Thursday, June 25, 2015
Dringend gezocht: watermakers


De aarde warmt op en langdurige droogte en waterschaarste zullen het leven van miljoenen mensen behoorlijk zwaar gaan maken. Daarom wordt er hard gewerkt aan plannen en technieken om de dreigende wereldwijde dorst te voorkomen. We zetten de beste oplossingen op een rijtje.

Slof, slof, slof. Stofwolkjes stuiven op bij elke stap van Tahirah op het zandpad. Naast haar sjokt een ezel met twee jerrycans op zijn rug. Tahira is een jonge vrouw uit een klein dorp in het Anti-Atlasgebergte. Hier, in Zuidwest-Marokko, regent het vaak maar drie keer per jaar. Net als haar moeder, haar oma en de andere vrouwen uit haar dorp is Tahirah een groot deel van haar leven kwijt aan het verslepen van water tussen haar huis en de waterpomp. Ze hoopt dat de cloudfisher, een mistvanger, hieraan een einde zal maken.
De mistvanger is gemaakt door het Duitse bedrijf Wasserstiftung, in samenwerking met de Technische Universiteit van München. Mistvangers zijn grote, fijnmazige netten van kunststof, metaaldraad, of een combinatie daarvan, die op enkele meters boven de grond worden opgespannen. Hoewel het in de Marokkaanse regio zelden regent, hangt er wel vaak dichte mist. Als de wind deze door de cloudfisher jaagt, blijft een deel van de fijne mistdruppels hangen in de netten. Samen vormen ze grotere druppels, die de zwaartekracht naar beneden trekt. Zo oogst deze cloudfisher tot wel 66 liter water per vierkante meter net per dag. Probleem opgelost.

Dat is althans de boodschap van een promotiefilmpje van Wasserstiftung, waarin Tahirah en haar ezel figureren. Wie op YouTube zoekt op ‘drought solution’, stuit op tientallen van dergelijke filmpjes. Ze tonen vernuftige waterapparaten, bedacht door milieubewuste wetenschappers, handige ondernemers en andere slimmeriken. De boodschap is meestal optimistisch: met wat geld en politieke daadkracht helpen we dorst in een handomdraai de wereld uit. Maar hoe goed werken die oplossingen? En hoe groot is het probleem waar ze voor zijn bedacht?

Erger dan terrorisme
Dat YouTube zoveel oplossingen aandraagt, is niet zo vreemd: de vraag hiernaar is nogal prangend. Begin dit jaar oordeelde het World Economic Forum zelfs, dat waterproblemen wereldwijd de grootste bedreiging vormen voor onze economie en samenleving. Massavernietigingswapens, terroristische aanvallen en financiële crises zijn vervelend, maar blijkbaar niet zo zorgwekkend als watervervuiling, droogte en overstromingen. In grote delen van Afrika, het Midden-Oosten, Azië, Noord- en Zuid-Amerika, Zuid-Europa en Australië zorgt droogte nu al voor tegenvallende oogsten en een toenemend aantal conflicten over waterbronnen. De klimaatverandering maakt het probleem de komende decennia alleen maar groter.

Lees de rest van dit artikel in KIJK, nr. 7, 2015.
Read more
Thursday, May 28, 2015
Robots en de kunst van het schrijven




“Ik ben niet zo’n ingewikkelde robot. Mijn meester wil geen ingewikkelde robot. Hij wil gewoon iemand die zijn rommel opruimt, zijn printer draaiende houdt, zijn diskettes opstapelt, enzovoorts.”

Met deze woorden introduceert sciencefiction-schrijver Isaak Asimov de robot Cal in zijn gelijknamige verhaal uit 1990. Cal is de huisrobot van meneer Northrop, een auteur. Als de robot aangeeft dat hij ook wil leren schrijven, vindt Northrop dit wel vermakelijk. Hij laat de robot uitrusten met een woordenboek, grammaticale kennis en gevoel voor humor. Uiteindelijk blijkt Cal echter een betere schrijver dan zijn meester. Geschrokken besluit Northrop de robot zijn schrijfvaardigheid weer te ontnemen.

