Tag: onderzoek

  • Googles zoektocht naar het perfecte team

    Googles zoektocht naar het perfecte team

    Waarom zijn sommige teams succesvol en falen andere hopeloos? Internetgigant Google zocht het uit en komt met verrassende conclusies.

    Julia Rozovsky was vijfentwintig jaar en onzeker over wat ze nou met haar leven aan moest toen ze besloot dat het tijd was voor verandering. Ze had een bachelor wiskunde en economie aan Tufts University in Massachusetts en had bij een bedrijf voor consultancy gewerkt, wat ze nogal onbevredigend vond. Daarna had ze gewerkt als onderzoeker voor twee professoren aan Harvard, wat leuk was maar 
ze kon er geen carrière opbouwen.

    Misschien paste een groot bedrijf beter bij haar, dacht ze. Of misschien was een academische carrière iets, of misschien moest ze gaan werken bij een start-up. Het was allemaal nogal verwarrend. Dus koos ze 
iets waarvoor ze geen beslissing hoefde te nemen: 
ze schreef zich in bij een paar businessopleidingen, en werd in 2010 aangenomen bij de Yale School of Management.

    Aardig zijn voor elkaar, daar draait het om – ook bij Google. – © PENSON / HH
    Aardig zijn voor elkaar, daar draait het om – ook bij Google. – © PENSON / HH

    Klaar om haar klasgenoten te leren kennen, kwam ze aan in New Haven en werd net als de andere nieuwe studenten op de eerste dag in een studiegroep ingedeeld. Studiegroepen vormen een gebruikelijk onderdeel bij de meeste mba’s, ze vormen voor de studenten een oefening in het samenwerken in teamverband. Studiegroepen zijn zorgvuldig samengesteld om studenten met verschillende achtergronden, zowel professioneel als cultureel, bij elkaar te brengen. Eigenlijk verschilden de studenten in haar groep 
niet zo heel erg van elkaar. Twee groepsleden waren managementconsultant geweest, net zoals Julia. 
Een ander had bij een start-up gewerkt. Ze waren allemaal slim, nieuwsgierig en sociaal. Hun overeenkomsten zouden het makkelijk maken om een band met elkaar te krijgen, hoopte ze. ‘Er zijn legio mensen die zeggen dat ze sommigen van hun beste businessschoolvrienden hebben leren kennen in hun studiegroep,’ zei Julia. ‘Maar zo ging het bij mij niet.’

    Groepsstress

    Bijna onmiddellijk voelde de studiegroep als een dagelijkse dosis stress. ‘Ik voelde me nooit helemaal ontspannen,’ vertelde ze. ‘Ik had altijd het gevoel dat ik mezelf moest bewijzen.’ Al snel ontstond er een dynamiek die haar zwaar irriteerde. Iedereen wilde zijn leiderschapskwaliteiten laten zien, dus wanneer de studiegroep een opdracht kreeg, was er een subtiele strijd over wie de baas was. ‘Mensen probeerden autoriteit uit te stralen door harder te praten, of door de ander heen te praten,’ zei Julia. ‘Misschien kwam het door mijn eigen onzekerheid, maar ik had het gevoel dat ik altijd uit moest kijken dat ik in hun buurt geen fouten maakte.’

    Dus begon Julia uit te kijken naar andere groepen om zich bij aan te sluiten. Iemand vertelde haar dat er studenten waren die een team aan het samenstellen waren om mee te doen aan ‘case-wedstrijden’ waarin studenten van de businessschool innovatieve oplossingen bedachten voor businessproblemen uit de ‘echte’ wereld. Teams kregen dan een case voor hun neus, waren een paar weken bezig met een businessplan en legden dat vervolgens voor aan belangrijke mensen uit de top van een bedrijf en professoren 
die dan bepaalden wie de winnaar was. Julia schreef zich in.

    Teams zijn succesvol als iedereen zich kan uitspreken en men rekening houdt met elkaars gevoelens

    Aan Yale waren er zo’n twaalf verschillende teams voor de case-wedstrijden. Julia sloot zich aan bij de groep waar een voormalig militair in zat, een onderzoeker van een denktank, de directeur van een non-profitorganisatie op het gebied van gezondheidseducatie en een medewerker van een vluchtelingenorganisatie. In tegenstelling tot haar studiegroep had iedereen hier een andere achtergrond.

    Maar ze werkten vanaf het begin prima samen. ‘Een van onze beste cases ging over Yale zelf,’ zei Julia. ‘Er was altijd een winkeltje met snacks geweest dat door studenten werd gerund, maar de universiteit ging de verkoop van eten overnemen en daarom sponsorde de businessschool een wedstrijd voor het omvormen van de studentenwinkel tot iets anders. We verzonnen allerlei gekke plannen. Niemand brandde een suggestie af, we vonden elkaars domme ideeën altijd geweldig.’ Uiteindelijk kwam Julia’s caseteam uit op het idee om de studentenwinkel om te bouwen tot een mini-gym, uitgerust met fitnessapparaten. Ze werden de winnaar en de mini-gym is er gekomen.


    Julia vond het altijd vreemd dat de twee teams zo anders vóélden. Beide groepen bestonden uit grofweg dezelfde soort mensen. Allemaal pientere lui 
en iedereen kon buiten de groep goed met elkaar opschieten.

    Er was geen reden te verzinnen waarom de dynamiek in Julia’s studiegroep zo competitief was terwijl de sfeer in het caseteam zo ontspannen was. ‘Ik kon niet bedenken waarom ze zo verschillend waren,’ vertelde Julia me. ‘Zo had het helemaal niet hoeven gaan.’

    Leiderschap

    Na het behalen van haar diploma ging Julia aan het werk bij Google, bij de afdeling Personeelsanalyse, die zo ongeveer alle aspecten van de tijdsbesteding van Googlemedewerkers bestudeerde. Het was haar taak de data te gebruiken om te doorgronden waarom mensen zich op een bepaalde manier gedragen.

    Zes jaar lang werd Google door het blad Fortune gerekend tot een van de beste bedrijven om voor te werken. De reden daarvoor was volgens de top van het bedrijf dat Google enorm veel geld besteedde om te onderzoeken hoe gelukkig en productief werknemers waren, zelfs nu er 53.000 mensen werkten. De afdeling Personeelsanalyse, onderdeel van Personeelszaken, hielp vast te stellen of werknemers tevreden waren met hun leidinggevenden en collega’s, of ze zich overwerkt voelden, intellectueel geprikkeld en eerlijk betaald, of de balans werk-privé wel goed zat en ze onderzochten nog honderden andere dingen.

    Individuele slimheid of sterk leiderschap bleek niet doorslaggevend

    De afdeling vervulde ook een rol bij besluiten over het aannemen en ontslaan van mensen en de analisten verschaften inzicht in wie promotie moest krijgen en wie wellicht te snel opgeklommen was. In de periode voordat Julia bij de afdeling kwam werken, had Personeelsanalyse bepaald dat Google een sollicitant maar vier keer hoefde te interviewen om te voorspellen, met een betrouwbaarheidspercentage van 86 procent, of hij of zij een aanwinst zou zijn voor het bedrijf.

    De afdeling had er met succes op aangedrongen betaald zwangerschapsverlof te verlengen van 12 tot 18 weken omdat computermodellen aantoonden dat een langer verlof het percentage nieuwe moeders dat stopte met werken met 50 procent zou verminderen. Het basisidee van de afdeling was om het leven bij Google een beetje beter en veel productiever te maken. Met genoeg data, zo dacht de afdeling Personeelsanalyse, zou ongeveer elk gedragsraadsel opgelost kunnen worden.

    Het grootste project van de afdeling Personeelsanalyse in de voorgaande jaren was een onderzoek – met de codenaam Project Zuurstof – dat bestudeerde waarom sommige managers effectiever werkten dan andere. De onderzoekers hadden uiteindelijk acht doorslaggevende managementvaardigheden ontdekt.

    
‘Zuurstof was een enorm succes voor ons,’ zei Abeer Dubey, manager bij Personeelsanalyse. ‘Het hielp om duidelijk te krijgen waardoor een goede manager zich onderscheidde van anderen en hoe we konden ondersteunen dat mensen zich verbeterden.’

    Een open kringgesprek op zijn tijd doet wonderen. – © PENSON / HH
    Een open kringgesprek op zijn tijd doet wonderen. – © PENSON / HH

    Project Zuurstof

    Uit Project Zuurstof bleek dat een goede manager:
    1. een goede coach is;
    2. kracht geeft en niet managet op microniveau;
    3. interesse en aandacht toont voor het succes en welzijn van zijn ondergeschikten; 
4. resultaatgericht is;
    5. luistert en informatie deelt;
    6. behulpzaam is bij loopbaanontwikkeling;
    7. een heldere visie en strategie voor ogen heeft;
    8. cruciale technische vaardigheden heeft.

