Je eigen Kalmanfilter

Posted by on Jan 16, 2014 in Blog Herre Faber | No Comments

Het gebeurt niet vaak, maar soms betrap ik een student die tijdens een les heerlijk zit te dromen. Dromen, vreemd fenomeen is dit eigenlijk. In de Middeleeuwen dacht men dat dromen voorspellingen waren.     

Ook Freud dacht dat dromen boodschappen waren. Op een enkele intellectueel verdwaalde zonderling na hebben we dit soort ideeën tegenwoordig achter ons gelaten. Maar toch blijft er iets knagen: wat is de zin van dromen? Na Freud hoor je nu als verklaring dat de hersenen ‘indrukken van overdag moeten verwerken en op een rijtje zetten’. Ik heb dat ook een tijdje aangenomen, maar inmiddels denk ik dat dit net zulke grote onzin is als de dromenduiding van Freud.

Onvoorspelbaar

Videogames zijn voorbeelden van virtual reality. In zo’n spel wordt een omgeving met spelers gesimuleerd (nagebootst) door de computer. In ons brein draait ook simulatiesoftware. Net als in een videogame bouwt deze simulatie een beeld op van de omgeving en hoe we ons daarin bewegen. De bouwstenen van de simulatie zijn onder andere (ervarings)regels in ons geheugen die beschrijven hoe bewegingen plaatsvinden, hoe andere mensen reageren enzovoorts. Helaas is zo’n simulatie geen perfecte afspiegeling van de wereld en gebeuren er in de realiteit altijd onvoorspelbare dingen waar de simulatie geen rekening mee houdt. Maar gelukkig hebben we informatie uit de zintuigen die de simulatie constant bijsturen. Die bijgestuurde simulatie is bijna perfect en maakt het mogelijk om op een zinvolle manier door de wereld te bewegen.

Losgeslagen

In de techniek kennen we ook zoiets: het Kalmanfilter. Dit is een component voor het besturen van systemen. Het bestaat uit twee componenten. Het eerste is een rekenmodel. Als het systeem een chemisch proces is, bevat het model bijvoorbeeld chemische vergelijkingen. Deze vergelijkingen voorspellen de concentraties van chemische stofjes over bijvoorbeeld vijf seconden. Het tweede component bestaat uit sensoren die de concentraties van die stofjes na vijf seconden meten. Het Kalmanfilter combineert heel slim de voorspelling van het rekenmodel en de metingen en vormt zich zo “een beeld” van de toestand van het systeem. Dat is nodig om het proces te kunnen besturen.

En dromen dan? Een droom is een losgeslagen simulatie: een Kalmanfilter zonder sensorinput. Als tijdens de slaap de zintuiglijke waarnemingen de simulatie niet meer bereiken, gaat deze zijn eigen gang. Niet gecorrigeerd door de zintuigen gebeuren er onmogelijke dingen in de dromen van mijn student. Dromen zijn dus nergens “goed voor”, ze zijn een artefact. Blijf waakzaam!