Algoritmes

Modellen die klimaatveranderingen voorspellen, het verwerken van medische beelden en het regelen en sturen van het elektriciteitsnetwerk: bij al deze zaken worden berekeningen gebruikt die zijn gebaseerd op algoritmes. Het toenemende belang van zulke berekeningen en de steeds grotere rekenkracht van computers zorgen voor nieuwe kansen en uitdagingen voor algoritmes.

Bij berekeningen die een rol spelen bij het nemen van beslissingen gaat het vaak om het optimaliseren van processen. Hoewel er inmiddels veel algoritmes zijn voor ‘klassieke’ optimalisatieproblemen, liggen er grote uitdagingen in de ontwikkeling van algoritmes voor problemen op een nieuw vlak. Hoe kunnen berekeningen bijvoorbeeld rekening houden met zaken als rechtvaardigheid of privacy?

Hoe neem je onzekerheden mee in je berekeningen en modellen, bijvoorbeeld voor een complex systeem zoals het weer?

Andere grote vragen rondom algoritmes hangen samen met onzekerheden en met gebruik van data. Hoe neem je onzekerheden mee in je berekeningen en modellen, bijvoorbeeld voor een complex systeem zoals het weer? Een andere uitdaging is hoe je data gemakkelijk en efficiënt in rekenmodellen stopt. Het liefst zou je de extractie van informatie uit die data en het gebruik ervan in je berekeningen, naadloos in elkaar over laten gaan.

Deze uitdagingen vormen de focus van het onderzoek naar algoritmes binnen CWI. Onze doelen:

  • Verbeterde algoritmes ontwerpen voor fundamentele optimalisatieproblemen.
  • Wiskundige technieken ontwikkelen waarmee je de kwaliteit en het gedrag van algoritmes grondig kunt bestuderen – zodat je ze kunt verbeteren.
  • Onderzoeken hoe onzekerheid het ontwerp en de prestaties van algoritmes beïnvloedt. Dat doen we bijvoorbeeld door efficiënte algoritmen te ontwerpen die zeldzame gebeurtenissen met een grote impact evalueren zoals overstromingen, stroomuitval of een pandemie.
  • Onderzoeken hoe we data-geïnformeerde algoritmes kunnen ontwerpen en analyseren, en hoe deze efficiënt ingevoerd en gebruikt kunnen worden. Dergelijke algoritmes kunnen gebruikt worden voor bijvoorbeeld klimaatwetenschap en imaging in de gezondheidszorg.

Lees meer over onze onderzoeks focusgebieden in het Strategisch Plan 2022-2027.