De CoronaMelder: een kleine filosofie

In de serie Denken in Tijden van Corona gaat het deze keer over de CoronaMelder en de invloed van modellen.

Wat een filosoof doet

Op de deur van de werkkamer van mijn afstudeerbegeleider en docent filosofie hing een plakkaat met daarop in chocoladeletters de tekst

WORLD MODELS IS OUR BUSINESS

Je zou bij een filosoof eerder zoiets verwachten als “Ik denk dus ik ben er niet.”, maar mijn docent vond kennelijk dat hij zijn werk meer recht deed door dit als onderdeel van een business te presenteren. En wel een business die iets met wereldmodellen van doen had. Wat doet een filosoof met wereldmodellen? Maakt hij die? Dat lijkt me meer iets voor de wiskundige of de politicus. De filosoof vraagt zich waarschijnlijk af wat dat zijn en wat je er mee kan doen. Filosofen vragen altijd; meer dan ze antwoorden. Toch duidt de term business op een praktische instelling. De impliciete boodschap is: wereldmodellen zijn belangrijk voor de praktijk. Er is niets praktischer dan een goede theorie over de wereld. Ik geef daar even een voorbeeld van.

Een fietstocht zonder kaart

Stel je bent op een mooie zomerse dag bezig met een fietstochtje langs de rustige, bij vlagen met mestgeuren bedekte, dreven van het Noord-Oost-Twentse landschap. Na een paar uurtjes pedaleren wil je wel weer eens richting vertrekpunt, op huis aan. Je komt op een kruispunt van wegen en je staat daar voor de keuze: rechtdoor, linksaf of rechtsaf. Wat is de weg die ons naar huis brengt? Of eventueel terug, maar dat is wel het laatste wat je doet. Terug ga je uit principe niet. Je hebt geen kaart van het gebied. Je mobieltje met Google maps ligt thuis aan de oplader. Er zit niks anders op dan je verstand te gebruiken. Je herinnert je dat je vlak na het begin van de fietstocht een kanaal bent overgestoken. Je concludeert dat je aan de andere kant ervan moet zijn. Maar waar ligt dat kanaal? Ergens daar achter je ligt het kunstdorp van Twente waar je een half uurtje geleden nog langs kwam. Je hebt een beeld van een kaart in je hoofd en op grond van de tijd en de zon neem je een besluit: we gaan linksaf. De verwachting is dat je dan een keer tegen het kanaal aan moet fietsen en dan moet je weer linksaf, want je herinnert je dat je bij het begin toen je over het kanaal fietste ook links hebt aangehouden. Het hinderlijke is dat geen weg hier recht is. Als deze weg steeds meer naar rechts afbuigt dan…misschien dan toch terug gemoeten? Nee, niet terug. We gaan ervoor. God zegen de greep.

Een kaart van het gebied is een model en het helpt je bij het vinden van de juiste weg. Heel erg praktisch. Zonder model vaart niemand wel. Het is heel erg belangrijk voor je gemoedsrust dat je een model hebt waarin je gelooft. Want stel dat je voortdurend twijfelt of je niet toch de andere kant op had gemoeten en dus steeds verder van huis raakt. En het gaat nog regenen ook! Dat fietst niet prettig.

Modellen zijn overal

Je beseft het niet, maar wat je doet is gebaseerd op modellen, een theorie over de werkelijkheid. Die werkelijkheid wordt naarmate je ouder wordt steeds complexer. Dat leidt ertoe dat je onzekerder wordt; je vertrouwen in je wereldmodel wordt minder. Je vaart dan maar gewoon blind op je gevoel en je ziet wel waar het schip strand. Meestal doet het dat niet, maar steeds vaker fiets je, bij wijze van streken, wel hele einden om. Het voordeel van je mentale toestand is dat je dat toch niet merkt. Maar, anderen wijzen je er soms op dat je het niet meer helder ziet en dat bevestigt dan je vage gevoel langzaam het contact met de wereld om je heen te verliezen. Dat hoort bij de leeftijd. Daar heb je weliswaar recht op, maar leuk is anders.

