De Britse wiskundige Ada Lovelace (1815-1852) plantte het eerste zaadje van zowat alle digitale toepassingen die we vandaag zo cool vinden. Geen wonder dus dat ze de wetenschapsheldin is van wiskundige Ann Dooms (VUB). In onze podcast praat Ann over Ada, maar ook over haar eigen onderzoek en dat van andere topwiskundigen Pattie Maes, pionier op vlak van kunstmatige intelligentie, en Ingrid Daubechies, de moeder van de JPEG 2000.
Wiskundige Ann Dooms leidt de onderzoeksgroep Digital Mathematics aan de Vrije Universiteit Brussel. Ze is dus gespecialiseerd in wiskunde voor digitale toepassingen. Dooms gebruikt wiskunde onder andere om kunstwerken en oude manuscripten te bestuderen, en voor het opsporen van vervalste foto's en kunstwerken.
Een gedigitaliseerde afbeelding is eigenlijk een verzameling van getallen, die zich vertalen in kleuren. We kunnen zo'n afbeelding dus tot in de kleinste details analyseren dankzij de wiskunde Ann Dooms over haar onderzoek
'De afbeelding kan een medische scan zijn, maar bijvoorbeeld ook een gedigitaliseerd schilderij of een (mogelijk vervalste) nieuwsfoto. Op basis van de wiskunde achter die digitale beelden kan ik achterhalen waar een schilderij vandaan komt, of en in welke mate het beschadigd is, en welke verf er werd gebruikt. Een wiskundige analyse kan ook beeldmanipulatie van bijvoorbeeld een nieuwsfoto of -video blootleggen.'
'Het leven van Ada is een verfilming waard'
Ada Lovelace werd geboren als Ada Byron in 1815. ‘Ze was de dochter van de bekende Engelse dichter Lord George Byron en Lady Anna Milbanke. Hun huwelijk was een zeer kort leven beschoren door de emotionele labiliteit van Byron. Ada’s moeder wou absoluut vermijden dat haar dochter zich ook in taal en poëzie zou interesseren en moedigde haar aan om muziek en wiskunde te studeren.’
Ada groeide op in een elitair milieu, waarin het als vrouw hip was om aan zelfstudie te doen. Haar moeder bracht Ada in contact met vrouwelijke rolmodellen, zoals de Schotse wis- en sterrenkundige Mary Sommerville. Die stelde haar op een feestje dan weer voor aan de Britse wiskundige en professor astronomie Charles Babbage. Ada was toen pas zeventien. Babbage was zo onder de indruk van haar intelligentie dat hij ervoor zorgde dat ze wiskunde kon studeren aan de London University.
‘Omdat het als vrouw zeer moeilijk was om eigen werk te publiceren, voegde de slimme Ada haar aantekeningen toe aan een vertaling van een Italiaans artikel’
Babbage bedacht de allereerste computer, de ‘analytische machine’, die berekeningen kon uitvoeren. ‘Lovelace was er ongelooflijk over verwonderd en zag er meteen enorme mogelijkheden in, omdat de machine eigenlijk om het even welke berekening kon maken en dus programmeerbaar was, analoog aan onze huidige computers.’
Om een voorbeeld van zo een berekening te maken, had ze meer wiskunde nodig dan Babbage haar kon leren. ‘Daarom begon ze in 1840 een intense communicatie met de Britse professor wiskunde Augustus De Morgan van London University, waarbij ze meermaals haar verwondering over bepaalde wiskundige begrippen of redeneringen uitte. Die houding stelde haar waarschijnlijk in staat om haar visionaire nota’s over de “Analytical Engine” te schrijven. Die bevatten ideeën over computergegenereerde muziek en het eerste algoritme voor een machine ooit, waarmee ze de fundamenten legde voor computerprogramma’s zoals we die nu kennen, bijna een eeuw voor de computer werd uitgevonden.’
'Ada was niet alleen. De eerste programmeurs waren vrouwen'
Als je je nu een programmeur moet voorstellen, is de kans groot dat je een man in gedachten hebt. ‘Tijdens de Tweede Wereldoorlog waren het nochtans voornamelijk vrouwelijke wiskundigen die de eerste elektronische computer, de ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), programmeerden. De veronderstelling dat vrouwen simpelweg niet geïnteresseerd zijn in computerwetenschappen is historisch dus pertinent fout.'