    Het project was zelfs zo nuttig, dat ongeveer op het moment dat Julia werd ingehuurd Google met een andere reuzeonderneming begon, dit keer onder de codenaam Project Aristoteles.

    Dubey en zijn collega’s hadden opgemerkt dat veel Googlewerknemers het er in bedrijfsonderzoeken altijd maar weer over hadden hoe belangrijk hun team was. ‘Googlers zeiden dingen als: “Ik heb een fantastische leidinggevende, maar in mijn team liep het nooit zo lekker”, of: “Mijn leidinggevende is niet geweldig maar het team is zo goed dat het niet uitmaakt”,’ zei Dubey. ‘En dat was een soort eyeopener, omdat Project Zuurstof naar leiderschap had gekeken, maar niet had onderzocht hoe teams functioneren, of dat er misschien wel een perfecte verdeling bestaat voor allemaal verschillende mensen met een andere achtergrond.’ Dubey en zijn collega’s wilden uitzoeken hoe ze een perfect team konden samenstellen. Julia werd een van de onderzoekers van dit project.

    Het project begon met een breed overzicht van de wetenschappelijke literatuur. Sommige wetenschappers hadden ontdekt dat teams het beste functioneerden als ze vooral bestonden uit mensen die allemaal even introvert en extravert waren, terwijl andere hadden ontdekt dat een evenwichtige 
verdeling van persoonlijkheden de sleutel was. Er bestonden onderzoeken over het belang van teamleden met allemaal dezelfde smaak en hobby’s, 
en andere verheerlijkten juist diversiteit in groepen. Er was onderzoek dat beweerde dat teams moesten bestaan uit mensen die graag samenwerkten; maar ander onderzoek meldde dat groepen succesvoller waren als er een gezonde rivaliteit was tussen de leden. Kortom, het ging alle kanten op in de literatuur.

    Een middelmatig team dat goed samenwerkt, doet dingen die een superster nooit voor elkaar krijgt

    Maar hoe ze de data ook rangschikten, het was bijna onmogelijk om een patroon te ontdekken – of enig verband tussen succes en de samenstelling van een team. ‘We bekeken 180 teams uit het hele bedrijf,’ zei Dubey. ‘We hadden legio data, maar niets duidde erop dat een mix van specifieke karakters 
of vaardigheden of achtergronden enig verschil 
uitmaakte. Het “wie”-deel van de vergelijking leek 
er niet toe te doen.’

    Sommige productieve teams bij Google bestonden bijvoorbeeld uit vrienden die buiten het werk met elkaar sportten. Andere bestonden uit mensen die buiten de vergaderkamer praktisch vreemden voor elkaar waren. Sommige groepen prefereerden sterke leidinggevenden. Andere wilden een plattere structuur. Het meest verwarrend was wel dat sommige teams met bijna gelijke samenstelling en een overlap in teamleden een totaal verschillend niveau van effectiviteit hadden. ‘Bij Google zijn we goed in het vinden van patronen, maar hier waren geen duidelijke patronen,’ zei Dubey.

    Groepsnormen

    Dus Project Aristoteles ging over op een andere aanpak. Er kwam een tweede ronde wetenschappelijk onderzoek die zich concentreerde op zogenoemde ‘groepsnormen’. ‘Bij elke groep ontstaan op een gegeven moment collectieve normen over gepast gedrag’, had een team psychologen in Sociology of Sport Journal geschreven. Normen zijn de tradities, gedragsstandaarden en ongeschreven regels die uitmaken wat we doen. Als een team zwijgend overeenkomt dat het waardevoller is om verschil van mening te vermijden dan te discussiëren, is dat een norm die zichzelf bevestigt. Als een team een cultuur ontwikkelt die het uiten van een andere mening aanmoedigt en groepsdenken afwijst, zwaait een andere norm de scepter. Het individuele gedrag van teamleden – misschien gaan ze tekeer tegen autoriteiten of werken ze liever op zichzelf – wordt binnen een groep vaak overruled door de groepsnormen die 
respect voor het team aanmoedigen.

    De onderzoekers van Project Aristoteles stortten 
zich weer op hun data, analyseerden ze opnieuw, deze keer op zoek naar normen. Ze zagen dat het in sommige teams altijd geoorloofd was dat mensen elkaar onderbraken, bij andere moest er om beurten gesproken worden. Sommige teams vierden verjaardagen en begonnen elke bijeenkomst met informele gesprekjes. Andere kwamen meteen ter zake. Er waren teams met extraverte leden die zich tijdens bijeenkomsten voegden naar de bezadigde groepsnormen, en in weer andere kwamen introverte teamleden uit hun schulp zodra de bijeenkomsten begonnen.

    En sommige normen, zo lieten de data zien, correleerden consequent met een hoge effectiviteit van een team. Er was bijvoorbeeld een technisch ingenieur die de onderzoekers vertelde dat zijn teamleider ‘direct en recht door zee is, wat een veilige plek 
creëert om risico’s te durven nemen. […] Ze neemt ook de tijd om te vragen hoe het met ons gaat, te kijken hoe ze je kan helpen en ondersteunen.’ Dit was een van de effectiefste groepen binnen Google.

    Anderzijds vertelde een andere ingenieur de onderzoekers dat zijn ‘teamleider een slechte beheersing over zijn emoties heeft. Hij raakt in paniek over kleine dingen en probeert telkens de controle te grijpen. Ik zou niet graag autorijden met hem naast me, want hij zou het stuur proberen te pakken en de auto in de prak rijden.’ Dit team presteerde slecht. Maar de werknemers hadden het vooral over hoe de verschillende teams vóélden. ‘En dat vond ik begrijpelijk, misschien door mijn ervaringen aan Yale,’ zei Julia. ‘Ik had in een paar teams gezeten die me totaal uitputten, terwijl ik van andere groepen juist energie kreeg.’

    Het lijkt erop dat groepsnormen een doorslaggevende rol spelen voor de manier waarop deelname aan een groep ervaren wordt. Onderzoek door psychologen van Yale, Harvard, Berkeley, de University of Oregon en andere universiteiten geeft aan dat normen 
bepalen of we ons veilig of bedreigd voelen, krachteloos of opgewonden, gemotiveerd of ontmoedigd door de andere teamleden. Julia’s studiegroep aan Yale bijvoorbeeld, putte haar uit omdat ze altijd op haar hoede was vanwege de heersende normen – het gedoe over leiderschap, de druk om voortdurend te laten zien wat je kon, de neiging om steeds kritiek te leveren. Daartegenover kon in het caseteam iedereen vriendelijk en ongedwongen zijn door de daar gehanteerde normen, enthousiasme voor elkaars ideeën, door niet altijd kritiek te leveren, positief 
te zijn – of iemand nou leiderschap wilde uitoefenen of meer op de achtergrond wilde blijven. Samenwerken was hier makkelijk.

    Maar het was wel de vraag welke normen er het meest toe deden. Het onderzoek van Google had tientallen normen gevonden die belangrijk leken – maar soms spraken de normen van de verschillende effectieve teams die even succesvol waren elkaar tegen. Was het maar beter om iedereen naar believen te laten praten of zou een strenge leider 
de discussie moeten inperken? Was het effectiever 
als mensen openlijk met elkaar van mening verschilden of moesten conflicten worden afgezwakt? 
Wat waren de cruciaalste normen?

    Googlemedewerkers in het Europese hoofdkantoor van het bedrijf in Londen. © PENSON / HH
    Googlemedewerkers in het Europese hoofdkantoor van het bedrijf in Londen. © PENSON / HH

    Collectieve intelligentie

    Stel je voor dat je gevraagd bent om je bij een van twee teams aan te sluiten: A of B.

    Team A bestaat uit acht mannen en twee vrouwen, allemaal uitzonderlijk slim en succesvol. Als je een opname ziet waarin ze samenwerken, zou je welbespraakte professionals zien die elkaar niet in de rede vallen en zich beleefd en hoffelijk gedragen. 
Als er op een bepaald moment een vraag opkomt, is één persoon – duidelijk een expert op dat terrein – geruime tijd aan het woord terwijl alle anderen luisteren. Niemand onderbreekt hem. Als iemand anders van het onderwerp afdwaalt herinnert een collega hem aan de agenda, en stuurt het gesprek weer in de goede richting. Het team is efficiënt. De vergadering is precies op het afgesproken tijdstip afgelopen.

    Bij team B gaat het anders. Er zijn daar evenveel mannen als vrouwen, van wie sommigen succesvol in de top zitten, terwijl anderen middenmoters zijn die professioneel weinig gepresteerd hebben. In een video-opname zie je de leden van het team lukraak hun zegje doen in de discussie. Sommigen praten maar door, anderen houden het kort. Het gesprek 
is lastig te volgen omdat ze elkaar zo vaak in de rede vallen. Als iemand uit het team abrupt het onderwerp verandert of afdwaalt, sjeest de rest van de groep met hem dat zijpad op. De bijeenkomst wordt niet echt beëindigd: iedereen blijft gewoon zitten roddelen.