Ik moest denken aan dit verhaal, toen ik onlangs las over robots die leren koken door naar YouTube-filmpjes te kijken. De robots zijn ontwikkeld door Australische onderzoekers en werden eind januari gepresenteerd op de Association for the Advancement of Artificial Intelligence Conference in Austin, Texas. Als de robots bijvoorbeeld leren om komkommer te snijden, dan moeten ze die handeling in de eerste plaats herkennen op verschillende filmpjes van variërende kwaliteit. Ze moeten vervolgens verschillende stappen in het karwei onderscheiden en van elke stap de onderliggende ‘gedragsregel’ bepalen: de komkommer recht leggen, mes pakken, een plakje afmeten, snijden. Tenslotte moeten ze alle verschillende gedragsregels zo achter elkaar plakken, dat het gewenste doel wordt bereikt: een hoopje komkommerschijfjes.

Als Asimov zijn robotische held had willen laten koken, had hij hem uitgerust met programmatuur om te koken. De Australische kookbots zijn echter niet geprogrammeerd om te koken, maar om te léren koken van anderen. Ze bootsen geen bewegingen of een vaststaand stappenplan na, maar vogelen zélf de kunst uit van het komkommer snijden. De onderzoekers willen de robots uiteindelijk zo intelligent maken, dat ze direct van mensen kunnen leren door naar ze te kijken.

Hoewel Asimov van neurale netwerken en lerende computers geen kaas had gegeten, was hij bijzonder goed in het verzinnen van ethische dilemma’s rondom kunstmatige intelligentie. Als er ooit een robot te koop komt die kan leren koken, opruimen en boeken stapelen, ren ik als eerste naar de winkel. Maar hoe ‘ingewikkeld’ kan een robot zijn, voordat ik hem de schroothoop op wens? Wat als mijn robot de kunst van het columns schrijven afkijkt?


In het verhaal van Asimov vermoordt Cal zijn meester, zodra hij hoort wat Northrop van plan is. Mocht ik ooit dezelfde keuze maken als Northrop, dan hou ik dat maar wijs voor me.


Read more
Wednesday, May 27, 2015
Blinde premier door toegankelijke ict



Blinde premier door toegankelijke ict

Door de snelle ontwikkelingen in de ict breken blinden en slechtzienden steeds meer uit hun beperkte leefwereld. Er is nog maar weinig wat een blinde niet kan. Maar zit een premierschap er ook in?

Ze zijn het er allemaal over eens. Wie ik ook spreek - een blinde student, een hulpverlener, een onderzoeker - allemaal beamen ze dat blinden en slechtzienden, dankzij de ict, aan een emancipatievlucht zijn begonnen. Elk van hen neemt het woord ‘revolutie’ in de mond.  
“Er is steeds meer mogelijk”, vertelt Florian Beijers, een 22-jarige student Informatica die al zijn hele leven blind is. “Toen de iPhone met ingebouwde toegankelijkheid zes jaar geleden uitkwam, heeft dat een enorme revolutie teweeggebracht. Het heeft blinden uit hun schulp doen kruipen.”
Beijers bedoelt de iPhone 3GS die Apple in 2009 op de markt bracht. Met ‘ingebouwde toegankelijkheid’ doelt hij op een besturingssysteem dat alle applicaties van het toestel toegankelijk maakt voor blinden en slechtzienden. Alle teksten zijn bijvoorbeeld eenvoudig te vergroten en met een eenvoudige druk op één knop leest een stem alle benodigde informatie voortaan standaard hardop voor.

Dankzij die smartphone ging er plotseling een wereld open voor mensen met een visuele beperking. Via Facebook, Twitter en andere communicatiekanalen kwamen ze in contact met mensen die ze anders nooit zouden hebben ontmoet. Razendsnel kwamen er apps op de markt, die hun beweegruimte aanzienlijk vergrootten. Denk aan apps die voorlezen wat er staat op een poststuk of op de verpakking van een product, of navigatiesystemen die mensen in staat stellen om zelfstandig, zonder hond of hulpvaardige hand, naar plaatsen te gaan waar ze nooit eerder zijn geweest. Beijers noemt zichzelf half gekscherend ‘blinde 2.0’, wat zoveel inhoudt als ‘dankzij ict minstens zo vaardig als wie dan ook’.

