Op de Nederlandse stranden is zwart goud te vinden: eeuwenoude fossielen. Maar bepalen wat je nou eigenlijk hebt gevonden, is zo makkelijk nog niet. Onderzoekers van onder meer Naturalis hebben kunstmatige intelligentie getraind om fossielen te herkennen. Soms is AI de professionele experts zelfs de baas!
Duizenden vondsten
In Nederland worden op de stranden en in de Noordzee veel fossielen en archeologische vondsten aangetroffen, met name bij de Zandmotor en de Maasvlakte. Veel daarvan worden opgemerkt door enthousiaste amateurzoekers. Ze maken een foto en uploaden die op platforms zoals Oervondstchecker.nl om te horen wat ze precies in handen hebben. Maar het determineren van al die duizenden vondsten kost experts veel tijd.
AI voorfossielen
Om de experts een handje te helpen, ontwikkelden de onderzoekers slimme computermodellen (zogeheten convolutional neural networks of CNNs). Naturalis heeft daar veel ervaring mee: het instituut wil alle soorten kunnen herkennen, en bouwt daarvoor al jaren aan herkennings-software voor onder meer de ObsIdentify-app en het soortenplatform ARISE. Aan het onderzoek werkten ook burgerwetenschappers mee, en experts van onder meer het Rijksmuseum voor Oudheden en Het Natuurhistorisch in Rotterdam.
Meer dan honderdduizend foto's
De AI-systemen voor fossielen werden gevoerd met twee enorme bergen foto's: meer dan 46.000 gestandaardiseerde foto's uit museum- en privécollecties met daarbovenop nog eens 74.000 praktijkfoto's die door burgers op Oervondstchecker.nl zijn geplaatst. Vervolgens lieten de onderzoekers de getrainde AI-modellen én tien menselijke experts dezelfde reeks fossielen beoordelen.
Beter dande experts?
Uit het onderzoek kwamen verrassende dingen naar voren. Als de AI werd getest op de strakke, professionele museumfoto's, scoorde de computer soms beter en nauwkeuriger dan de menselijke experts! Maar praktijkfoto's bleken een stuk lastiger. Een wazige foto op een strandhanddoek met een lastige schaduw maakt het voor een computer een stuk moeilijker om de juiste kenmerken te zien.
Kwaliteitis essentieel
Daarnaast ontdekten de onderzoekers dat de 'menselijke experts' het onderling verrassend vaak oneens waren over van welke soort een fossiel precies afkomstig was. En als de menselijke experts twijfelen, krijgt de AI dus ook twijfelachtige oefendata voorgeschoteld. ‘We zien dat de kwaliteit van de data essentieel is, zowel de foto’s zelf als de identificaties. Gaaf om te zien dat de AI met goede data écht van toegevoegde waarde kan zijn’, vertelt Isaak Eijkelboom. Hij is zelf zo’n expert, en hoopt binnenkort te promoveren op zijn onderzoek naar digitale fossielenherkenning.
Mens en machine
Betekent de opkomst van zo’n digitale herkenner dat de fossielenexpert straks overbodig is? Zeker niet! De onderzoekers pleiten voor een 'dream team' van mens en AI. De computer kan razendsnel duizenden alledaagse vondsten automatisch herkennen. Zo houden de experts meer tijd over voor de zeldzame, lastige of unieke vondsten. Iedereen kan inmiddels profiteren van dit onderzoek: de AI-modellen zijn openbaar gemaakt. Zo wordt de zoektocht naar ons prehistorische verleden niet alleen sneller, maar ook voor iedereen een stuk toegankelijker.
Ennu?
Isaak Eijkelboom
Voor Eijkelboom zit het werk er bijna op: de promotie nadert, het hoofdstuk over zijn AI is deze maand verschenen in het vakblad PeerJ Computer Science.
Samen met collega’s van het Rijksmuseum van Oudheden hoopt hij de modellen ook voor archeologische vondsten te kunnen gaan gebruiken - maar daarover later meer.
Meer informatie
- De modellen zelf staan hier. Het zijn er twee: eentje die kijkt naar welk soort bot het is (bovenbeen of onderkaak?), en eentje die een oordeel velt over de soort (mammoet of hert?).
- Meer over het AI-werk van Naturalis hier (in het Engels).
- Zelf iets gevonden op het strand en je komt er met de AI niet uit? Je kan je vondst ook uploaden naar de Oervondstchecker. Mailen naar de vragenservice van Naturalis kan natuurlijk ook.