    Bij welke groep zou je je liever aansluiten?

    In 2008 vroeg een groep psychologen van Carnegie Mellon University en het MIT zich af of ze zouden kunnen ontdekken welke van de teams duidelijk beter was. ‘Omdat onderzoek, leidinggeven en veel andere taken steeds meer in groepen worden uitgevoerd – zowel in levenden lijve als “virtueel” – wordt het steeds belangrijker om te begrijpen wat bepalend is voor de groepsprestatie’, schreven de onderzoekers in 2010 in Science. ‘In de twintigste eeuw hebben 
psychologen belangrijke voortgang geboekt bij het definiëren en systematisch meten van individuele intelligentie. Wij hebben de statistische benadering die zij ontwikkelden voor het meten van individuele intelligentie, gebruikt om systematisch groepsintelligentie te meten.’

    Anders gezegd: de onderzoekers wilden weten of er een collectieve intelligentie bestaat die binnen een team ontstaat en die anders is dan de slimheid van welk individueel lid dan ook.

    Even geen teamwerk in Tech City, een andere Googlevestiging in Londen. – © Getty Images
    Even geen teamwerk in Tech City, een andere Googlevestiging in Londen. – © Getty Images

    Iedereen op zijn plek

    Om dit voor elkaar te krijgen ronselden de onderzoekers 699 mensen, verdeelden die in 152 teams 
en gaven elke groep een reeks opdrachten die verschillende vormen van samenwerking vereisten. 
De meeste teams begonnen met een brainstorm van tien minuten over de mogelijke gebruikswijze van een baksteen en kregen een punt voor elk uniek idee. Daarna kregen ze de opdracht een boodschappenritje te plannen alsof ze huisgenoten waren met slechts één auto. Ieder teamlid kreeg een andere boodschappenlijst en een plattegrond waarop de prijzen van verschillende winkels stonden. De enige manier waarop een team de hoogste score kon krijgen, was dat iedere persoon één felbegeerd artikel van zijn lijstje opofferde in ruil voor iets wat bij de hele groep in de smaak viel. Daarna werd de teams opgedragen tot een uitspraak te komen in een zaak waarbij een student-basketballer kennelijk zijn docent had omgekocht. Sommige teamleden vertegenwoordigden de belangen van de faculteit; andere spraken vanuit de sportsectie. De uitspraak die maximaal tegemoetkwam aan het belang van beide groepen werd met punten beloond.

    Al deze opdrachten vereisten de medewerking van het hele team, en elke opdracht vroeg om een andere manier van samenwerken. Tijdens de observatie van de groepen zagen de onderzoekers overal een andere dynamiek ontstaan. Een paar teams verzonnen tientallen slimme gebruikswijzen voor de baksteen, kwamen tot een uitspraak die iedereen tevreden stemde en hadden het boodschappenritje in een oogwenk gepiept. Andere bleven dezelfde functie voor de baksteen in steeds andere woorden beschrijven, kwamen tot uitspraken die sommige deelnemers links lieten liggen en het lukte hen niet om meer dan ijs en fruitmuesli te kopen omdat niemand concessies wilde doen. Interessant was dat wanneer teams één taak goed vervulden, ze de andere taken er ook goed van afbrachten. Omgekeerd leken de teams die één taak niet goed deden, alles niet goed te doen.

    De sterke teams bevatten ook meer vrouwen

    Je zou kunnen denken dat de ‘sterke teams’ succesvol waren omdat de leden ervan slimmer waren – dat groepsintelligentie misschien niets meer was dan 
de bij elkaar opgetelde individuele intelligentie van de afzonderlijke teamleden. Maar de onderzoekers hadden vooraf het iq van de deelnemers getest en ontdekt dat de individuele intelligentie niet correleerde met het groepsresultaat. Tien slimme mensen bij elkaar in een kamer zetten, betekende niet dat ze vraagstukken op een intelligentere manier oplosten – nee, die slimme mensen werden vaak overtroefd door groepen die bestonden uit mensen die lager scoorden op intelligentie, maar die als groep toch slimmer leken.

    Of je zou kunnen beweren dat de sterke teams vastberadener leiders hadden. Maar het onderzoek liet zien dat ook dat niet klopte. Uiteindelijk kwamen de onderzoekers tot de conclusie dat de sterke teams 
het niet alleen goed hadden gedaan door de aangeboren kwaliteiten van de teamleden, maar ook door de manier waarop ze met elkaar omgingen. 
Anders gezegd, de succesvolste teams hanteerden normen waardoor iedereen zich op zijn plek voelde.

    ‘Alles leidt naar bewijs voor een overkoepelend collectief intelligentie-element dat voor een breed scala aan taken de groepsprestatie verklaart’, schreven de onderzoekers in hun artikel in Science. ‘Een dergelijke collectieve intelligentie is een eigenschap van de groep zelf, niet van de afzonderlijke individuen.’ Het waren de normen, niet de mensen, die het team slim maakten. De juiste normen konden de collectieve intelligentie van een groep middelmatige breinen omhoogtrekken. De verkeerde normen konden als struikelblok fungeren voor een groep die bestond uit mensen die ieder afzonderlijk bijzonder slim waren.

    Maar toen de onderzoekers de opnames bekeken van de interacties van de sterke teams, zagen ze dat niet alle normen er hetzelfde uitzagen. ‘Het was opvallend dat een aantal zich heel anders gedroeg,’ zei Anita Woolley, hoofdauteur van het onderzoek. ‘In sommige teams zaten een paar slimmeriken die uitpuzzelden hoe ze het werk gelijk konden verdelen. Andere groepen hadden gemiddeld intelligente teamleden maar verzonnen een manier om zo goed mogelijk te profiteren van ieders relatieve kracht. Sommige groepen hadden een sterke leider. Bij andere groepen was het wat meer in beweging en nam iedereen een leiderschapsrol op zich.’

    Twee soorten gedrag

    Maar er waren twee soorten gedrag die bij alle sterke teams voorkwamen.

    Ten eerste: de leden van sterke teams waren zo ongeveer allemaal even lang aan het woord, een fenomeen dat de onderzoekers betitelden als ‘een evenredige distributie van gespreksbijdragen’. In sommige teams deed bijvoorbeeld tijdens de opdrachten iedereen zijn zegje. In andere groepen was het aandeel in de conversatie bij elke opdracht anders, maar uiteindelijk was iedereen wel ongeveer even lang aan het woord geweest. ‘Zolang iedereen de kans kreeg om iets te zeggen, presteerde het team goed,’ zei Woolley. 
‘Maar als er maar één iemand of een kleine groep 
de hele tijd het woord voerde, zakte de collectieve intelligentie.

    Niet bij elk gesprek hoefde er een gelijke inbreng te zijn, maar in totaal moest het wel in evenwicht zijn.’

    Ten tweede: de sterke teams hadden een ‘hoge gemiddelde sociale sensitiviteit’ – een hoogdravende manier om te zeggen dat de groepen intuïtief begrepen hoe teamleden zich voelden, gebaseerd op de manier van praten, hoe mensen zich voordeden en de uitdrukking op hun gezicht.


    Een van de makkelijkste manieren om sociale gevoeligheid te meten is om iemand foto’s te laten zien van de ogen van mensen en hun te vragen om te beschrijven wat die persoon denkt of voelt. Dit is 
een ‘test om te meten hoe goed iemand zich kan verplaatsen in iemand anders’ hoofd, en kan “afstemmen” op hun mentale staat’, schreef de bedenker van de ‘gedachten in ogen lezen’-test, Simon Baron-Cohen van de University of Cambridge. Mannen raden gemiddeld slechts 52 procent van de emoties van de persoon op de foto correct, vrouwen meestal 61 procent.

    Mensen in de sterke teams in Woolleys experiment scoorden bovengemiddeld bij de ‘gedachten in ogen lezen’-test. Ze leken te zien wanneer iemand van de kaart was of zich buitengesloten voelde. Ze vroegen elkaar waar de ander aan dacht. De sterke teams bevatten ook meer vrouwen.

    Maar terugkomend op de vraag bij welk team je je liever zou aansluiten ingeval je de keus kreeg tussen de serieuze club, het professionele team A, of het vrijere, meer informele team B: je zou het beste kunnen opteren voor team B. Team A is slim en zit vol effectieve collega’s. Individueel zullen de leden stuk voor stuk succesvol zijn. Maar als team neigen ze ernaar om hun individuele gedrag voort te zetten. Er is weinig aanleiding om te denken dat ze als groep een collectieve intelligentie zullen ontwikkelen, omdat uit niets blijkt dat iedereen een gelijke stem heeft in het geheel en dat de leden gevoelig zijn voor de gevoelens en behoeften van teamgenoten.