De Telegraaf van een meter hoog
Eric Velleman, onderzoeker bij de Universiteit Twente en toegankelijkheidsexpert bij de Stichting Accessibility, doet al meer dan twintig jaar onderzoek naar de toegankelijkheid van ict voor mensen met een beperking. De elektronische revolutie die in de jaren tachtig en negentig begon, vertelt hij, luidde het begin in van de emancipatie die momenteel zo’n vlucht neemt.
“Informatie op papier werd gedigitaliseerd. Door de brailleleesregel (een apparaat dat digitale tekst omzet naar braille en vice versa) en spraaksoftware werd informatie veel toegankelijker. Vroeger konden blinden een samenvatting in braille krijgen van De Telegraaf; dat was een stapel papier van een meter hoog. Wie nu de krant wil lezen, gaat gewoon naar de website.”

De eerste smartphones leken roet in het eten te gooien: ontoegankelijke touchscreens wierpen blinden en slechtzienden aanvankelijk terug in hun positie van outsiders. Totdat die bejubelde iPhone van Apple dus zes jaar geleden op de markt kwam. Sindsdien ontwikkelen ook Google (Android) en Microsoft (Windows) steeds meer software die de toegankelijkheid van hun apparaten vergroot. Dat moeten ze ook wel, want volgens de wetgeving in de Verenigde Staten zijn overheden verplicht om al hun elektronische informatie toegankelijk te maken voor mensen met een beperking. Wie verzaakt, riskeert een rechtzaak. Ook in Europa is vergelijkbare wetgeving in de maak.

Blinde premier
Harde bewijzen voor de emancipatie van blinden en slechtzienden zijn er nog niet. Cijfers over de opleiding en arbeidsparticipatie van mensen met een visuele beperking ontbreken. Wie nu opgroeit met een beperkt gezichtsvermogen, heeft echter duidelijk meer kans op een ‘normaal’ leven dan vijftig jaar geleden. Betekent dit ook, dat slechtzienden een even grote stem kunnen hebben in het openbare leven? Kan Florian, mocht hij dat willen, ooit premier van Nederland worden?

“Een blinde premier heeft vooral meer tijd nodig dan een ziende”, antwoordt Wendy Voorn op de vraag. Van Voorn is adviseur ondersteunende technologie voor blinden en slechtzienden bij Visio. “Zeker als iemand niet van jongs af aan braille leest, verwerken wij informatie sneller.” Geduld zou dus een schone zaak zijn. Verder worden ict-producten nog altijd vaak ontworpen zonder rekening te houden met slechtzienden. “Vaak is dat relatief eenvoudig, bijvoorbeeld labels in de broncode toevoegen die de software voor voice-over herkent. Dat hoeft niet duur te zijn, terwijl achteraf de toegankelijkheid toevoegen snel kapitalen kost.”

Over producten die speciaal zijn ontworpen voor blinden en slechtzienden, is zij echter sceptisch. “Vaak worden die ontwikkeld met geld uit een subsidiepot. Als het product er is, blijft er geen geld over voor updates. Bij een update van Windows zie je dat zo’n hulpmiddel vaak niet meer werkt en het duurt heel lang tot het wordt opgelost. Dat is ontzettend frustrerend.”
Apps die toegankelijk zijn voor slechtzienden, maar zijn ontworpen voor iedereen die ze handig vindt, worden daarentegen regelmatig van updates voorzien.

Ook geld kan een obstakel vormen, weet Voorn. Vooral zorgverzekeraars hebben daar een hand in. “Zorgverzekeraars vergoeden eens in de vier jaar een pakket van ondersteunende hulpmiddelen. Dat is lastig, omdat ik bij een verslechterende aandoening moet inschatten hoe de situatie over drie jaar zal zijn. En hoewel de iPhone momenteel de beste toegankelijkheid biedt voor blinden en slechtzienden, wordt hij niet vergoed. Verzekeraars beschouwen hem als een ‘algemeen middel’.”

Velleman vraagt zich vooral af, of een blinde minister-president wel genoeg sociale signalen kan opvangen. “Als blinde is het lastig in te schatten, of iemand tijdens een debat verveeld of cynisch naar je kijkt, of misschien wel uit het raam zit te staren. Die sociale beperkingen kwamen ook ter sprake toen ik onlangs met een aantal blinden rond de tafel zat. Ze zouden graag meer informatie hebben over de mensen om hen heen: wat doen ze, waarom lachen ze, komt er iemand met uitgestoken hand op je af?”

