

Wat	Waar	Wanneer
Data Scientist	Nederlandse Spoorwegen	’19 - nu
Data Science Tech Lead	Nederlandse Spoorwegen	’22 - nu

Wat is AI?

AI: nabootsen van menselijke vaardigheden door machines

Menselijke vaardigheid	AI discipline
Visuele waarneming	Computer vision
Auditieve waarneming	Speech recognition
Leren en besluiten	Machine learning
Taalverwerking	Natural language processing
Motor / actie planning	Robotics

• Doel van AI: het begrijpen en bouwen van intelligente systemen (twee assen: bouwen/begrijpen vs. menselijk/optimaal)
• Zwaartepunt van vakgebied verschuift van begrijpen naar bouwen van intelligente systemen
  • Illustratie: Google NGram + explosie van Large Language Models
• Intelligentie: “Intelligentie is een zeer algemene mentale vaardigheid die onder andere inhoudt: het redeneervermogen, het planningsvermogen, het vermogen problemen op te lossen, het abstracte redeneervermogen, het vermogen complexe ideeën te begrijpen en het vermogen om snel te leren uit ervaring. Intelligentie is niet gelijk aan kennis uit boeken of aan academische vaardigheid. Intelligentie is meer dan het vermogen om intelligentietesten goed te kunnen uitvoeren, het is een bredere, veelomvattende vaardigheid die ons in staat stelt onze omgeving te begrijpen, een betekenis te geven aan dingen en gebeurtenissen en te beslissen wat voor actie we moeten ondernemen.”

Link: https://www1.udel.edu/educ/gottfredson/reprints/1994WSJmainstream.pdf

Specifieke versus generieke AI

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

AI-toepassingen vallen grofweg in 7 categorieën

Hoe werkt AI?

Een AI-oplossing bestaat uit drie elementen: data, model, interface

Een AI-oplossing bestaat uit drie elementen: data, model, interface

Een AI-oplossing bestaat uit drie elementen: data, model, interface

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Een model moet worden getraind om patronen te leren herkennen

Inspiration: https://www.nvidia.com/en-us/glossary/data-science/machine-learning/

Waarom nu?

AI is eerder een grootse toekomst toegedicht

• Sinds het ontstaan van de term AI in de jaren 50 heeft AI de toegedichte beloftes meerdere keren niet kunnen waarmaken
• De geschiedenis van AI kenmerkt zich door afwisselende periodes van hooggespannen verwachtingen, bekend als AI-zomers, en periodes van desillusie, bekend als AI-winters, waarin de interesse in AI afgenomen is en ontwikkelingen stilstaan
• Waarom zouden we nu

De opmars van AI: rekenkracht, datavolume, commercialisering, deep learning algoritmes

“Some AI technologies have been around for more than 50 years, but advances in computing power, the availability of enormous quantities of data and new algorithms have led to major AI breakthroughs in recent years.”

4 factoren: - rekenkracht (petaflops & Moore’s law) => maakt ontwikkelen van complexere modellen mogelijk - overvloed aan data => maakt ontdekken van specifiekere patronen in data mogelijk - commercialisering => maakt geld vrij voor innovatie en verdere ontwikkeling - deep learning algoritmes =>

• focus op individuele problemen

Welke kansen biedt AI?
En voor wie?

Welke kansen biedt AI? En voor wie?

Welke kansen biedt AI? En voor wie?

Welke kansen biedt AI? En voor wie?

Welke kansen biedt AI? En voor wie?

Welke kansen biedt AI? En voor wie?

Wat zijn de risico’s van AI?
En hoe beperken we die?

Huidige AI-systemen kunnen een scala aan risico’s hebben

Gebrek aan transparantie
onuitlegbaarheid wekt wantrouwen en weerstand op

Cybercriminaliteit
AI misbruikt om beveiligings-maatregelen te omzeilen

Economische ongelijkheid
disproprotioneel voordeel voor rijke individuen en bedrijven

Desinformatie & manipulatie
vormen bedreiging voor de democratie

Vooroordelen, discriminatie
instandhouding en versterking

Concentratie van macht
AI ontwikkeling wordt gedomineerd door big tech

Juridische kaders
m.b.t. aanprakelijkheids en intellectueel eigendom

Onvoorziene gevolgen
compolexe AI systemen onverwacht gedrag vertonen

Privacyschending
verzameling van veel persoonsgegevens

Overmatige afhankelijkheid
verlies van creativiteit, kritisch denkvermogen

AI-wapenwedloop
ontwikkeling en gebruik van AI om schade aan te richten

Ethische dilemma’s
morele waarden verwerken in AI systemen is ingewikkeld

Banenverlies
door automatisering van werkzaamheden

Sociale afstomping
verminderde empathie, sociale vaardigheden

Vooroordelen en discriminatie

Desinformatie: we kunnen niet meer vertrouwen op onze ogen

Gebrek aan transparantie

De AI-verordening: de allereerste uitgebreide AI-wet ter wereld

Borgen van verantwoord AI-gebruik

Responsible AI principes

• Eerlijkheid
• Transparantie
• Uitlegbaarheid
• Mensgericht
• Waarborging van privacy en security
• Robuustheid
• Menselijk toezicht

Conclusie

Samenvatting

• Wat is AI?
  • AI draait om het nabootsen van menselijke vaardigheden door machines.
  • Categorieën van AI toepassingen: herkenning, mens-machine interactie, voorspelling & besluitvorming, doelgerichte systemen, autonome systemen, patroon- en anomaliedetectie, personalisatie
• Hoe werkt het?
  • AI-systemen bestaan uit data, model, interface
  • Modellen worden getraind om patronen te leren herkennen
• Wat verklaart de opmars van AI?
  • Oorzaken van de huidige opmars van AI zijn krachtigere hardware, overvloed aan data, commercialisering, en nieuwe algoritmes
• Welke kansen biedt AI? En wie profiteren daarvan?
  • AI kan fouten reduceren, efficiëntie vergroten, repetitief/gevaarlijk werk overnemen, maatwerk bieden, en is fulltime beschikbaar
  • Mensen, bedrijven, en de samenleving als geheel kunnen profiteren van AI
• Welke risico’s kleven er aan AI? En hoe kunnen we die beperken?
  • AI kent tal van risico’s en kan worden misbruikt
  • De aanstaande EU AI-verordening en Responsible AI practices pogen deze risico’s te beperken