Spinozapremie voor Leids statisticus Aad van der Vaart
Voor zijn baanbrekend onderzoek in de statistiek ontvangt hoogleraar Stochastiek Aad van der Vaart de NWO-Spinozapremie. Hij ontvangt de prijs voor zijn fundamenteel onderzoek naar modellen die bijvoorbeeld helpen bij het opsporen van genen die een rol spelen bij kanker.
Lauatio Aad van der Vaart
NWO maakte de Spinozawinnaars bekend tijdens het wetenschapsevenement Bessensap op 12 juni in Den Haag. Van der Vaart (1959) verdient deze meest prestigieuze wetenschapsprijs van
Nederland omdat hij met zijn onderzoek naar wiskundige statistiek tot de internationale top van zijn vakgebied behoort, meldt NWO in het laudatio. Zijn boeken over schattingstheorieën zijn heel invloedrijke werken. Met zijn toegepaste statistiek levert Van der Vaart waardevolle bijdragen aan onder andere medische beeldvorming en statistische genetica. Vijftien jaar geleden zette hij in Nederland de Bayesiaanse niet-parametrische statistiek op de kaart. Mede dankzij Van der Vaarts verdiensten is deze richting uitgegroeid tot een toonaangevend onderzoeksonderwerp, aldus het laudatio.
Wat is uw reactie op deze prijs?
‘Het is natuurlijk mooi om deze prijs te krijgen. Ik zie het als een carrièreprijs voor de afgelopen vijfentwintig jaar, niet voor één specifiek onderdeel. Maar een van de belangrijkste gebieden is inderdaad mijn onderzoek naar Bayesiaanse statistiek in oneindig veel dimensies. De prijs zal ertoe bijdragen om de statistiek in Nederland een steviger plaats te geven.’
Wat houdt de Bayesiaanse statistiek in?
‘De Bayesiaanse statistiek is een van de twee paradigma’s van de statistiek. Het uitgangspunt is een zogenaamde a-priori verdeling die in kansen uitdrukt wat je al weet over een bepaalde situatie. Bijvoorbeeld dat maar een klein aantal genen actief zijn, en misschien de genen uit een bepaald netwerk eerder dan anderen. Nieuwe informatie en metingen verwerk je door deze a-priori verdeling bij te stellen. Dat lijkt heel logisch, maar nieuw is dat we dit principe, de regel van Bayes, ook toepassen bij hele complexe modellen en met enorm veel data. De a-priori verdeling is dan een complex object. Dat geeft de mogelijkheid om veel relevante informatie aan de analyse toe te voegen, maar dit zou er toe kunnen leiden dat het eindresultaat van de analyse wordt bepaald door de aannamen en niet de data. Dat is het traditionele bezwaar tegen de Bayesiaanse methode’
Wat is uw bijdrage geweest aan de vernieuwing binnen dit vakgebied?
‘Voor het jaar 2000 dacht men dat die negatieve kant overheerst. Samen met anderen heb ik laten zien dat dit niet het geval is, mits de methoden op de juiste manier worden ingezet. Onze wiskundige analyses leggen bloot hoe de eigenschappen van de a-priori verdelingen doorwerken in het eindresultaat.’
Op welke manieren past u deze vorm van statistiek toe?
‘Een belangrijke toepassing is in de moderne genetica. Medisch onderzoekers zijn nu bijvoorbeeld in staat om een volledig genoom af te lezen, of van alle genen te meten of zij actief zijn bij een bepaalde vorm van kanker. De analyse van zulke grote datasets vereist nieuwe statistische technieken om te achterhalen hoe al die genen samenwerken in netwerken. De Bayesiaanse denkwijze helpt hierbij, bijvoorbeeld door als a-priori informatie toe te voegen dat van alle genen in een bepaalde situatie er slechts een klein aantal belangrijk is. Ik heb daarover veel geleerd tijdens mijn samenwerking met medici aan de Vrije Universiteit, waar ik tot drie jaar geleden werkte.’
Beeldanalyse PET-scans
‘Een ander voorbeeld is de beeldanalyse van PET-scans waarmee bijvoorbeeld gekeken kan worden welke delen van het brein actief zijn. Van tevoren krijgt de patiënt een kleine hoeveelheid radioactieve stof in het bloed gespoten. Met complexe algoritmes wordt de gemeten straling omgezet in een 3D-beeld die informatie oplevert over wat er in het hoofd gebeurt. Door het radioactieve verval en afbuiging van de straling met kansen te modelleren krijg je betere reconstructies en kun je de verschillen tussen proefpersonen makkelijker ontdekken.’
Fundamentele en toegepaste wiskunde
‘Ik wil benadrukken dat ik me zeker niet alleen met toegepaste wiskunde bezig houd. De kern is puur wiskundig. Ik formuleer noodzakelijke begrippen en ontwikkel theorieën. Die kunnen worden toegepast op allerlei situaties. Maar het doel is een theorie te formuleren die universeel is.’
Wat gaat u doen met de premie van 2,5 miljoen euro?
‘Daar moet ik nog over nadenken. Misschien ga ik meer inzetten op medische toepassingen. Een andere mogelijkheid is sterrenkunde. Hier in Leiden hebben we fantastische sterrenkundigen die met enorm grote datasets werken. Ze meten zoveel dat ze het niet eens allemaal kunnen opslaan. Met statistische modellen kun je informatie trekken uit die ingewikkelde data. Met het geld zal ik in elk geval een aantal nieuwe mensen aanstellen. In de wiskunde zijn de onderzoekskosten voornamelijk personeelskosten. Misschien dat zij zich ook op de Bayesiaanse statistiek zullen richten. Maar ik wil niet alles inperken van tevoren. Ik wil graag goede mensen aantrekken met hele goede ideeën die ik zelf nog niet bedacht had.’
Op maandag 14 september 2015 vindt de feestelijke uitreiking van de NWO-Spinozapremies plaats in de Nieuwe Kerk in Den Haag.