Hoewel hij vermoedt, dat een assistent voor een blinde premier onmisbaar blijft, is hij erg optimistisch over de toekomst. “De technologie wordt steeds sneller, er kan steeds meer. De ‘internet of things’ is voordelig voor slechtzienden: overal komen sensoren in, zodat apparaten zoals een thermostaat via je mobiel zijn te besturen. Nu zijn er verschillende apps voor allerlei functies, die kunnen geïntegreerd worden in Google Glass-achtige producten die slechtzienden met hun stem aansturen. En over een aantal jaren zijn er zelfrijdende auto’s voor blinden.”

Taboe
Eén kanttekening wil de onderzoeker graag maken: bij de ontwikkeling van al die producten worden blinden en slechtzienden nog te weinig betrokken. “De toekomst kan er nog positiever uitzien, als we meer met elkaar optrekken. Er is echt een netwerkprobleem: ik kom bedrijven tegen die werken aan innovaties voor slechtzienden, maar die daar nooit iemand bij betrekken die blind is.”
Ook Wendy Voorn denkt dat slechtzienden nog te vaak botsen tegen de onzichtbare muur tussen mensen met goede ogen en zij zelf. Met name voor veel jongeren vormt slechtziendheid een taboe. 

“Er is zoveel angst om af te wijken, dat jongeren er zelfs voor kiezen om hulpmiddelen zoals spraaksoftware niet te gebruiken. Ze verbergen hun slechtziendheid liever.”
Een herkenbaar probleem, vindt Florian Beijers. “Veel mensen hebben nog een zestigerjaren-beeld van blinden, alsof we alleen maar achter de geraniums kunnen zitten. Ik krijg soms staande ovaties als ik zelfstandig oversteek! Slechtzienden krijgen een label opgeplakt als ‘anders’ en anders is al snel vreemd, of zelfs verdacht.”

Dat is precies de reden dat Beijers graag meewerkt aan dit soort interviews. Slechtziende en blinde jongeren drukt hij op het hart om vooral naar een reguliere school te gaan. “Verbreed je wereldbeeld! Ik zie het fout gaan bij mensen die te lang blijven hangen in het blindenwereldje: als jij op Facebook allleen blinde vrienden hebt, ben je voor een werkgever meteen minder interessant. Alleen op een reguliere middelbare school leer je uit je eigen leefwereld te komen en goed ziende mensen aan te spreken. Dat is in het begin ontzettend eng, maar daarna wordt het steeds eenvoudiger.”



Slechtziendheid in Nederland
In Nederland wonen naar schatting 76.000 blinden en 223.000 slechtzienden. ‘Slechtziend’ wil zeggen dat iemand minder dan dertig procent ziet van wat een normaal persoon waarneemt. Vision2020 heeft uitgerekend dat door vergrijzing het aantal blinden en slechtzienden in Nederland tot 2020 zal toenemen tot 354.000. Ongeveer 85% van alle visueel beperkten is vijftig jaar of ouder en tweederde van hen is vrouw.

Programmeren met je ogen dicht
Florian Beijers, op Twitter en onder programmeurs beter bekend als ‘Zersiax’, heeft de vraag al vaak moeten beantwoorden: hoe kan een blinde programmeren? Daartoe aangespoord door vrienden schreef hij er onlangs een blog over, die vervolgens veelvuldig werd gedeeld.


In: Firestarters
Read more
Kies nou toch exact



De Nederlandse overheid en het bedrijfsleven sparen kosten noch moeite om kinderen via speciale onderwijsprogramma’s te enthousiasmeren voor exacte studies. De resultaten laten tot nu toe te wensen over. Hoe krijgen we leerlingen zo ver dat ze exact kiezen en wat voor programma’s hebben wel of geen effect?

Vraag Indiase leerlingen wat hun favoriete vak is, en 60% antwoordt wiskunde of een ander exact vak. Stel dezelfde vraag in Nederland en een magere 23% geeft een vergelijkbaar antwoord. Het enthousiasme van Nederlandse scholieren over bètavakken houdt niet over. Dat ligt niet aan hun niveau, want ze scoren redelijk goed op prestatietesten in onderzoeken als het Programme for International Student Assesment (PISA). Kennelijk speelt er iets anders waardoor ze onderaan de internationale ranglijsten voor bèta-interesse bungelen.

Opleidingen in het domein van de bedrijfskunde en administratie, daar kiezen jongeren hier later het liefst voor. Technische natuurkunde, elektrotechniek, wiskunde: mwah. Al zo’n dertig jaar probeert de overheid daar verandering in te brengen vanwege (voorspelde) tekorten aan technisch en exact geschoold personeel op de arbeidsmarkt. In de jaren tachtig en negentig hingen er posters in de schoolgangen met wervende teksten als ‘Kies exact. Met exacte vakken kom je verder’. Desondanks bleef toendertijd de instroom bij exacte studies dalen.