Ons model van de werkelijkheid wordt heel erg sterk bepaald door de taal. Luidt de Sapir-Whorf hypothese. Het omgekeerde is ook waar. Onze taal is als het ware de bril waardoor ons geestesoog de werkelijkheid modelleert. Wanneer je anderen niet meer begrijpt dan komt dat vaak omdat ze een ander model hebben en daardoor een andere taal spreken. Om elkaar te kunnen begrijpen moet je ongeveer dezelfde taal spreken. Heel veel oude mensen snappen de technische dingen en de overheid niet meer omdat die in een andere wereld leven. Een voorbeeld.

De meest mensen hebben wel een beeld van hoe een telefoon werkt. Dat beeld moet je regelmatig aanpassen aan de vorderingen van de techniek. Vroeger was het zo dat als ik mijn vriendinnetje belde, om zogenaamd te vragen wat het huiswerk voor wiskunde ook al weer was, dan wist ik, als ze de telefoon opnam, dat ze op de derde tree van de trap in de gang zat. De draad was niet langer. De vraag “waar ben je?”, die vraag sloeg gewoon nergens op. Tegenwoordig is dat anders. Sinds de mobiele telefoon weet je niet waar iemand is. Sommige mensen gaan uit van een beeld dat de ander zou hebben. Wanneer Hugo Brandt Corstius door iemand gebeld werd door iemand die vroeg “Met wie spreek ik?” dan antwoordde hij “U belt mij toch? Wie denkt u dan dat u belt?” Wanneer ik een nummer bel en een stem mij iets vraagt dan denk ik iemand aan de telefoon te hebben. Blijkt meestal niet zo te zijn. Verouderd model. Wetenschappers maken modellen die ze testen. Ze weten dat hun model fout kan zijn. Ze passen hun modellen aan als ze nieuwe gegevens hebben. Ze denken dat de werkelijkheid zo steeds dichter benaderd wordt door hun modellen. Ook een model. Vooral mensen die een tik van de wiskundige molen hebben gehad en iets over limieten hebben geleerd denken in dit model.

Het virusverspreidingsmodel

Een ander voorbeeld is het COVID-19-virusverspreidingsmodel. Dat model moet de politiek sturen in het bestrijdingsbeleid, de coronamaatregelen. Hoe werkt zo’n virus en wie verspreidt het? Op grond van allerlei gegevens hebben wetenschappers gevonden dat in bijna 50 % van de gevallen het virus wordt doorgegeven door mensen die zelf nog geen symptomen hebben. Die weten dus niet dat ze het virus bij zich hebben. Dat is lastig. Want stel dat u na besmetting meteen ziek werd, dan kun je gelijk jezelf isoleren van de anderen. Tenminste als je het goed met die anderen kunt vinden. Nu kan dat niet, want je weet immers niet of je besmet bent en of je het virus kan doorgeven aan anderen.

Hoe meer mensen de app gebruiken hoe beter

Vanwege dit model van hoe verspreiding van het virus werkt heeft men bedacht dat we zo snel mogelijk al die mensen moeten opsporen en waarschuwen die in contact zijn geweest met iemand waarvan we weten dat die het virus heeft. Hoe sneller hoe beter. Die contacten moeten allemaal preventief in quarantaine. Dus voor het indammen van het virus, dat via contact tussen mensen zich verspreidt, moeten we snel contacten traceren en die moeten zich laten testen en zich isoleren totdat zeker is dat ze het virus niet kunnen verspreiden. Je snapt wel dat dit alleen acceptabel is als het effect heeft. Het is duidelijk dat iedereen mee moet doen voor een maximaal effect. Wetenschappers hebben op grond van een model uitgerekend hoeveel procent van een bevolking mee moet doen met dit preventieve contact-traceer-isoleer-project om effect te hebben op de verspreiding (zie figuur).

Wie besmette wie?

Het belang van modellen in onze wetenschap gaat verder. Neem de simpele vraag wanneer wordt je ziek van het virus? Het zou mooi zijn als iedereen die het virus kan verspreiden en bij zich heeft ook zelf ziek werd. Zo ziek dat hij het zelf weet of dat anderen het kunnen zien. Bijvoorbeeld dat een symptoom is dat je een grote rood-witte stip op je voorhoofd hebt. Het is echter helaas zo dat contact met het virus je helemaal niet ziek hoeft te maken. Of je een infectie krijgt hangt namelijk niet van het virus alleen af, maar ook van de ontvanger ervan, je lichaam. Hoe precies, dat weet ik niet. Wat ik wel denk te weten is dat het oorzaak-gevolg-denkmodel dat veel mensen hanteren niet klopt. Hoezo niet? Een voorbeeld.

