data science illustratie Pascal Tieman WUR

Nieuws

Breder opleidingsaanbod data science in Wageningen

Gepubliceerd op
8 oktober 2019

De toekomst draait om data. Een van de doelen van Groenpact tweede fase is dan ook onderwijsvernieuwing met ICT in hoger onderwijs te versterken. Wageningen University is begonnen met onderwijs in datawetenschappen op bachelor en masterniveau.

Hightech innovaties, robots en kunstmatige intelligentie gaan een steeds grotere spelen in voedselsystemen, landbouw, gezondheid en milieu, waarbij data een belangrijke rol spelen. Om studenten hier beter op voor te bereiden, is Wageningen University begonnen aan een forse uitbreiding van het onderwijs in datawetenschappen. Zo is er sinds vorig collegejaar een data-scienceminor, zijn er tien nieuwe data-sciencevakken ontwikkeld en bieden steeds meer opleidingen een mastertrack data science aan.

Datawetenschap

Het verzamelen van data is zo oud als de wetenschap. Je hebt een vraag, je verzamelt data, die analyseer je en dan kom je tot een conclusie, zo legt Arnold Bregt uit in een artikel in Resource. Dankzij toenemende digitalisering is het makkelijker geworden steeds grotere hoeveelheden data te verzamelen en te analyseren. De steeds omvangrijker en ingewikkelder datasets bieden nieuwe onderzoeksmogelijkheden, maar je moet ook weten hoe je die data moet analyseren en hoe je het onderzoek moet uitvoeren. Daarover gaat datawetenschap, of 'data science'. Data science gaat om het halen van kennis uit data.

De Global Detector, die is ontwikkeld door Wageningen Economic Research, is een voorbeeld van datawetenschap. Door verschillende databronnen en algoritmes te combineren kun je vragen te beantwoorden zoals: welke locatie in de wereld is het meest geschikt voor tomatenteelt? Of wat is de vraag naar melk in Azië in 2022?

Een ander voorbeeld vandigital twins. Je maakt een een digitale kopie van een systeem of organisme, zoals een koe. In een moderne koeienstal worden veel data verzameld over hoeveel een koe eet, hoeveel melk ze geeft, de temperatuur in de stal. Door met die data een digitale kopie te maken van de koe, kun je proberen de realiteit beter te begrijpen én modellen maken om toekomstvoorspellingen mee te doen. Wetenschappers kunnen digital twins maken van cellen, planten, dieren, mensen en ecosystemen, maar ook van abstractere zaken zoals voedselketens.

Opleiding

Lukasz Grus, onderwijscoördinator data science bij Wageningen University maakte vorig jaar een inventarisatie van wat de universiteit aanbood op het gebied van datawetenschappen. Het was best veel, zegt hij, maar er was geen aparte data-sciencemaster. Studenten leren vooral toegepaste data science binnen de opleidingen Geo-Information Science, Biosystems Engineering en Bioinformatics. Dat zijn een soort data-sciencemasters bínnen bepaalde domeinen.

Het opleiden van de hardcore datawetenschappers en het ontwikkelen van nieuwe algoritmes liet Wageningen tot nu toe over aan universiteiten als Delft en Eindhoven. Door datawetenschappers op te leiden binnen de Wageningse domeinen leidt je andere data scientists op. Het gaat daarbij om data science in context. Zij kunnen bij het analyseren van datasets beter beoordelen of de verbanden die je vindt ook hout snijden.

Vakken

Het aanbod van onderwijs in data science is in Wageningen nu verbreed en uitgebreid. Diverse skills zijn van belang, zo legt Arnold Bregt uit. Je moet iets weten van statistiek, kunstmatige intelligentie, dataverzameling. Maar ook visualisatie is belangrijk: hoe laat je de resultaten zien? Verder is ethiek een belangrijk onderdeel. Op het gebied van privacy bijvoorbeeld, maar ook bij de keuze van je werkwijze. Bepaalde methodes dwingen bepaalde antwoorden af. Daar moet je over nadenken.

Voor de nieuwe opleiding zijn tien nieuwe vakken ontwikkeld die dit jaar al worden gegeven. Technische en methodische vakken over hoe je data moet analyseren, een aantal advanced vakken over data science in context, zoals Data Science for Health, Data Science for Ecology en Smart Environment, en een vak over data en ethiek.

Wageningse masteropleidingen kunnen een combinatie van die vakken aanbieden als mastertrack. Studenten die voor zo’n track kiezen, worden datawetenschapper binnen hun domein. Zo worden studenten opgeleid met dataskills plus de domeinkennis van hun master, die ook nog eens nadenken over hun ethische verantwoordelijkheden als wetenschappers.’

De kerntaak van Wageningen University is studenten te leren om goed onderzoek te doen binnen een discipline. Goed met data kunnen omgaan is een essentiële vaardigheid voor goed onderzoek, zegt Bregt. Iedereen die in Wageningen afstudeert, moet dat kunnen. En als een student datatwetenschapper wil worden, moet de universiteit dat faciliteren. 'Met tien nieuwe vakken en negen mastertracks is daarin nu een flinke stap gezet,' aldus Bregt. ‘

Luchtfoto's

Een praktisch voorbeeld is de manier die Devis Tuia en Benjamin Kellenberger bedacht hebben om een dierentelling in een Afrikaans nationaal park van honderden vierkante kilometer uit te voeren. Een drone vliegt over het land en schiet ruim honderdvijftig luchtfoto’s per vierkante kilometer. Vervolgens gebruikten ze een vorm van kunstmatige intelligentie die bekendstaat als deep learning. Simpel gezegd leerden ze een computerprogramma om dieren te leren herkennen op luchtfoto’s.’

Het computerprogramma kreeg daarbij hulp van de mens. Honderden vrijwilligers identificeerden eerst dieren op de luchtfoto’s. Het programma leerde een algoritme om dieren en struiken van elkaar te onderscheiden, maar vooral om geen dieren te missen. Met behulp van het programma kan één mens nu in een week tijd alle dieren in het park tellen.

Zebrapaden

Een andere toepassing is bedacht door Maartje Holtslag die de master Geo-Information Science aan WUR deed. Tijdens haar masterstage bij het Environmental Systems Research Institute(Esri) voerde Holtslag een opdracht uit voor de blindenstichting. Zij willen routes uitzetten voor blinde mensen, dus moeten ze weten waar zebrapaden liggen. Daar is nergens in Nederland een overzicht van. Daarom heeft Holtslag een computermodel getraind om zebrapaden automatisch te detecteren in luchtfoto’s.

Interesse in data science? dit zijn de mogelijkheden

Bachelor: In je vrijekeuzeruimte kun je vakken data science volgen, zoals Data Management, Programming in Python, Big Data en Biological Data Analysis and Visualization. Ook kun je een minor data science doen waarin meerdere data-sciencevakken worden gecombineerd.

Master: De masteropleidingen Geo-Information Science, Biosystems Engineering en Bioinformatics draaien zó veel om data dat het in feite domeingebonden data-sciencemasters zijn. Zes andere masteropleidingen bieden mastertracks data science of clusters van data-sciencevakken aan: Biology, Earth and Environment, Forest and Nature Conservation, Nutrition and Health, Plant Biotechnology en Plant Sciences. Binnen elke master kun je in je vrijekeuzeruimte ook vakken data science volgen.

Een compleet overzicht van de vakken data science vind je hier.

(Bron illustratie: Pascal Tieman WUR )