    Team B is in tegenstelling daarmee rommeliger. Mensen praten door elkaar heen, ze springen van de hak op de tak, ze zijn gezellig aan het doen in plaats van zich aan de agenda te houden. Maar iedereen praat zoveel als voor hem of haar nodig is. Ze voelen zich allemaal even gehoord en snappen elkaars non-verbale communicatie en manier van uitdrukken. Ze proberen te anticiperen op elkaars reactie. Team B mag dan minder individuele uitblinkers hebben, de som van de groep is veel groter dan de afzonderlijke delen.

    Psychologische vrijheid

    Tegen de zomer van 2015 hadden de onderzoekers van het Google Project Aristoteles twee jaar lang onderzoeken verzameld, vraaggesprekken gehouden, informatie vergeleken met data uit het verleden en statistieken geanalyseerd. Ze hadden tienduizenden afzonderlijke data nauwkeurig onderzocht en tientallen softwareprogramma’s ontworpen om de ontwikkeling te analyseren. Uiteindelijk waren ze zover om hun conclusies te openbaren aan de medewerkers van het bedrijf.

    Ze belegden een bijeenkomst in het hoofdkantoor in Mountain View. Duizenden medewerkers kwamen opdagen en nog veel meer keken via een videostream. Laszlo Bock, hoofd van de afdeling Personeelszaken bij Google, liep het podium op en bedankte iedereen voor zijn aanwezigheid. ‘Het belangrijkste wat jullie van dit onderzoek zouden moeten meenemen is dat het er in veel opzichten meer toe doet hóé een team werkt, dan wíé erin zit,’ zei hij.

    Voor hij het podium op ging, had hij nog wat tegen me gezegd: ‘We dragen allemaal een mythe mee in ons hoofd. We denken dat we supersterren nodig hebben. Maar dat kwam niet uit ons onderzoek. 
Als je een team middelmatige krachten neemt en 
je leert ze op de goede manier met elkaar werken, dan zullen ze dingen doen die een superster nooit voor elkaar zou krijgen. En er zijn nog andere mythen, zoals dat salesteams anders geleid moeten worden dan technische teams, of dat de beste teams het over alles wat ze doen eens moeten zijn, of dat goed presterende teams heel veel werk nodig hebben om zich betrokken te blijven voelen, of dat teamleden in elkaars nabijheid moeten werken.

    ‘We richten ons nooit op het debuggen van menselijke interactie. We zetten goeie mensen bij elkaar en hopen dan dat het gaat lukken, en soms is dat zo en soms niet, en meestal weten we niet waarom’

    Maar we kunnen nu wel zeggen dat dat niet klopt. De data laten zien dat er een universele waarheid is voor het slagen van sterke teams. Het is belangrijk dat alle leden van het team zich gehoord voelen, maar het lijkt niet veel uit te maken of ze echt ergens een stem in hebben of beslissingen nemen. De hoeveelheid werk of de nabijheid van teamleden maakt ook niet uit. Wat ertoe doet is dat ze gehoord worden en sociaal fijngevoelig zijn.’

    Bock liet op het podium een reeks afbeeldingen zien. ‘Er zijn vijf sleutelnormen die ertoe doen,’ vertelde hij het publiek.
    1. Teams moeten geloven dat hun werk belangrijk is.
    2. Teams moeten het gevoel hebben dat hun werk voor hen persoonlijk betekenisvol is.
    3. Teams hebben duidelijke doelen en afgebakende rollen nodig.
    4. Teamleden moeten weten dat ze op elkaar kunnen rekenen.
    5. Maar het belangrijkste: teams hebben psychologische veiligheid nodig.

    Om psychologische veiligheid te creëren, moesten teamleiders het juiste gedrag voordoen, zei Bock. Daarvoor konden ze checklists gebruiken die ontworpen waren door Google: teamleiders zouden de leden van hun team tijdens een gesprek niet moeten onderbreken, want daardoor ontstaat een interruptienorm; ze zouden moeten laten zien dat ze luisterden door het gezegde, nadat het teamlid uitgesproken was, samen te vatten; ze zouden eerlijk moeten zijn over wat ze niet wisten; ze zouden een bijeenkomst pas moeten afsluiten wanneer alle leden van een team ten minste één keer hun zegje hadden gedaan; ze zouden mensen die ontdaan zijn, moeten aanmoedigen hun frustraties te uiten, en leden van het team aanmoedigen om onbevooroordeeld te reageren; ze zouden conflicten tussen groepen niet moeten verdoezelen en ze door open discussie moeten oplossen.

    Op de checklist stonden tientallen tactieken. Maar ze draaiden allemaal om twee algemene principes: teams zijn succesvol wanneer iedereen het gevoel heeft zich te kunnen uitspreken en wanneer de leden laten zien dat ze rekening houden met elkaars gevoelens.

    ‘Er zijn veel kleine dingen die een leider kan doen,’ zei Abeer Dubey. ‘Kapt de leider mensen tijdens een vergadering af met de opmerking “Ik wil hier graag een vraag over stellen”, of wacht ze af tot iemand klaar is met zijn verhaal? Hoe reageert de leider op een ontdaan iemand? Dat zijn zulke subtiele dingen, maar ze kunnen een enorme impact hebben. Ieder team is anders, en het is niet ongebruikelijk in een bedrijf als Google dat technici of verkoopmedewerkers opgeleid zijn om de strijd aan te gaan voor datgene waar ze in geloven. Maar je moet wel de juiste normen hebben om verschil van mening productief in plaats van destructief te laten zijn. Anders wordt een team nooit beter.’

    Bewuster

    Drie maanden lang reisde Project Aristoteles van het ene naar het andere district, lichtte hun bevindingen toe en begeleidde teamleiders. De mensen aan de top van Google verschaften instrumenten die teams konden gebruiken om te evalueren of de leden zich psychologisch veilig voelden en werkoverzichten om teamleden en -leiders hun scores te helpen verbeteren.

    ‘Ik heb een achtergrond in kwantitatief onderzoek. Als ik iets moet gaan geloven, dan moet je me data geven om het te staven,’ zei Sagnik Nandy, die als hoofd van Googles afdeling Technische Analyse een van de grootste teams van het bedrijf leidt. ‘Dus het zien van al deze data heeft een ommekeer voor me betekend. Technici halen heel graag fouten uit software omdat we weten dat we met slechts een paar tweaks de effectiviteit met 10 procent verhogen. Maar we richten ons nooit op het debuggen van menselijke interactie. We zetten goeie mensen bij elkaar en hopen dan dat het gaat lukken, en soms is dat zo en soms niet, en meestal weten we niet waarom. Door Aristoteles debuggen we onze mensen nu. Het heeft de manier waarop ik vergaderingen leid totaal veranderd. Ik denk nu zoveel bewuster na over hoe ik laat zien dat ik luister, of ik interrumpeer, of hoe ik iedereen aanmoedig zijn zegje te doen.’

    Het project heeft ook effect op het team Aristoteles. ‘Een paar maanden geleden zaten we in een vergadering en maakte ik een fout,’ vertelde Julia Rozovsky me. ‘Geen grote fout, maar het was wel beschamend, en achteraf stuurde ik een berichtje rond waarin ik uitlegde wat er was misgegaan, waarom het was gebeurd en hoe we het zouden oplossen. Meteen daarna kreeg ik een e-mail van een teamlid met alleen maar “Au” daarin.

    Het was alsof ik een stomp in mijn maag kreeg. 
Ik was al ontdaan dat ik een fout had gemaakt, en deze mail appelleerde precies aan mijn onzekerheden. Maar omdat we al lang samenwerkten, mailde ik hem terug en zei: “Er gaat niets boven een flinke ‘au’ om het gevoel van ochtendlijke psychologische vrijheid te vernietigen!” En hij reageerde met: “Ik probeer gewoon even je veerkracht uit.” Dat zou bij iemand anders verkeerd gevallen kunnen zijn, maar hij wist dat dit precies was wat ik nodig had. Met een interactie van dertig seconden losten we de spanning op. Het is grappig om je in teamverband bezig te houden met een project over teameffectiviteit, want je kunt alles wat je leert al doende uitproberen. Ik realiseerde me dat zolang iedereen maar het idee heeft dat ze ook wat mogen zeggen en we echt laten zien dat we naar elkaar willen luisteren, je het gevoel hebt dat iedereen je steunt.’