Er komt een steen tegen het raam en het glas breekt. We zeggen dan: de steen is oorzaak van het breken van het glas. Er zijn veel mensen die bij oorzaak aan een object, een ding of aktie denken: de steen of het gooien van de steen is de oorzaak. Het gevolg is dan wat door die aktie of door dat ding werd teweeg gebracht. De oorzaak moet dan ook altijd voorafgaan aan het effect. Een grafisch model stelt oorzaak en gevolg voor door twee bolletjes en daartussen een pijl van oorzaak naar gevolg. Maar oorzaak is alleen oorzaak van een gevolg als het feitelijk zo is dat de steen die gegooid werd en tegen het raam kwam het glas ook werkelijk brak. Het is niet zo dat iedere steen die tegen een ruit gegooid wordt als effect heeft en dus oorzaak is van het breken van het ruit. Een ruit kan wel onbreekbaar zijn. De steen kan wel niet hard genoeg zijn geworpen. Een oorzaak is geen object, geen steen, geen virus.

Zo is het ook met het veroorzaken van de virusinfectie door contact met het virus. Het is niet het contact met het virus dat oorzaak is van het ziek worden van de ontvanger. Dat hangt namelijk van de gevoeligheid van de ontvanger af. Daarom zoeken we naar betere modellen net zolang tot we snappen hoe het precies werkt. Het ideaal dat we een compleet model kunnen maken is slechts ideaal. Een slecht model is soms slechter dan geen model.

We weten dat het een tijdje duurt voordat iemand die besmet is met het virus ook symptomen krijgt en kan weten of hij het heeft. De tijd die daartussen ligt is niet voor iedereen hetzelfde. Als A en B met elkaar in contact zijn geweest en A wordt na een tijdje ziek en test positief dan is het niet zeker of hij B heeft aangetast, die later blijkt ook positief te zijn, of dat B juist A heeft aangetast. Dat kun je niet weten. We trekken op grond van de volgorde van de metingen een conclusie over de volgorde van de gebeurtenissen in de werkelijkheid die we meten. Die twee volgorde hoeven niet gelijk te zijn. Bij snelle communicatie weet je soms niet wat nou op wat reageert. Bij interactie is er sprake van wederzijdse beinvloeding.

Is het van belang te weten wie wie heeft aangestoken? Misschien klopt ons verspreidingsmodel wel helemaal niet.

Het is goed om te weten dat de door RIVM gebruikte COVID-19 PCR test meet of er SARS-COV-2 virus materiaal aanwezig is. Een positieve uitslag alleen zegt niet of je (nog) besmet bent of (nog) besmettelijk bent voor anderen. “Want een ‘dood’ virus geeft geen symptomen, maar kan wel leiden tot een positieve PCR”, zegt professor Diederik Gommerts van het Erasmus MC. Het zou daarom alleen maar zin hebben te testen als er andere symptomen van de COVID-19 ziekte zijn. Een negatieve uitslag geeft evenmin een garantie dat je niet besmet bent met het virus. Hoe groot die kans is weet ik niet. En ook niet wie er voor de eventuele kosten opdraait bij foute testuitslagen. Voor een verhelderend interview zie deze youtube film van Cafe Weltschmerz.

De CoronaMelder

Wie een instrument maakt moet rekening houden met de gebruiker. De gebruiker heeft namelijk voordat deze het beseft al een model in zijn hoofd van hoe het ding zou werken. Bij een ontwerp moet je dus weten hoe dat model eruit gaat zien. Je kunt dat als ontwerper beinvloeden door de manier waarop je het ding presenteert.

Het specialisme dat zich daarmee bezig houdt heet mens-machine-interactie of user-interface-design. Ze hebben het daarin over de gebruikersmetafoor, het model dat de gebruiker heeft op basis waarvan deze met het ding omgaat. Net als in het voorbeeld van de telefoon hierboven.