De vrouwelijke programmeurs werden vergeten, vooral omdat hun bijdrage werd geminimaliseerd. 'Hoewel veel vrouwen tijdens de oorlog werkten, werd hun deelname als onvoldoende belangrijk en bovendien als tijdelijk beschouwd. Toen de ENIAC in 1946 aan het publiek werd voorgesteld, schoven de persteksten de mannen naar voren. Slechts enkele media vermeldden de vrouwen.'
'Pattie Maes en Ingrid Daubechies zijn wereldtoppers, maar ze worden niet eens vermeld in onze schoolboeken'
Het stereotiepe beeld van de mannelijke, meestal ook grijze en blanke, wiskundige houdt ook vandaag nog stand. Nogal wat vrouwen bewijzen nochtans het tegendeel. Aan de universiteit van Ann Dooms, de Vrije Universiteit Brussel, passeerden zelfs twee van de grootste wiskundigen van onze tijd: Ingrid Daubechies en Patti Maes.
'Pattie Maes studeerde computerwetenschappen aan de VUB. In 1989 jaar vertrok ze naar de Verenigde Staten, waar ze aan het Massachusetts Institute of Technology onderzoek verrichtte naar kunstmatige intelligentie. Ze ontwikkelde collaborative filtering, een algoritme dat het mogelijk maakt om aan de hand van bijvoorbeeld social media likes of kijkgedrag in Netflix voorkeuren van mensen te achterhalen. Die kennis kan je gebruiken om bijvoorbeeld automatisch andere films aan te bevelen.'
'Ingrid Daubechies studeerde theoretische fysica aan de VUB. Ze trok naar de Verenigde Staten, waar ze in 1994 de allereerste vrouwelijke wiskundige aan de Princeton University was. Daubechies bedacht een manier om op basis van wiskundige berekeningen digitale beelden zuinig op te slaan en dus ook zuinig over het internet te versturen. Haar zogenaamde "Daubechies wavelets" liggen aan de basis van onder andere digitale film en foto (waaronder het bekende JPEG 2000-formaat) en de digitalisering van de FBI-vingerafdrukken.'
'Ik hou altijd mijn hart vast tijdens de examens. Dat is de periode waarin de media nog maar eens het cliché bevestigen dat wiskunde saai en moeilijk is'
Ondanks een indrukwekkend aanbod aan rolmodellen, blijft het aantal wiskundestudenten in België bedroevend laag. 'Wiskunde is slachtoffer van het clichébeeld dat het iets is wat je wel of niet kan, wat niet klopt. Wiskunde wordt ook vaak onterecht ouderwets en onveranderlijk genoemd. Daardoor is wiskunde helemaal niet sexy.'
'De wiskunde biedt vandaag nochtans enorm veel boeiende uitdagingen. In onze digitale wereld is er steeds meer nood aan mensen die de wiskundige principes achter digitale toepassingen beheersen, en er nieuwe ontwikkelen. We moeten die spannende kant van de wiskunde in de verf zetten. En we moeten de wiskundige rolmodellen die er zijn de bekendheid geven die ze verdienen. Alleen zo kunnen we bij jongeren de goesting om wiskunde te gaan studeren aanwakkeren.'
Beluister deze podcast ook via:
Ann Dooms schrijft in haar column in Eos magazine ook over Ada Lovelace (maart-nummer, in de winkel vanaf 17 februari):
Ontdek ook de verhalen van deze wetenschapsheldinnen
- Sterrenkundige Conny Aerts over heldin Cecilia Payne, die de chemie van het heelal ontrafelde
- MS-onderzoekster Bieke Broux over heldin Vera Rubin, de ontdekster van donkere materie
- Wiskundige Ann Dooms over heldin Ada Lovelace, de eerste programmeur ter wereld
- Genetica Hilde Van Esch over heldin Rosalind Franklin, de ontdekster van DNA
- Kankerexperte Tessa Kerre over heldinnen Marie Curie, de allergrootste, en Jane Davis, die aantoont dat lezen helend werkt