    Auteur: Charles Duhigg

    Dit is een voorpublicatie uit Slimmer, sneller, beter – Het geheim van productiviteit thuis en op het werk, dat binnenkort verschijnt bij Ambo|Anthos. Vertaling: René van Veen, Louise Koopman

  • Einstein in Afrika

    Einstein in Afrika

    Afrikaans talent verlaat het continent meestal om elders carrière te maken. Natuurkundige Neil Turok wil graag dat overheden en bedrijven meer investeren in wetenschap en onderzoek, zodat toekomstige knappe koppen in Afrika kunnen blijven.

    Het vakgebied van de Afrikaan Neil Turok, een van ’s werelds beste natuurkundigen, is het begrijpen van het prille begin van het universum. Samen met Stephen Hawking ontwikkelde hij de Hawking-Turok instanton solutions, waarin het ontstaan van een inflatoir universum wordt beschreven en waarin wordt gesteld dat, oerknal of niet, het universum niet uit het niets, maar juist uit iets is ontstaan.

    Dichter bij huis heeft de Zuid-Afrikaan nogal wat stof doen opwaaien door de oprichting van het African Institute for Mathematical Sciences (AIMS), een pan-Afrikaans samenwerkingsverband tussen kenniscentra voor postdoctorale opleidingen, onderzoek en verdere ontwikkelingen in de mathematische wetenschappen.

    Worsteling

    Volgens Turok is de kans groot dat de volgende ‘Einstein’ op deze wereld uit Afrika afkomstig is. ‘Alleen al omdat in 2050 rond veertig procent van de jongeren uit Afrika komt. Maar veel belangrijker is het feit dat Afrikanen uit culturen stammen die uitgesloten zijn geweest van wiskunde en natuurwetenschappen (net als Einstein, wiens onderdrukte joodse herkomst de uitsluiting van de universiteit van eerdere generaties in zich droeg)… Zij zullen dus iets nieuws brengen.’

    Afrika’s ontluikende wetenschappers hebben de nodige hindernissen te overwinnen. Allereerst de kwaliteit van het onderwijs. AIMS probeert daar iets aan te doen, een sterke basiskennis en een deugdelijk begrip van natuurwetenschap, technologie, techniek en wiskunde zijn van groot belang.

    Een voorbeeld van een land waar deze worsteling op het gebied van onderwijs zich afspeelt is Zuid-Afrika. Volgens Turok wordt Zuid-Afrika steeds beter in natuurwetenschappen, maar heeft het te kampen met de erfenis van de apartheid en is het aantal goede resultaten nog te laag.

    In 2050 komt rond veertig procent van de jongeren uit Afrika

    De tweede grote uitdaging heeft te maken met werkgelegenheid. Uit interviews met een aantal van Afrika’s briljantste jonge wetenschappers tijdens het Next Einstein Forum – de grootste wetenschappelijke bijeenkomst van Afrika –, bleek dat ze zich grote zorgen maken over de onzekere carrièremogelijkheden. Hierdoor zien deze Afrikaanse talenten zich vaak genoodzaakt naar het buitenland te verhuizen, waar ze aan de allernieuwste onderzoeken kunnen werken en een behoorlijk salaris verdienen. Ook Turok denkt dat er in Afrika momenteel onvoldoende banen en industrieën zijn om deze jonge wetenschappers van werk te voorzien. ‘Een wetenschappelijke infrastructuur ontbreekt.’

    De Afrikaanse Unie heeft een programma voor twintig onderzoeksbeurzen opgezet dat antwoorden moet vinden op Afrika’s sociaaleconomische uitdagingen.
    Geïnitieerd door Turok probeert AIMS naast de volledige studiebeurzen ook mogelijkheden te scheppen de komende twee jaar honderd onderzoeksleerstoelen te creëren. Kosten: twintig miljoen dollar.

    Neil Turok.
    Neil Turok.

    Niet alleen Zuid-Afrika, ook andere landen op het continent brengen uitstekende wetenschappers voort. ‘Nigeria kent een overvloed aan afgestudeerden in wiskunde, natuurwetenschap en techniek. Kameroen heeft een sterke wiskundeopleiding en investeerde samen met AIMS in een groot opleidingscurriculum voor docenten. Soedan heeft een groot aantal wetenschappers, met name vrouwen… Volgens sommige mensen neigen vrouwen in moslimlanden ernaar door te studeren, omdat het een manier is om het huwelijk uit te stellen. Ook Kenia, Tanzania en Oeganda leveren veel wetenschappers af. Rwanda is een opvallend voorbeeld: het land heeft de visumverplichtingen voor alle Afrikanen opgeheven en probeert getalenteerde, jonge ondernemers over te halen pan-Afrikaanse bedrijven te starten.’

    De toekomst voor Afrika’s wetenschappers ziet er dus rooskleuriger uit en Turok is ervan overtuigd dat de volgende Einstein een Afrikaan is.

    Martial Loth Ndeffo Mbah studeerde af aan het AIMS en is nu als wetenschapper verbonden aan Yale. Hij was een van de wetenschappers die in de frontlinie werkten aan de ebolaepidemie in West-Afrika. Martial kwam niet uit een bevoorrecht nest: hij en zijn vijf broers en zussen zijn opgevoed door hun alleenstaande moeder die vastbesloten was al haar kinderen naar de universiteit te sturen met het geld dat zij op de markt verdiende. Over het algemeen ‘geloven Afrikanen in opleiding en zijn ze tot enorme offers bereid om hun kinderen naar school te kunnen sturen’.

    Auteur: Samantha Spooner
    Vertaler: Martinette Susijn

    Mail & Guardian
    Zuid-Afrika | weekblad, 
oplage 41.000

    Opgericht in 1985 als Weekly Mail en in 1990 vlot getrokken door The Guardian in Londen. Sinds 2002 eigendom van de Zimbabwaanse krantenuitgever Trevor Ncube. De duidelijk links georiënteerde krant ijvert voor een toleranter Zuid-Afrika.

  • Mensen slapen minder maar beter

    Mensen slapen minder maar beter

    Uit onderzoek naar de nachtelijke gewoonten van talloze zoogdieren, blijkt dat de mens kort maar intens heeft leren slapen (rond een kampvuur) en daardoor in staat is cognitieve vermogens te ontwikkelen.

    Wij onderscheiden ons in de dierenwereld niet alleen door onze opponeerbare duim [de punt van de duim kan de punt van iedere andere vinger van dezelfde hand aanraken], maar we behoren ook tot de zoogdieren die het minst slapen, daarin slechts overtroffen door giraffen, olifanten en nog een paar andere dieren. De mens slaapt gemiddeld nauwelijks zeven uur per nacht. Tegenover de 11,5 uur slaap die een chimpansee nodig heeft, om maar een voorbeeld te noemen van een zoogdier dat evolutionair heel dicht bij ons staat. Toch is er, anders dan je misschien zou denken, geen reden tot bezorgdheid. Want we slapen weliswaar minder, maar beter. Anders gezegd: onze slaap is dieper en effectiever.

    Dat wordt gesuggereerd door een nieuw onderzoek uitgevoerd door twee Amerikaanse wetenschappers van Duke University (Durham, North Carolina), David Samson en Charlie Nunn, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in het antropologisch tijdschrift Evolutionary Anthropology.

    Onze slaap is dieper en effectiever

    Het onderzoek werd uitgevoerd in twee fasen. In de eerste fase hebben Samson en Nunn de wetenschappelijke literatuur afgestruind om een database op te stellen over de nachtelijke gewoonten van honderden zoogdieren, inclusief 21 primatensoorten. Van onder meer de orang-oetang, de West-Afrikaanse geelgroene meerkat, de baviaan en de lemuur tot de mens. Vervolgens zijn de verschillende soorten met behulp van allerlei statistische technieken ingedeeld op een stamboom. Hieruit bleek meteen dat wij vergeleken bij andere soorten veel minder tijd besteden aan slapen. De lampongaap en de dwergmuismaki slapen bijvoorbeeld maar liefst 14 tot 17 uur per etmaal.

    Kort, maar intens slapen bij het kampvuur heeft de cognitieve vermogens van de mens vergroot. © Getty
    Kort, maar intens slapen bij het kampvuur heeft de cognitieve vermogens van de mens vergroot. © Getty

    In de tweede fase van het onderzoek hebben de wetenschappers de slaapkwaliteit geanalyseerd. 
En wat vonden ze? Bij de mens duren de stadia van de lichte slaap korter en die van de diepe slaap langer. De zogenaamde remslaap (Rapid Eye Movement), oftewel de slaapfase die wordt gekenmerkt door dromen, en waarin we ons geheugen consolideren en overbodige informatie uitwissen, maakt bij de mens bovendien 25 procent van de totale slaaptijd uit. Bij veel van de onderzochte primaten beslaat deze fase amper 5 procent van de totale slaaptijd. (Overigens zijn sommige walvissoorten en dolfijnen in staat om te slapen met maar één helft van hun hersens, terwijl de andere hersenhelft wakker blijft.)