Het woord CoronaMelder is net zo dubbelzinnig als de titel van mijn proefschrift Parsing Attribute Grammars of als de titel Moralizing Technology, een boek over de moraliteit van techniek van de techniekfilosoof Peter-Paul Verbeek. Vaak kiest men met opzet zo’n dubbelzinnige titel. Het wekt vragen op.

CoronaMelder. Maar wie meldt wie eigenlijk? We zagen al dat het coronavirus zich niet direct meldt maar een tijdje onder de hoed blijft en dat de app daarom iets kan betekenen. Omdat het niet vanzelfsprekend is wie aan wie en wanneer iets moet melden, hebben de makers daar wat tekst aan besteed. Daarin wordt het uitgelegd. Is de bedoeling.

De naieve gebruiker van de Android versie wordt echter met een kluitje in het riet gestuurd. Hij heeft de OS versie nodig voor uitleg. Zie figuur.

Links de Android tekst. Rechts de Apple versie.

Het is vreemd dat de OS versie een andere tekst heeft dan de Android versie. Natuurlijk leest niemand deze tekst. Je weet toch wel hoe het werkt. Maar als je dan een tekst meent te moeten schrijven, doe het dan ook goed. Want voor dat je het weet leest iemand het en krijgt hij of zij een verkeerd beeld van de ontwerper.

Naschrift (26-08-2020)

In de Volkskrant van 25 augustus schrijft Toine Heijmans over zijn bezoek aan Wanneperveen een dorp in de kop van Overijssel waar een uitbraak van het coronavirus is. Zo’n vijftien dorpelingen raakten besmet. Ik citeer:

De coronamelder brandt in mijn broekzak: zodra ik een geïnfecteerde tegenkom, volgt bericht. Zal het een discreet gefluister zijn of een beierende noodklok? Volgens de gebruiksaanwijzing volgt een waarschuwing wanneer mijn telefoon een kwartier of langer ‘in de buurt’ van een besmette is – maar wat is ‘in de buurt’ en hoe lang duurt een kwartier? Dus hou ik Theo en Claudia aan de praat en vraag me af of de wettelijke afstand die we houden de werking van het apparaat frustreert.

Hieruit maken we op dat Heijmans denkt dat je de CoronaMelder kan gebruiken om mensen die positief getest zijn op te sporen. Als je een tijdje bij een besmet persoon die de app ook heeft in de buurt bent gaat je app rinkelen. Niet zo’n gekke gedachte. Het is technisch gezien natuurlijk mogelijk. Zodra je in de buurt komt van een werkende CornaMelder app op een mobieltje en die heeft geregistreerd dat de eigenaar besmet is, dan geeft deze direct een signaal aan de mobieltjes in de buurt mits deze voldoende lang (een kwartiertje) in de buurt zijn. Maar werkt de CoronaMelder zo? Wanneer ik de gebruiksaanwijzing nog eens nalees dan lees ik er uit dat de mobiel van Heijmans een code opslaat van andere mobieltjes die voldoende lang in de buurt waren en dat pas na een aktie van de centrale server van de GGD er een melding op zijn app komt wanneer later een opgeslagen code van iemand blijkt te zijn die positief getest is. Deze procedure waarborgt de privacy van de gebruiker in die zin dat je niet kan weten wie degene was die besmette persoon was. De functionaliteit die Heijmans de CoronaMelder toeschrijft (op basis van een foutief model van het systeem waar de app onderdeel van is) overtreedt de met zorg door de ontwikkelaars gehanteerde privacyregels.

Het is bedenkelijk dat een journalist in een stukje in een van de grotere landelijke dagbladen een foutief beeld schetst van de CoronaMelder. Lezers die denken dat het ding zo werkt zouden ten onrechte kunnen afzien van het gebruik ervan. Anderzijds toont dit stukje maar weer eens het belang aan van de wetenschap die zich bezig houdt met hoe mensen met techniek omgaan en hoe gebruikersmodellen tot stand komen. Het blijkt telkens maar weer dat de gebruiker vaak het vergeten onderdeel is van de techniek. Terwijl deze bepaalt of en hoe de techniek uiteindelijk in de praktijk werkt.