In 2003 ging het roer om. Het kabinet Balkenende II presenteerde een ‘nationaal actieplan’ om de in-, door- en uitstroom in het bètaonderwijs op te krikken. Dat mocht wat kosten: 340 miljoen euro over een periode van ruim zes jaar, verdeeld door het hiervoor opgerichte Platform Bètatechniek over een groot aantal projecten en organisaties, gericht op het onderwijs. Er kwamen programma’s om techniekvakken te ontwikkelen en implementeren in het basisonderwijs, leraren werden bijgeschoold voor nieuwe vakken en het bèta-onderwijs op vmbo-, havo- en vwo-scholen werd vernieuwd. Nieuwe samenwerkingsverbanden tussen hogescholen en universiteiten en havo-/vwo-scholen moesten leiden tot frisse ideeën om pubers warm te maken voor exacte studies. Bedrijvennetwerken gingen hun steentje bijdragen aan het onderwijs, techniekcoaches uit het locale bedrijfsleven begaven zich in de klaslokalen om leerlingen een positief beeld te geven van een toekomst in de techniek.

Resultaten
In 2010 presenteerde het Platform Bètatechniek trots de resultaten: meer dan een kwart (27%) meer aanmeldingen voor een technische hbo- of academische studie dan tien jaar eerder, een groeiende populariteit van exacte profielen bij havo- en vwo-leerlingen en een groei van techniekleerlingen op het vmbo. Missie geslaagd!

Wat deze cijfers niet duidelijk maken, is dat in dezelfde periode alle studies op de hogescholen en universiteiten in de lift zaten (26,1%). En ja, het aantal havo-/vwo-leerlingen dat een natuurprofiel koos steeg inderdaad met enige procentpunten. Alleen gold dat zowel voor scholen die hadden deelgenomen aan het Universum Programma, als voor scholen waar leerlingen niet waren blootgesteld aan stimuleringsprogramma’s. Voor de groei van techniekleerlingen op het vmbo is dezelfde kanttekening te plaatsen.  

Het enthousiasme van de inmiddels omvangrijke bètapromotie-sector is sindsdien niet getemperd. Overal in het land zijn inmiddels lokale en regionale organisaties met activiteiten om kinderen te laten kennismaken met de wondere wereld van de bètawetenschap. De drijvende kracht is nu het Techniekpact, een overeenkomst uit 2013 tussen overheid, onderwijsinstellingen en industriële partners met als doel meer technici op de arbeidsmarkt te krijgen. Van het stappenplan dat het pact behelst, hebben 20 van de 22 stappen betrekking op het verbeteren en aantrekkelijker maken van het techniekonderwijs op alle onderwijsniveaus.

Platform Bètatechniek stimuleert binnen dat kader een tiental landelijke programma’s. Daarnaast streven allerlei andere organisaties, zoals Stichting Techniekpromotie, Stichting Nationaal Centrum voor Wetenschap en Technologie, Techniektalent.nu en VHTO allemaal min of meer hetzelfde doel na, maar dan vanuit hun eigen hoofdkwartieren. De kosten worden deels gedragen door de instellingen zelf, deels door de rijksoverheid, betrokken onderwijsinstellingen en industriële partners. Hoeveel overheidssubsidie er in totaal mee gemoeid is, valt lastig te bepalen, maar het loopt in de honderden miljoenen. 

De website van het Techniekpact noemt enkele grote subsidieregelingen, zoals het regionaal investeringsfonds mbo (100 miljoen) en de subsidieregeling Praktijkleren (205 miljoen). Het Platform Bètatechniek ontving tussen 2012 en 2014 53 miljoen euro. Een deel van deze regelingen zijn vooral bedoeld om het onderwijs te verbeteren, of om stageplaatsen te creëren. De achterliggende gedachte is echter dat beter onderwijs uiteindelijk leidt tot meer jongeren die een technische opleiding afronden.


De vraag is natuurlijk, of al deze programma’s nu wél het beoogde effect hebben.

De rest van dit artikel is te lezen in De Ingenieur, mei 2015.