    ‘De mens is de enige soort waarbij de slaap weliswaar korter duurt maar kwalitatief beter is,’ zegt Samson, antropoloog en coauteur van het onderzoek, die ongeveer 2000 uur bezig is geweest met het observeren van slapende orang-oetangs.

    Verandering van gewoonte

    Maar waarom zijn wij op deze manier geëvolueerd? Volgens de professoren van Duke University moet deze ontwikkeling worden toegeschreven aan een verandering van gewoonten die dateert van ver vóór de enorme blootstelling van de mens aan het kunstlicht van smartphones en andere beeldschermen dat de wereld van vandaag kenmerkt. Dit was al eerder aangetoond door een onderzoek onder verschillende gemeenschappen van jagers-verzamelaars in Tanzania, Namibië en Bolivia, die zelfs nog korter bleken te slapen dan wij. ‘Als alleen de verlichting en andere aspecten van het moderne leven verantwoordelijk waren voor het feit dat wij minder slapen, zou je verwachten dat gemeenschappen die verstoken zijn van elektriciteit meer zouden slapen,’ vervolgt Samson. Dat blijkt echter niet zo te zijn.

    5964400251 8dd37a206a b

    Om te bepalen welke factor dan wél verantwoordelijk is geweest voor die verandering, zijn de onderzoekers teruggegaan in de tijd: om precies te zijn naar de periode waarin wij niet langer in bomen sliepen, zoals onze oudste voorouders waarschijnlijk deden, maar onze voeten op de grond zetten.

    De mogelijkheid om in grote groepen rondom een vuur in slaap te vallen en zo warm te blijven en roofdieren op afstand te houden, zou de eerste mensen in staat hebben gesteld zo veel mogelijk uit hun slaap te halen in zo kort mogelijke tijd. Waarin ze zich dus onderscheidden van hun voorouders. Dit zou dubbele winst hebben opgeleverd, zo lezen we in het onderzoeksverslag: ‘Door de gereduceerde rusttijd zou er meer tijd beschikbaar zijn gekomen voor activiteiten die te maken hadden met het overbrengen van behendigheid en kennis. En een betere slaapkwaliteit zou van cruciaal belang geweest kunnen zijn voor het consolideren van deze behendigheden, wat leidde tot een ontwikkeling van de cognitieve vermogens.’

    Dit zijn plausibele hypotheses. Maar er zijn ook een aantal zwakke punten, zo laat Akshat Rathi zien in onlinemagazine Quartz. Journalist Rathi bestudeerde het onderzoek van Duke en vond dat lemuren heel veel slapen, hoewel ze zo klein zijn dat ze veilig in boomholtes zouden kunnen dutten; en er zijn zoogdieren, zoals het vogelbekdier, die een nog langere remslaap hebben dan wij. ‘Niettemin,’ concludeert Rathi, ‘is het duidelijk dat minder uren slapen onze kansen om over de aarde te heersen heeft vergroot.’

    Rosita Rijtano

    Vertaler: Etta Maris

    La Repubblica
    Italië | oplage 650.000
    Sinds 1976 de krant voor de intellectuele en zakelijke elite van Italië, staat politiek dicht bij de Democratische Partij (PD). Uitte met name gedurende Berlusconi’s laatste ambtsperiode steeds meer kritiek op de regering. Qua oplage de concurrent van de Corriere della Sera.

  • Digitale data opslaan in DNA, het kan

    Digitale data opslaan in DNA, het kan

    Alle digitale informatie ter wereld opslaan in een wijnkistje? DNA-opslag lijkt dé manier om de buitensporig groeiende hoeveelheid computerdata veilig en eeuwenlang te bewaren.

    Computergegevens worden doorgaans opgeslagen in microscopisch kleine magnetische vlekjes, in elektrische stroompjes of in patronen van minuscule stipjes die het licht van een laserstraal reflecteren. Maar uiteindelijk belanden de data misschien ooit wel in de bouwstenen van het leven zelf en worden ze in de organische moleculen geëtst die samen DNA-strengen vormen.

    Dat is de conclusie die getrokken kan worden uit twee recente experimenten, één door informatici van de University of Washington en Microsoft, het andere uitgevoerd door een groep wetenschappers aan de University of Illinois. Beide onderzoeken tonen aan dat DNA-moleculen geschikte informatiedragers zijn, waarop alle digitale informatie ter wereld zou kunnen worden opgeslagen in een vochtoplossing van pakweg negen liter. Alle informatie ter wereld in één doosje wijn.

    De experimenten bewezen dat specifieke digitale bestanden gericht kunnen worden opgevist uit een potentieel oneindige hoeveelheid data. En volgens de onderzoekers kunnen met deze nieuwe opslagtechniek onafzienbare hoeveelheden informatie voor ten minste duizend jaar veilig worden opgeborgen. Dat is immers de grote tekortkoming van alle bestaande micro-elektronische systemen voor dataopslag: op magnetische schijven of tape en zelfs op optische dragers [zoals de compact disc of cd] kunnen data voor hooguit enkele decennia worden bewaard.

    In de versmelting van computertechnologie en biologie kan nog grote vooruitgang worden geboekt

    De nieuwe onderzoeksresultaten bieden zicht op een methode om de exponentieel groeiende hoeveelheid computerdata eeuwenlang te kunnen opslaan. En vergeleken met de capaciteit van zelfs de meest geavanceerde elektronische of magnetische opslagsystemen, is de opslagcapaciteit van DNA duizelingwekkend hoog. In theorie kun je daarmee een exabyte aan informatie opslaan in een volume ter grootte van een zandkorrel. Een exabyte staat ongeveer gelijk aan de opslagcapaciteit van tweehonderd miljoen dvd’s.


    DNA-moleculen zijn de dragers van de genetische instructies die de ontwikkeling en het functioneren van levende organismen aansturen. De kosten van de zogenaamde sequencing, het uitlezen van de genetische code, dalen sneller dan de kosten van computergeheugen. Daarnaast wordt vooruitgang geboekt met het synthetiseren van strengen van willekeurige sequenties kleine organische moleculen, zogenaamde oligonucleotiden, de bouwstenen van het DNA. Als de kosten van sequencing en van het synthetiseren van DNA blijven dalen, komen nieuwe soorten hybride opslagsystemen volgens informatici binnen handbereik.

    ‘Het afgelopen jaar drong ineens het besef door dat in die versmelting van computertechnologie en biologie nog grote vooruitgang kan worden geboekt,’ zegt Douglas M. Carmean, op dit moment onderzoeker bij Microsoft en vroeger ontwerper van microprocessoren bij Intel. De ontwikkeling van beide vakgebieden dateert van de tijd van de eerste interactieve computers. De eerste echte personal computer, de LINC, werd in 1961 door Wesley A. Clark ontworpen voor biomedische onderzoekers. ‘Biotech heeft in het verleden geprofiteerd van de informatietechnologie,’ zegt Luis Ceze, een informaticus van de University of Washington en een van de bedenkers van het nieuwe DNA-opslagsysteem. ‘Nu moet de biotech iets terugdoen.’

    Nieuw systeem

    De eerste tekenen van het samengaan van biologie en computertechnologie zijn te vinden in het kleine laboratorium in de kelder van de informaticafaculteit van de University of Washington. Dat lab staat volgestouwd met apparatuur die je eerder in een biologielab zou verwachten: een desktopapparaat voor de sequencing van DNA en een apparaat dat van kleine stukjes DNA miljarden exacte kopieën kan maken. Die twee vormen samen het prototype van een methode voor dataopslag die over vijf jaar misschien al veel wijder verbreid is. Volgens de onderzoekers zou de methode een uitkomst zijn voor Hollywoodstudio’s en moderne ziekenhuizen, die oplossingen zoeken voor de langdurige opslag van digitale films respectievelijk röntgenfoto’s en MRI-opnamen.

    Eerdere proeven, uitgevoerd aan Harvard in 2012 en door onderzoekers van het European Bioinformatics Institute in het Britse Hinxton in 2013, wezen uit 
dat het mogelijk is om databestanden in DNA op te slaan en ook weer als digitale informatie uit te lezen. De onderzoeksgroep van Harvard haalde wereldwijd de media door op die manier miljarden exemplaren van Regenesis op te slaan, een boek van geneticus George Church en wetenschapsjournalist Ed Regis. De onderzoeksteams van de University of Illinois en van de University of Washington en Microsoft borduren daarop voort door informatie in DNA-vorm op te slaan en vervolgens één specifiek bestand uit die massa informatie te halen.

