In onze AI study-series bespraken we eerder al wat kunstmatige intelligentie is, en hoe machine learning systemen slimmer maakt door te leren van data. In dit deel zoomen we in op een van de meest indrukwekkende vormen van AI: deep learning. Deze technologie ligt aan de basis van veel doorbraken in kunstmatige intelligentie en komt steeds vaker voor in ons dagelijks leven, ook al merken we het niet altijd direct.
Deep learning is een geavanceerde vorm van machine learning. Waar klassieke machine learning-modellen relatief simpel zijn en vaak handmatig instructies of kenmerken nodig hebben om iets te leren, werkt deep learning met zogenaamde neurale netwerken. Deze netwerken zijn geïnspireerd op het menselijk brein en bestaan uit meerdere lagen van ‘neuronen’ die informatie verwerken, filteren en interpreteren.
Het woord “deep” verwijst dan ook naar het aantal lagen in het netwerk. In tegenstelling tot traditionele modellen met één of twee lagen, hebben deep learning-netwerken soms tientallen of zelfs honderden lagen. Elk van deze lagen leert iets unieks over de data, en samen zorgen ze ervoor dat het systeem complexe patronen en structuren kan herkennen.
Stel je voor dat je een systeem wilt bouwen dat katten op foto’s herkent. In een traditioneel machine learning-model moet je eerst zelf aangeven waar je op moet letten, zoals de vorm van de oren of de kleur van de vacht. Bij deep learning hoeft dat niet. Je voert het model duizenden of miljoenen foto’s van katten en andere dieren, en het systeem leert zelf welke kenmerken onderscheidend zijn.
In de eerste lagen van het netwerk worden basiselementen zoals lijnen, hoeken of kleuren herkend. Naarmate de informatie door het netwerk gaat, worden deze basiselementen gecombineerd tot complexere vormen zoals ogen, snorharen of oren. Uiteindelijk begrijpt het model of het geheel overeenkomt met het beeld van een kat. Dat hele leerproces vindt grotendeels zelfstandig plaats, op basis van voorbeelden en feedback.
Wat deep learning zo bijzonder maakt, is dat het niet beperkt is tot gestructureerde data (zoals tabellen of getallen). Het kan ook omgaan met ingewikkelde, ‘rommelige’ data zoals afbeeldingen, video’s, spraak of natuurlijke taal. Hierdoor is het de drijvende kracht achter veel moderne toepassingen van AI: van gezichtsherkenning op je telefoon tot automatische vertalingen, zelfrijdende auto’s en spraakassistenten zoals Siri of Google Assistant.
Een ander voordeel is dat deep learning in staat is om op een veel dieper niveau verbanden te leggen. In plaats van simpelweg regels te volgen, leert het zelf logica, relaties en nuances die voor mensen vaak moeilijk te verwoorden zijn.
Toch is deep learning geen wondermiddel. De technologie is krachtig, maar kent ook duidelijke beperkingen. Zo zijn deep learning-modellen vaak moeilijk te doorgronden: we weten dát ze goed presteren, maar niet altijd hóé ze tot een bepaalde conclusie komen. Dit maakt ze een soort ‘black box’, wat risico’s met zich meebrengt, zeker in gevoelige sectoren zoals de zorg of rechtspraak.
Daarnaast vereist deep learning ontzettend veel data en rekenkracht. Het trainen van een goed model kan dagen of zelfs weken duren, op krachtige hardware. En omdat het model volledig afhankelijk is van de data die je invoert, bestaat er ook altijd het risico dat het vooroordelen of fouten overneemt uit die data.
Ondanks de uitdagingen is deep learning een van de meest revolutionaire technologieën van onze tijd. Het stelt computers in staat om op een bijna menselijke manier te leren, begrijpen en zelfs creëren. Dat opent de deur naar toepassingen die jaren geleden nog sciencefiction leken, zoals realistische vertaalmachines, gepersonaliseerde geneeskunde, geautomatiseerde juridische analyses en creatieve AI-systemen die muziek, kunst of teksten genereren.
We staan pas aan het begin van wat deep learning kan betekenen. En zoals bij elke technologische ontwikkeling is het belangrijk om zowel de mogelijkheden als de risico’s goed te begrijpen.
In het volgende deel van deze serie gaan we in op generatieve AI — de technologie achter tools als ChatGPT, Midjourney en DALL·E. Hoe werkt het, wat maakt het mogelijk en waar liggen de grenzen?
Blijf ons volgen om de wereld van AI stap voor stap beter te begrijpen.