Note:

Automatische contact-tracing met mobiele telefoons is al zo oud als de mobiele telefoon. Bij MIT gebruikte de groep van Pentland deze technologie om onderzoek te doen naar sociale interakties.
Alex (Sandy) Pentland (1951) is informaticus en medeoprichter van het beroemde MIT. Hij heeft samen met zijn collega’s veel onderzoek gedaan naar eerlijke niet-verbale signalen die mensen tijdens een ontmoeting of in de openbare ruimte uitzenden. (Zie mijn stukje over Eerlijke Signalen). Bij dat onderzoek werden deelnemers voorzien van smartphones met sensoren die via Bluetooth informatie met elkaar uitwisselden. Hij wilde bijvoorbeeld weten of sociale netwerk structuren en frequenties van interakties op 2 meter afstand verschilden van die van interakties op 10 meter (het maximale bereik van zenders). Zie bijvoorbeeld Stopczynski, A. et al. (2014).

De technologie wordt sindsdien gebruikt en onderzocht als middel bij virusinfectie-bestrijding. Het artikel van Isobel Braithwaite (2020) bevat een review van een groot aantal artikelen over automatische contact tracing software waarvan een selectie van 15 besproken wordt. Een conclusie is dat er nog veel onderzoek nodig is naar de effectiviteit van het gebruik van deze applicaties.

Een groep uit Oxford (UK) heeft berekend hoe het effect in termen van het reproductie-getal R afhangt van het aantal gebruikers van een contact-trace app zoals de CoronaMelder. Hun publicatie (Luca Ferretti et al. 2020) heeft tot nogal wat misverstanden geleid.

“There’s been a lot of misreporting around efficacy and uptake … suggesting that the app only works at 60%—which is not the case,” says Andrea Stewart, a spokeswoman for the Oxford team. In fact, she says, “it starts to have a protective effect” at “much lower levels.” (MIT Tech Review by Patrick Howell O’Neill)

Die 60 % betreft het percentage mensen in een populatie dat een smartphone heeft, de app download en installeert en deze daadwerkelijk gebruikt. De bewering in het Oxford artikel is dat ook bij lagere percentages de app effect heeft op de distributie
van het virus als er ook andere maatregelen tegen het virus worden getroffen, waaronder handmatige contact-tracing, het in acht nemen van sociale afstand. Dit is dus allemaal nog slechts theorie, berekeningen op basis van wiskundige modellen die niet getoetst zijn aan de praktijk. Het is uit allerlei onderzoek met het gebruik van mobiele coaching apps bekend dat de gebruiker de zwakste schakel is in het systeem. Zie voor ervaringen van de auteur met een mobiele app voor diabetes patienten (Klaassen et al. 2018).

Bronnen en referenties

Isobel Braithwaite, Thomas Callender, Miriam Bullock, Robert W Aldridge (2020)
Automated and partly automated contact tracing: a systematic review to inform the control of COVID-19. Published online August 19, 2020 https://doi.org/10.1016/S2589-7500(20)30184-9

Klaassen, Randy, Kim C. M. Bul, Rieks op den Akker, Gert Jan van der Burg, Pamela M. Kato and Pierpaolo Di Bitonto (2018). Design and Evaluation of a Pervasive Coaching and Gamification Platform for Young Diabetes Patients. Sensors 2018, 18, 402; doi:10.3390/s18020402

Luca Ferretti,Chris Wymant, Michelle Kendall, Lele Zhao, Anel Nurtay, Lucie Abeler-Dörner, Michael Parker, David Bonsall, Christophe Fraser (2020). Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing, Science 08 May 2020: Vol. 368, Issue 6491. Follow link to article and presentations.

MIT Technology Review by Patrick Howell O’Neill (2020). No, coronavirus apps don’t need 60% adoption to be effective: digital contact tracing may work at much lower levels of usage than most people think, thanks to a misunderstanding of the research. MIT, June 5, 2020.

MIT Technology Review by Patrick Howell O’Neill, Tate Ryan-Mosley, Bobbie Johnson (2020). A flood of coronavirus apps are tracking us. Now it’s time to keep track of them. MIT, May 7, 2020

Stopczynski, A. et al. (2014) Measuring large-scale social networks with high resolution. PLOS One 9, e95978 (2014).

Published by

admin

Rieks op den Akker was onderzoeker en docent kunstmatige intelligentie, wiskunde en informatica aan de Universiteit Twente. Hij is gepensioneerd.

Leave a Reply