    Een medewerker van Brooks Life Science Systems bij de A3+ SmaRTStore, een machine die zo’n 500.000 DNA-samples kan opslaan. – © Joe Raedle / Getty
    Een medewerker van Brooks Life Science Systems bij de A3+ SmaRTStore, een machine die zo’n 500.000 DNA-samples kan opslaan. – © Joe Raedle / Getty

    De onderzoekers in Illinois hebben de Wikipedia-pagina’s van zes universiteiten in DNA weggeschreven, en slaagden er vervolgens in om specifieke delen van die tekst te selecteren en te bewerken. De onderzoekers van de University of Washington en Microsoft redeneerden dat men in potentie zo ongelooflijk veel informatie in DNA kwijt kan, dat het beter kan worden gebruikt om data alleen op te slaan, zonder die verder te bewerken. Zij slaagden erin om vier kleine afbeeldingen op te slaan en die met slechts één foutje onafhankelijk van elkaar weer uit te lezen.

    Computeropslagsystemen zijn net grote steden met straten waarin alle gegevens een exact adres krijgen toegewezen. Bij DNA-opslag wordt gebruikgemaakt van de mogelijkheid om de moleculen waarin informatie is opgeslagen met elkaar te combineren. De basisfunctie van DNA, replicatie binnen levende organismen, is de basis van alle leven. Zo kan een digitale afbeelding worden opgedeeld in duizenden stukjes, die vervolgens weer worden opgeslagen in duizenden afzonderlijke DNA-strengen. Daarbij voegen de onderzoekers aan elk stukje een uniek kenteken toe, zodat een compleet bestand of een complete afbeelding later weer als een legpuzzel bij elkaar kan worden gezocht. Om de gezochte informatie vervolgens eenvoudiger te kunnen terugvinden, maken de wetenschappers gebruik van de zogenaamde polymerasekettingreactie of PCR (polymerase chain reaction), een techniek om specifieke stukjes DNA te kopiëren (amplificeren, in jargon). Met dit procedé, in 1983 bedacht door de scheikundige Kary Mullis, kan men één enkele DNA-molecuul amplificeren tot miljoenen exemplaren.

    Het is mogelijk om databestanden in DNA op te slaan en ook weer als digitale informatie uit te lezen

    Behalve aan de verfijning van methoden voor het uitlezen van informatie werken de onderzoekers ook aan verbetering van de opslagtechnologie. ‘We zijn nu al een factor honderd verder dan in 2012,’ zegt Church. Zijn laboratorium werkt samen met Technicolor SA, een Frans bedrijf dat veel doet aan digitale dataopslag en filmarchivering. ‘Ons streven is nu om de kosten nog eens met een factor duizend te verlagen,’ zegt Church.

    In het laboratorium van Harvard experimenteert men met het opslaan en weer uitlezen van Méliès’ stomme film Le voyage dans la lune uit 1902. De onderzoekers van de University of Washington en Microsoft werken samen met Twist Bioscience, een start-up uit San Francisco die een systeem heeft ontwikkeld om met behulp van halfgeleiders de productie van DNA-strengen voor dataopslag te versnellen.

    Knelpunt

    Het wegschrijven van informatie in DNA is momenteel het grootste knelpunt, geven de onderzoekers toe. Maar ze verwachten op dat vlak snel verbeteringen. Volgens Emily Leproust, directeur van Twist, ‘draait het allemaal om technologie en het verder verkleinen 
van de processen’. Data wegschrijven naar of uitlezen 
van magnetische tape is nog steeds een populaire 
methode voor de archivering van data bij bedrijven en vergt maar een paar seconden. Maar de tapes zelf worden vaak opgeslagen in kasten of nog grotere gemechaniseerde opbergsystemen. De benodigde tape daaruit ophalen en uitlezen kan uren duren.

    De kosten van digitale dataopslag in DNA zullen volgens Leproust binnenkort gigantisch dalen en de snelheid zal enorm toenemen. En dan kan deze methode concurreren met magnetische opslag. Vergeleken met het uitlezen van elektronisch of magnetisch geheugen gaat het uitlezen van DNA-geheugen met een slakkengang. Maar DNA laat de conventionele methoden ver achter zich wat betreft de hoeveelheid data die kunnen worden opgeslagen en de duur van de houdbaarheid.

    ‘DNA is een heel bijzonder medium voor opslag op lange termijn,’ zegt Karin Strauss, computerontwerper bij Microsoft. ‘Je hoeft alleen maar voor een koele en droge omgeving te zorgen.’

    Auteur: John Markoff
    Vertaler: Frank Lekens

    John Markoff is vast auteur voor The New York Times en schreef o.a. boeken en artikelen over de vervolging en gevangenname van hacker Kevin Mitnick.

    The New York Times
    Verenigde Staten | oplage 1.120.402
    De krant der kranten, met als motto ‘All the news that’s fit to print’. Won meer journalistieke prijzen dan enig ander medium.

  • Een unaniem oordeel? Dan klopt er iets niet

    Een unaniem oordeel? Dan klopt er iets niet

    Wijzen alle bewijzen dezelfde kant op? Dan klopt er vaak iets niet, zeggen wetenschappers. Het verschijnsel wordt de unanimiteitsparadox genoemd.

    Als een verdachte onder het oude Joodse recht door alle rechters van de rabbijnse rechtbank unaniem schuldig werd bevonden, leidde dat automatisch tot vrijspraak. Dat klinkt tegenstrijdig, maar de wetgevers hadden gemerkt dat een unaniem oordeel vaak een teken was van een systeemfout in de rechtszaak. Zelfs al is de precieze aard van die fout niet meteen duidelijk, zo redeneerden ze, wanneer iets te goed lijkt om waar te zijn, is er waarschijnlijk ergens een fout gemaakt.

    In Proceedings of The Royal Society A verschijnt binnenkort een artikel van een groep onderzoekers uit Australië en Frankrijk waarin die gedachte nader wordt onderzocht. Zij spreken van de ‘unanimiteitsparadox’.

    ‘Als veel getuigen onafhankelijk van elkaar unaniem een dader aanwijzen, denken we automatisch dat ze zich niet allemáál kunnen vergissen,’ zegt coauteur Derek Abbott, docent natuurkunde en elektrotechniek aan de University of Adelaide. ‘We beschouwen unanimiteit doorgaans als een teken van betrouwbaarheid. Maar de kans dat een groot aantal mensen unaniem is in hun oordeel, is eigenlijk heel klein. Ons vertrouwen in unanimiteit is dus onterecht. Deze “unanimiteitsparadox” toont aan dat we vaak veel minder zeker zijn van onze zaak dan we denken.’

    Ze kunnen zich niet allemáál vergissen

    De onderzoekers illustreren de paradox aan de hand van de Osloconfrontatie, waarbij getuigen in een rijtje mensen de dader moeten aanwijzen. Naarmate de groep unanieme getuigen groeit, blijkt de kans dat ze de juiste dader aanwijzen steeds verder te slinken, tot hij uiteindelijk even klein is als bij een willekeurige gok.

    De systeemfout kan hierbij in allerlei factoren 
schuilen: van de manier waarop de line-up aan de getuigen wordt gepresenteerd tot vooroordelen 
die de getuigen koesteren. De onderzoekers tonen bovendien aan dat zelfs een heel geringe beïnvloeding in de opzet van zo’n line-up grote gevolgen kan hebben voor het eindresultaat. Als slechts 1 procent van de confrontaties een sturende factor bevat, begint de kans dat getuigen de juiste dader aanwijzen al vanaf drie unanieme identificaties te slinken. En al druist het tegen onze intuïtie in: juist als een van de vele getuigen ineens een andere verdachte aanwijst, verhoogt dat de kans dat de andere getuigen het wél bij het rechte eind hebben.

    Kansrekening

    Bayesiaanse statistiek. Neem bijvoorbeeld een muntje waarvan het gewicht zo is verdeeld dat je bij een toss in 55 procent van alle gevallen kop gooit. Als je dat muntje vaak genoeg opgooit, kun je zelf constateren dat je vaker kop dan munt gooit. Dat is geen teken dat de wetten van de kansrekening zijn veranderd, maar dat hier sprake is van een systeemfout. Hetzelfde geldt voor een grote groep unanieme getuigen: de kans daarop is zo klein dat de kans op een systeemfout statistisch gezien groter is.

    Volgens de onderzoekers hebben we vaker met deze paradox te maken dan we denken. Grootschalige unanieme eensgezindheid kan positief zijn, maar alleen als er niet of nauwelijks van ongewenste beïnvloeding sprake is.

    Als voorbeeld noemt Abbott een proef waarin getuigen een appel moeten aanwijzen die tussen een rijtje bananen ligt. Dat is zo’n gemakkelijke opgave dat je het praktisch niet fout kúnt doen, waardoor de kans op grootschalige unanieme eensgezindheid veel groter is. Maar een dader aanwijzen in een rijtje mensen is veel ingewikkelder dan een appel aanwijzen tussen een rij bananen. In experimenten met geënsceneerde misdaden waarbij getuigen alleen een glimp van de vluchtende dader opvangen, blijken ze in 48 procent van de gevallen de verkeerde aan te wijzen. In zulke situaties is de kans op grootschalige unanieme overeenstemming dus heel klein. Maar als het gaat om getuigen die onafhankelijk van elkaar een maand lang door de dader zijn gegijzeld, zal het percentage foute identificaties veel lager liggen. Dan komen de resultaten eerder in de buurt van de proef met appels en bananen dan van die met een vluchtende dader.

