Visualiseringsteknik som gör det osynliga synligt och som ska öppna AI:s svarta låda

Man skulle kunna likna Anders Ynnerman vid en vetenskaplig magiker. Genom en avancerad visualiseringsteknik får han oss att se in i kroppen ända ner till proteinnivå, vistas på Mars eller så ger han autonoma system och AI-applikationer språk och syn. Till sin hjälp har han avancerade matematiska metoder och datavetenskap.

Anders Ynnerman

Professor i vetenskaplig visualisering

Wallenberg Scholar

Lärosäte:
Linköpings universitet

Forskningsområde:
Vetenskaplig visualisering

– Det kan ibland låta som att jag på samma gång är läkare, radiolog, astronom och AI-expert, men det beror på att mycket av det vi gör hämtar vi från frågeställningar i tillämpningar som är väldigt motiverade både för vetenskapen i sig och i praktiken, förklarar Anders Ynnerman, professor i vetenskaplig visualisering vid Linköpings universitet och Wallenberg Scholar.

En av de produkter som hans forskargrupp tagit fram är visualiseringsbordet som bland annat gör det möjligt att genomföra virtuella obduktioner eller att se in i mumier utan att skada dem. Något som är till nytta både för forskning och utbildning. En annan är virtuellt möblerade rum där möblerna visas med fotorealism utan att de finns där.

– Tillämpningarna bygger på en grundläggande teoretisk, metodisk kärna som matematik, datavetenskap och till viss del fysikaliska principer. Vi har en kunskap som kan användas på många områden. Jag brukar säga att vi är verktygsmakare som gör skiftnycklar som kan användas till nästan vad som helst. Men eftersom resultaten är så starka visualiseringar så associeras vi ofta snare med resultaten än tekniken bakom.

Anders Ynnermans intresse för visualiseringens tillämpningar har också nått rymden. Han leder projektet Open Space, som bygger på en mjukvara med samma namn, och vars utveckling leds av teamet i Norrköping. Den insamlade datan om rymden i den interaktiva mjukvaran möjliggör rymdfärder och besök på Mars, från exempelvis domteatern på Visualiseringscenter C i Norrköping, där Anders också är konsortiedirektör. 

Projektet, som till största del består av forskare vid amerikanska universitet och NASA, finansieras med amerikanska medel, vilket har lett till att Anders Ynnerman också är adjungerad professor vid universitetet i Utah och Research Fellow vid American Museum of Natural History i New York. 

Automatisering, maskinlärning och AI

Han forskar också om autonoma system och var en av de 16 forskare som deltog i ansökan till det som i dag är det stora WASP-projektet, där han har en ledande position. Som Wallenberg Scholar vill han främst jobba med visualisering av artificiell intelligens, AI.

– Jag vill använda visualisering för att förstå AI men också använda AI för bättre visualisering. 

Forskningen kommer också att ha en starkare grundvetenskaplig prägel jämfört med tidigare.

– Vi ser i allt som har med maskininlärning att göra ett behov av att skapa en mer grundläggande förståelse för vad som händer i AI:s svarta låda, i nätverket. Vad är det som gör att nätverket kan tränas att identifiera till exempel en hund? När det gäller självkörande bilar visar man systemet miljoner trafiksituationer men hur har det lärt sig att förstå dem? Hur fattar det beslut? Och vad är det som händer när det blir fel? När det exempelvis tror att en hund är en papegoja. 

Frågorna är många vilket inte är konstigt med tanke på att nätverket består av miljontals parametrar, men även om vi i dag inte kan förstå hur det går till i detalj och att det ännu inte presterar fullt ut så är tekniken på väg ut i tillämpningar som bland annat i självkörande bilar eller i vården i en mängd diagnostiska system, exempelvis för att hitta tumörer i röntgenbilder.

– Vi är ganska övertygade om att systemen under en lång framtid kommer att behöva en människa i loopen. Ofta genom samspel på hög nivå, framför allt vid vissa beslut och då inbyggt i beslutsstödsystem. Det kräver ett kommunikationssystem, och det bästa är det visuella språket, visualisering.

Han menar att forskningen hittills många gånger glömt just samspelsaspekten.

– Gränsytan mot människan är en viktig komponent i det autonoma samhället som vi kanske inte jobbat så mycket som vi borde med ännu.

Månlandningen startskottet

Anders Ynnermans forskning spänner över många områden och vilar på en solid grund. En ständig nyfikenhet och vilja att förstå hur saker hänger ihop har lett till kunskaper som resulterat i en internationellt framstående position inom visualiseringstekniken.

Som sexåring i Varberg fascinerades han av månlandningen och stjärnhimmelen och intresset för naturvetenskap och teknik var väckt. Hans gymnasielärare i fysik såg till att han fortsatte vid Lunds universitet vilket ledde till att han senare disputerade i atomfysik i Göteborg. Från grundforskning i fysik gick han via tillämpad forskning vidare till datavetenskap.

– Jag gjorde superdatorberäkningar under min andra postdok, i Nashville, och var en av de första att använda parallella datorer. Jag blev mer och mer fascinerad av analys, på den tiden fanns inte visualisering.

1995 lockades han tillbaka till Sverige för att bygga upp en superdatorverksamhet, HPDR, i Stockholm men flyttade efter att ha genomfört uppbyggnaden ett tag till Warwick, England, där han började utveckla visualiseringsteknik för plasmafysik. Åter igen lockades han tillbaka till Sverige, nu för att bli föreståndare för Nationellt Superdatorcentrum, och så inleddes två år av pendlande mellan Warwick, Oxford och Linköping. 

Ett nytt erbjudande kom, nu om att bygga upp en miljö runt medier, datavetenskap och visualisering i Norrköping vid Linköpings universitet. Sedan dess har forskningsavdelningen vuxit från Anders på halvtid samt en doktorand, till 80 heltider. 

I samma veva tillfrågades han också om att bygga upp och leda det upplevelsecentrum som planerades, det som i dag är Visualiseringscenter C i Norrköping.

–  Jag och min fru sa att vi inte ville flytta till Norrköping men så åkte vi hit och tittade och blev imponerade av staden och dess ambitioner och… nu har det gått 20 år.

Text Carina Dahlberg
Bild Magnus Bergström

Läs mer om Anders Ynnermans forskning