You are here

Piraten vangen met een plaatje

... Roeland Scheepens. 'Het maakt niet zozeer uit of het mooi is of niet, als het maar werkt.'
Hoe visualiseer je complexe data zo dat in een oogopslag duidelijk wordt waar het probleem ligt?

Tekst: Edda Heinsman

Een foto zegt meer dan duizend woorden; het cliché klopt. Het menselijk brein is heel goed in het verwerken van visuele prikkels, veel beter dan in het verwerken van tekst. Roeland Scheepens houdt zich hier dagelijks mee bezig; informatie inzichtelijk maken door visuele middelen. 'Als je informatie omzet in beeld, kan de mens dat heel snel verwerken', aldus Scheepens. 'Alle soorten informatie zijn mogelijk. Bijvoorbeeld de paden die schepen hebben afgelegd op zee. Hoe vind je in zo'n brij aan data dat ene piratenschip?

Simpel

Zoals je verwacht bij een onderzoeker in de visualisatie groep staat zijn proefschrift bomvol met prachtige afbeeldingen: representaties van vliegtuigstromen, voetgangersverkeer, scheepvaart. Toch is Scheepens daar niet het meest trots op. 'Dat was om problemen in kaart te brengen.' Het meest trots is de onderzoeker op een vrij simpel ogend schema, op het eerste gezicht stelt het weinig voor. 'Maar het gaat juist om die simpelheid. Voor gebruikers is het in een oogopslag duidelijk waar de problemen liggen. Het maakt niet zozeer uit of het mooi is of niet, als het maar werkt.'

Verdacht schip

Een voorbeeld van een verdacht schip in de visualisatie die Scheepens ontwikkelde. 'Zo'n plaatje is ingewikkelder dan het in werkelijkheid is', waarschuwt Scheepens. 'De visualisaties komen pas echt tot leven als je ze op je scherm ziet en er mee kunt spelen. Het gaat om de interactie.' Het blokje rechts onderaan verschijnt wanneer je met de muis over een attribuut gaat. In dit geval de naam van het schip. Er komen drie verschillende namen naar boven: My Ship, Titanic en Black Pearl. 'Dit is een heel sterk signaal dat het schip iets probeert te verbergen. De gebruiker ziet meteen aan de kleur dat het schip niet bestaat volgens andere databases. Met andere woorden, het schip zegt: ik probeer de boel te flessen, ik probeer iemand anders te zijn.’

Marine

In de maritieme sector wordt steeds meer informatie verzameld over schepen en over de mensen aan boord. Het is te veel informatie om door een mens te laten verwerken. Dus worden er automatische methoden ontwikkeld om de informatie te verzamelen, te versmelten en er over te redeneren. 'Stel uit de redenering volgt dat het schip dat je voor je ziet een piraat is. De gebruiker, bijvoorbeeld de kustwacht of de marine, kan niet zoveel met alleen die conclusie. Want waarom is het een piraat? Gebaseerd op welke informatie?' Dus werkte Scheepens aan een visualisatie die inzichtelijk maakt welke informatie de computer gebruikt heeft en hoe de computer tot een conclusie kwam.

Een blok (rechts in de afbeelding) bevat de informatie die binnenkomt; naam, positie, enz. De relevante informatie in rijen, en elke bron is een kolom. Zijn de cellen in de rij dezelfde kleur, dan geven de bronnen dezelfde informatie. Meerdere kleuren is een teken dat er iets raars aan de hand is. Bijvoorbeeld dat het schip probeert zijn identiteit verborgen te houden en zich als een ander schip probeert voor te doen.

Waarschuwen

In zijn onderzoek richtte Scheepens zich op het goed kunnen waarnemen en begrijpen van de situatie, maar ook op het voorspellen wat er in de toekomst gebeurt. Bijvoorbeeld waar een schip heen gaat. 'We hebben een waarschijnlijkheidssysteem gemaakt van de bewegingen van schepen. Schepen hebben een bepaalde koers en een bepaalde snelheid die niet heel eenvoudig te veranderen is. Gebaseerd daarop kunnen we ongeveer bepalen waar het schip heen gaat. Stel de marine heeft een piraat op het oog met in de buurt een aantal koopvaardijschepen, dan kan het marineschip met ons systeem zien of het piratenschip een koopvaardijschip kan onderscheppen. Het patrouilleschip zou er dan naar toe kunnen gaan om dat te voorkomen. Of de marine kan het koopvaardijschip waarschuwen: er komt een piraat aan over zoveel minuten in dat gebied. Dus ontwijk dat gebied.'

Het probleem van piraterij en smokkelen valt voor de Nederlandse kust gelukkig wel mee volgens Scheepens. 'Maar voor bijvoorbeeld de Somalische kust is piraterij een groot probleem. En van drugssmokkel hebben we vooral last in het Caribisch gebied.' Het systeem waar Scheepens aan werkte is bedoeld voor marines en kustwachten. Zou het gevaarlijk zijn als een piraat het in handen krijgt? 'Nee, dat denk ik niet', zegt Scheepens. 'Een piraat kan niet alle informatie beheersen die over zijn schip en over de bemanning bestaat. Ze zullen natuurlijk altijd nieuwe trucjes verzinnen om te proberen verborgen te blijven, en daar zal je altijd alert op moeten zijn en je systeem blijven updaten. Maar wat ze ook proberen, het lijdt altijd tot iets verdachts.'

Hoe lang het nog duurt voor Scheepens' onderzoek echt in praktijk gebracht gaat worden, kan en mag hij helaas niet zeggen. 'Ik hoop dat de instanties die de veiligheid moeten waarborgen, beter en efficiënter met de informatie kunnen omgaan. Uiteindelijk hoop ik dat mijn onderzoek echt de veiligheid op zee verbetert.'


Roeland Scheepens (1983) haalde zijn bachelor en master computer science aan de TU Eindhoven. 23 november 2015 promoveerde hij aan de Technische Universiteit Eindhoven met het proefschrift 'Visualization for Maritime Situational Awareness’. Zijn onderzoek werd deels gefinancierd door Commit, binnen het project Metis.