    Ons vertrouwen in unanimiteit is onterecht

    De unanimiteitsparadox is niet alleen van belang voor de rechtspraak. Een andere belangrijke toepassing die de onderzoekers in hun artikel noemen, betreft cryptografie. Data worden vaak versleuteld door te verifiëren of een door de wederpartij aangereikt groot getal deelbaar is of juist ondeelbaar (een priemgetal).

    Eén manier om dat te verifiëren is door de Miller-Rabin-priemgetaltest zo vaak uit te voeren dat de kans dat je een deelbaar getal per ongeluk voor een priemgetal aanziet extreem laag is geworden: een kans van 2128 wordt daarbij doorgaans aanvaardbaar geacht. De systeemfout waarmee je in deze situatie rekening moet houden, is een computerstoring. De meeste mensen staan niet stil bij de mogelijkheid dat kosmische straling ergens in de computer een bitje omgooit, met als mogelijk gevolg dat de test ineens een deelbaar getal voor een priemgetal aanziet. De kans dat zoiets gebeurt, is immers extreem klein, ongeveer 1013 per maand. Maar daarmee is die kans wel groter dan 2128. Dus al is de kans op zo’n storing nog zo miniem, hij overschrijdt het gewenste veiligheidsniveau. Daardoor kan het versleutelingsprotocol veiliger lijken dan het in werkelijkheid is.

    Resultaten die lijken te wijzen op een hoge mate van veiligheid, zijn dan waarschijnlijk eerder het gevolg van de computerstoring. Om de beveiliging werkelijk op het gewenste niveau te krijgen, adviseren de onderzoekers om de kans op deze ‘verborgen’ fouten tot bijna nul terug te brengen.


    De unanimiteitsparadox mag dan tegen onze intuïtie indruisen, de onderzoekers leggen uit dat het begrijpelijk wordt zodra we over alle informatie beschikken. ‘Net als met de meeste van dit soort “paradoxen” 
is het niet per se zo dat onze intuïtie nou zo slecht 
is, onze intuïtie is alleen slecht geïnformeerd,’ zegt Abbott. ‘In deze gevallen kijken we vreemd op omdat we er over het algemeen niet bij stilstaan dat het herkenningspercentage bij getuigen eigenlijk heel laag is. Of dat een fout bitje in een computer bij cryptografie zulke grote gevolgen kan hebben.’

    De onderzoekers wijzen op de verwantschap tussen de unanimiteitsparadox en de Duhem-Quine-stelling. Volgens die stelling kun je nooit een afzonderlijke hypothese testen, maar test je altijd een groep samenhangende hypothesen. Zo wordt bij een experiment nooit alleen een bepaald verschijnsel onderzocht, maar wordt ook het correct functioneren 
van de gebruikte instrumenten op de proef gesteld. Bij de unanimiteitsparadox zijn het manco’s in de methoden (de ‘aanvullende hypothesen’) waardoor twijfel aan het eindresultaat ontstaat.

    Voorbeelden van de unanimiteitsparadox

    Er zijn nog allerlei andere terreinen waar de unanimiteitsparadox zich voordoet. Hier een paar voorbeelden, in Abbotts eigen woorden:

    1. Het recente Volkswagen-schandaal is een goed voorbeeld. Een chip was geprogrammeerd om de motor in testsituaties in een modus te laten draaien waarbij hij minder dieselgassen uitstoot. De werkelijke uitstoot tijdens het rijden op de weg was veel hoger. De lage testuitslagen waren veel te constant, ‘te mooi om waar te zijn’. Het onderzoeksteam dat Volkswagen heeft ontmaskerd, werd achterdochtig toen bleek dat de uitstoot van vijf jaar oude auto’s praktisch even laag was als die van gloednieuwe auto’s! Die extreme gelijkmatigheid verried het systematische bedrog van de sjoemelchip.

    2. Een ander beroemd geval van overweldigend bewijsmateriaal dat ‘te mooi om waar te zijn’ was, betreft een reeks misdaden in de periode 1993-2008. Toen werd op zo’n vijftien plaatsen delict in Frankrijk, Duitsland en Oostenrijk steeds hetzelfde vrouwelijke DNA aangetroffen. De mysterieuze moordenaar kreeg de bijnaam het Spook van Heilbronn en is nooit opgespoord. Het DNA-bewijs was namelijk consistent en onweerlegbaar, maar ondeugdelijk. Het bleek om een systeemfout te gaan. De voor de verzamelde DNA-sporen gebruikte wattenstaafjes waren in de fabriek waar ze vandaan kwamen per ongeluk door een en dezelfde vrouw met haar DNA vervuild.

    3. Bij verkiezingen vinden we het vaak jammer als onze partij slechts met een vrij kleine marge wint. We zouden willen dat de regering van onze voorkeur met unanieme stemmen wordt gekozen. Maar als zoiets daadwerkelijk gebeurt, denken we al snel aan een systeemfout in de vorm van verkiezingsfraude. Als een partij in een gezonde democratie de verkiezingen met een kleine marge wint, moeten we niet mopperen op de ‘domkoppen’ die op de oppositie hebben gestemd, maar blij zijn dat die kiezers met hun tegenstem de integriteit van de democratie in stand houden.

    In elk experiment is ook sprake van ‘ruis’

    4. Theorie en experiment gaan in de wetenschap hand in hand en moeten elkaar bevestigen. In elk experiment is ook sprake van ‘ruis’, en daar moet je rekening mee houden. De geschiedenis van de wetenschap kent diverse beroemde experimenten waarvan de resultaten te mooi waren om waar te zijn, met soms felle controverses tot gevolg. De beroemdste zijn de proef van Millikan om met een druppel olie de lading van een elektron te bepalen en Mendels proeven met plantenveredeling. Als resultaten al te mooi zijn en geen spoor van ruis of afwijkingen bevatten, heb je gerede grond om te vermoeden dat de onderzoeker selectief is omgesprongen met zijn data.

    5. In grote organisaties heerst bij vergaderingen tegenwoordig de sterke neiging om naar unanieme besluitvorming te streven. Bij de beoordeling van nieuwe sollicitanten of van de kritieke prestatie-indicatoren (KPI’s) van de organisatie is men geneigd te blijven discussiëren tot alle aanwezigen het eens zijn. Als een of twee leden in het gezelschap dwarsliggen, wil de rest van de commissie hen eerst overtuigen voor ze verdergaan. Maar ons onderzoek rechtvaardigt de conclusie dat je die tegenspraak juist moet koesteren. Een wijze commissie accepteert dat verschil van mening simpelweg, en legt het vast in de notulen. Dat daarin dan sprake is van verschil van inzicht is geen zwakte, maar juist een kracht: een teken dat er minder kans is op een systeemfout.

    6. Eugene Wigner had het ooit over ‘de onredelijke effectiviteit van wiskunde’ om zijn verwondering 
uit te drukken over het feit dat natuurwetenschappelijke verschijnselen zich zo goed laten uitdrukken in wiskundige formules. In feite zei Wigner daarmee dat de wiskunde zelf te mooi is om waar te zijn. In werkelijkheid worden moderne apparaten allang niet meer beschreven door keurige wiskundige vergelijkingen, maar door empirische formules die zijn ingebed in simulatiesoftware. Voor sommige fundamentele wetenschappelijke vragen, vooral 
op het vlak van complexe systemen, zoeken we de oplossing tegenwoordig eerder in big data 
en kunstmatige intelligentie dan in wiskunde. De analytische wiskunde zoals we die kenden, bood heus geen pasklare oplossing voor alle verschillende soorten problemen. Hoe kwamen 
we dan toch aan dat verleidelijke beeld dat wiskunde ‘onredelijk effectief’ was?


    Doordat we 
een systematisch vooroordeel ontwikkelden: tegenover elk geslaagd wetenschappelijk artikel met een mooie, elegante formule staan immers veel meer afgekeurde formules die nooit worden gepubliceerd en die we dus nooit te zien krijgen. 
De wiskunde die we onder ogen krijgen, is een uiterst selectieve greep uit het geheel. 


    Auteur: Lisa Zyga
    Vertaler: Frank Lekens

    Phys.org
    Isle of Man | phys.org

    Website over wetenschap, onderzoek en technologie. 
De onderwerpen variëren 
van natuur- en scheikunde tot ruimtevaart en nanotechnologie. Zeer populair onder vakmensen.