Read more
So You Think You Can Pitch


Daar staat hij dan, zwetend op het podium. Alle camera’s zijn op hem gericht. De lampen gaan uit, het publiek valt stil, zijn moeder pinkt een traantje weg.
“De functie en disfunctie van alfa-synucleine in cellen”, begint hij te vertellen. Shit, hoe ging nou ook alweer die grap waarmee hij het ijs moest breken?  

Het zou zomaar een scène kunnen zijn uit So You Think You Can Pitch, een tv-format dat volgens mij niet lang meer op zich laat wachten. Wetenschappers moeten hierbij hun onderzoek presenteren voor een deskundige jury van communicatie-experts, gadegeslagen door miljoenen tv-kijkers die uiteindelijk mogen stemmen op hun favoriet. De voorrondes - hakkelende nerds met zweetvlekken onder hun oksels, afgemaakt door een genadeloze jury van communicatie-experts - zijn eigenlijk het leukst. De winnaar krijgt een onderzoeksbeurs.

Afgelopen maand vond de Nederlandse finale plaats van FameLab, een internationale wedstrijd voor wetenschapscommunicatie. Een week voordat het NTR-wetenschapsprogramma De Kennis van Nu deze finale zou uitzenden, ontving ik een persbericht van een universiteit in de randstad. Trots maakten ze melding van hun eigen deelnemers, die ‘zonder powerpoint, mét charisma’ hun kunstje zouden opvoeren. En of ik alsjeblieft op ze wilde stemmen.

Ik ben niet tegen wetenschapscommunicatie. Wetenschappers die hun onderzoek helder voor het voetlicht weten te brengen, zijn een zegen voor hun vakgroep. Sterker nog, aangezien een ‘sexy’ verhaal de kans op een volgende subsidietoezegging vergroot, kun je ze maar beter koesteren. Alleen vraag ik me juist daarom af, of we niet doorschieten in onze verwachting dat wetenschappers zich vlot, begrijpelijk en grappig presenteren. Wat zou er met de groten der wetenschap zijn terechtgekomen, als ze zo nadrukkelijk waren beoordeeld op hun communicatieve vaardigheden?

In 1785 hield een welgestelde Schot bijvoorbeeld enkele lezingen voor de wetenschappelijke gemeenschap van Edinburgh. Hij kraamde zinnen uit als:

In het ene geval ligt de vormende oorzaak in de massa die is afgescheiden; want, nadat de massa door warmte in werking is gebracht, is het door de reactie van de eigenlijke massa dat de kloof die de ader bevat wordt gevormd. In het andere geval is de oorzaak intrinsiek in relatie tot de massa waarin de kloof is gevormd.

Zijn toehoorders, die er geen barst van begrepen, gleden naar verluidt gapend van verveling onderuit. Had de Schot in onze tijd geleefd, dan was hij de voorrondes van FameLab niet eens doorgekomen. Hij heette James Hutton. Zijn ontoegankelijke meesterwerk zou uiteindelijk het fundament vormen van de geologische wetenschap.

In: UTNieuws, editie 4, 2015, pag. 13
Read more
Wednesday, December 24, 2014
De reddende engel moet nog leren landen



Drones als high tech wereldverbeteraars zijn plotseling een hype. Maar kunnen ze hun beloftes ook waarmaken? Alleen al veilig landen is vooralsnog een behoorlijk probleem.


We kenden ze al als meedogenloze sluipschutters die in opdracht van de VS onschuldige en minder onschuldige mensen neerschieten. Inmiddels halen onbemande vliegtuigen, beter bekend als drones, steeds vaker het nieuws als ingenieuze wereldverbeteraars. Zo zagen we exemplaren voorbij komen die landmijnen opruimen, walvissnot analyseren, humanitaire goederen bezorgen en medische hulp verlenen.

De filmpjes prikkelen de verbeelding en geven het idee dat de nabije toekomst er rooskleurig uitziet. Toch kan het geen kwaad om eens kritisch stil te staan bij de technische beperkingen van die reddende engelen met quadrotoren.

De drones die op afstand bestuurd worden door een mens laten we even links liggen. Hun grootste beperking is momenteel een juridische, wat onlangs weer bleek toen iemand zonder vergunning een filmpje maakte van de Utrechtse domtoren. De meer geavanceerde apparaten, die autonoom hun missies moeten vervullen, kampen met beperkingen van heel andere aard.

Neem bijvoorbeeld de ambulancedrone, het Delftse afstudeerproject dat onlangs wereldwijd veel media-aandacht kreeg. Het idee is geweldig: als midden in de stad iemand een hartaanval krijgt, vliegt de drone er naartoe met een defibrillator om het hart weer aan de praat te krijgen. Ongehinderd door het stadsverkeer kan een drone immers veel sneller ter plaatse zijn, dan een ambulance. Omstanders krijgen van de drone instructies voor het defibrilleren, tot artsen met een gewone ambulance arriveren.

Toch zullen we de ambulancedrone voorlopig nog niet zien rondvliegen. Zijn grootste probleem: obstakels vermijden en landen.
"Zo’n vlucht om een defibrilator ter plaatse te krijgen is verre van makkelijk", zegt Guido de Croon van de Technische Universiteit Delft. "Als een drone moet vliegen van punt A naar punt B, kan dat er op Google Maps heel overzichtelijk uitzien. Maar als er in het midden een televisiemast staat, of een hoge flat, moet hij die wel zien te vermijden."

Wereldwijd houden veel onderzoekers en ontwikkelaars zich bezig met dit probleem. Een van de oplossingen is de omgeving zo gedetailleerd mogelijk driedimesionaal in beeld te brengen, zodat de drone van tevoren weet dat hij een flat nadert. Dit vereist echter veel geheugen en dus ook gewicht en energie. Bovendien kunnen bewegende obstakels zoals auto's de navigatie volledig in de soep gooien.

Zelf werkt De Croon al jaren aan de DelFly, een drone zo groot als een libelle. Omdat het ding geen zware geheugenkaarten met zich kan meetorsen, lieten zijn makers zich inspireren door andere luchtgebruikers: bijen. Ondanks hun kleine brein zijn de insekten heel goed in staat te landen op een bloem, zonder tegen koeien of picknicktafels op te botsen.
"Ze maken gebruik van het gegeven dat objecten van dichtbij altijd sneller lijken te bewegen, dan van grotere afstand: als je door een treinraam naar buiten kijkt, flitsen de bomen snel voorbij, terwijl een huisje in de verte traag verschuift", zegt De Croon. "De bij zorgt ervoor, dat de snelheden van die objecten in zijn gezichtsveld altijd gelijk blijven tijdens zijn afdaling. Dat kan alleen door op tijd af te remmen."

Dit eenvoudige principe hebben de Delftenaren ook op hun drone toegepast en het blijkt te werken. Daarmee zijn echter nog lang niet alle problemen uit de wereld.
"Ik heb nu bijvoorbeeld dunne slingers in mijn kamer hangen", zegt De Croon. "Die kan onze drone nog niet goed genoeg zien om te ontwijken. Verder zien ze, net als bijen en de meeste andere drones, niet het verschil tussen een stuk weg, een fietspad of een stoep. Als zo'n drone in de stad zou landen, kan hij zomaar worden overreden door een tram."

Voor drones die pakketjes afleveren, is een tussenoplossing mogelijk: zij zouden  kunnen landen bij een centraal distributiecentrum, vanwaar consumenten hun pakketje komen ophalen. Maar dan nog zijn de problemen niet de wereld uit: ook het ontwijken van bewegende objecten in het luchtruim blijkt erg lastig. Vogels zijn zelf in staat de drones te ontwijken, maar andere luchtruimgebruikers, zoals politiehelikopters, kunnen door een plotseling opduikende drone in gevaar worden gebracht. Ook hier zijn technische oplossingen voor in ontwikkeling: een drone kan bijvoorbeeld een zender meenemen om bemand luchtverkeer te laten weten waar hij zich bevindt. In Delft werken ze aan drones die ander vliegverkeer horen en vervolgens ontwijken. Maar geen van de oplossingen is al uitontwikkeld.
Drones die overal moeten kunnen landen, zoals de ambulancedrone, moeten daarnaast lopende mensen en fietsers ontwijken. Dat is voor een mens op koopzondag al lastig, laat staan voor een drone.

Er zijn meer uitdagingen - energievoorziening, robuustheid, juridische aansprakelijkheid - waarover de euforische berichten over heldendrones wijselijk zwijgen. Maar tegen de tijd dat de robotische redders in staat zijn veilig en feilloos op hun bestemming te komen, is het oplossen daarvan wellicht nog maar een peulenschil. 

Gepubliceerd op Firestarters.nl, december 2014.
Read more