Joost-Pieter Katoen, winnaar KHMW Langerhuizen Oeuvreprijs 2026: “Laat je waardering blijken”

De KHMW Langerhuizen Oeuvreprijs 2026 is toegekend aan Joost-Pieter Katoen, hoogleraar Informatica met specialisatie Softwaremodellering en -verificatie aan de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) in Aken (Duitsland) en daarnaast deeltijd-hoogleraar Informatica op het gebied van Formele Methoden en Tools aan de Universiteit Twente. In zijn onderzoek ontwikkelt hij wiskundige methoden om de betrouwbaarheid van complexe software aan te tonen, van satellieten en treinen tot auto’s en waterkeringen. De laureaat is sinds 2021 wetenschappelijk lid van de KHMW.

Kunt u voor een leek uitleggen waar uw onderzoek over gaat?
Wij ontwikkelen methoden om fouten in software op te sporen voordat die ernstige, en soms zelfs catastrofale, gevolgen kunnen hebben. Denk aan software die satellieten aanstuurt: zo’n satelliet kun je, als hij zich eenmaal in de ruimte bevindt, niet zomaar repareren als er iets misgaat. Daarom is het essentieel dat zulke systemen aantoonbaar correct werken.

Heeft uw onderzoek wel eens geholpen om potentieel gevaarlijke fouten te voorkomen?
Wij vinden regelmatig fouten waarvan je blij bent dat ze op tijd ontdekt worden, dus voordat de software daadwerkelijk in gebruik wordt genomen. Tegenwoordig zit er bijvoorbeeld enorm veel software in auto’s. Als daarin iets misgaat, kan dat serieuze gevolgen hebben, bijvoorbeeld wanneer sensoren verkeerde signalen doorgeven of een stuuractie verkeerd wordt uitgevoerd. Juist daar kunnen formele verificatietechnieken een rol spelen.

Versterkt uw werk ook het vertrouwen in zulke systemen?
Dat denk ik wel. Wij doen fundamenteel onderzoek, maar werken ook samen met organisaties zoals het European Space Agency in Noordwijk. Zij gebruiken onze methoden om hun software nóg betrouwbaarder te maken. Voor autonome voertuigen bestaan inmiddels internationale standaarden die voorschrijven dat zulke verificatiemethoden moeten worden toegepast om de kwaliteit en veiligheid van de software aantoonbaar te garanderen.

Wat spreekt u aan in de combinatie van theorie en praktijk?
Praktische problemen leveren vaak nieuwe fundamentele onderzoeksvragen op. Zo werken wij veel met kansberekeningen: als er een fout kan optreden, hoe groot is dan de kans dat dat gebeurt? Dat vereist een diepe kennis van de waarschijnlijkheidsleer. Concrete problemen uit de praktijk hebben ons gestimuleerd zulke berekeningen op te schalen zodat ze ook voor realistische systemen toepasbaar zijn. Tegelijk willen we onze methoden vertalen naar algoritmen en softwaretools, zodat ingenieurs bij bijvoorbeeld Ford, BMW, ProRail, Électricité de France of ESA ermee kunnen werken zonder specialist te zijn in ons vakgebied.

Werkt u veel interdisciplinair samen?
Zeker. Zonder wiskunde zouden veel technische disciplines niet kunnen functioneren. Wij werken daarnaast veel samen met informatici, mensen uit de elektrotechniek en ingenieurs uit onder meer de auto-, spoor- en ruimtevaartsector. Dat maakt het werk extra interessant.

Kunt u een concreet voorbeeld geven van zo’n toepassing?
Een mooi voorbeeld is de Maeslantkering bij Rotterdam. Die bestaat uit twee enorme armen, elk zo groot als de Eiffeltoren. Ze worden automatisch gesloten bij extreem hoog water. Dat proces wordt volledig door software aangestuurd. Kritische onderdelen van die software zijn met verificatietechnieken die nauw verwant zijn aan de onze doorgerekend. Dat is belangrijk: de kering moet op tijd sluiten, maar ook niet onnodig vaak, want dan is de haven onbereikbaar.

Het is een oeuvreprijs. Wanneer merkte u voor het eerst dat uw werk praktisch toepasbaar was?
Tijdens mijn afstudeerproject bij het Philips Natuurkundig Laboratorium in 1987, en later ben ik daar nog een tijd als wetenschappelijk medewerker teruggekeerd. Daar werkte ik aan concrete problemen waarvoor binnen enkele maanden, dus met de nodige tijdsdruk, oplossingen nodig waren voor productieafdelingen van Philips. Toen werd mij duidelijk hoe belangrijk het is om fundamentele inzichten te koppelen aan praktische toepassingen.

U houdt zich de laatste tijd ook bezig met AI. Wat verandert dat voor uw vakgebied?
Steeds vaker wordt software gegenereerd met AI, met name Large Language Models. Dat maakt het extra belangrijk om te controleren of zulke programma’s daadwerkelijk doen wat ze moeten doen. AI kan immers “hallucineren”; dan komen er antwoorden uit die niet correct zijn. Maar als software die met AI is gegenereerd wordt toegepast in auto’s, treinen of satellieten, moet je kunnen aantonen dat ze betrouwbaar is. Mensen zijn snel geneigd om de uitkomsten van LLM’s blindelings te vertrouwen, en voor bedrijven levert het gebruik van LLM’s een geweldige tijdwinst op. Maar je moet er wel met een zekere voorzichtigheid mee om gaan: zijn die gegenereerde programma’s wel oké? Ik verwacht daarom dat het belang van ons onderzoeksgebied alleen maar zal toenemen.

U staat bekend als een bevlogen docent. Wat wilt u studenten meegeven?
Enthousiasme. Natuurlijk gaat het om kennisoverdracht, maar minstens zo belangrijk is dat studenten begrijpen waarom ze iets leren. Als studenten echt geïnteresseerd raken, ontstaat intrinsieke motivatie, en dan hoef je ze zelf niet meer te stimuleren.

U heeft veel promovendi begeleid. Wat betekent dat voor u?
Het is geweldig om te zien hoe mensen zich in vier of vijf jaar ontwikkelen, niet alleen op wetenschappelijk, maar ook op persoonlijk vlak, en uitgroeien tot zelfstandige onderzoekers. Sommigen kom ik nu tegen als collega. Dat maakt me trots, en het is mooi om daaraan te kunnen bijdragen.

U bent sinds 2024 lid van het college van bestuur van de RWTH Aachen. Waar liggen daar uw belangrijkste uitdagingen?
Ik ben verantwoordelijk voor onderwijs aan een universiteit met ongeveer 44.000 studenten. De grootste uitdaging op dit moment is de impact van AI. AI is, wat mij betreft, op dit moment een van de meest ingrijpende ontwikkelingen in het onderwijs. Studenten gebruiken AI dagelijks, en dat dwingt ons om na te denken over andere onderwijsvormen, richtlijnen, en toetsmethoden.

Wat betekent dat concreet voor het onderwijs?
We zullen waarschijnlijk meer mondelinge toetsing en interactie moeten introduceren, naast schriftelijke opdrachten. Tegelijk moeten studenten wel leren om redeneringen stap voor stap uit te werken, zeker in de wiskunde. Hopelijk leidt dit ertoe dat studenten weer vaker naar college komen. De aanwezigheid van studenten in de collegezaal is na corona nooit meer op het oude peil gekomen. Door tijdens colleges meer interactie en discussie te organiseren hopen we de meerwaarde van hun aanwezigheid weer duidelijker te maken.

Inclusiviteit is een belangrijk thema binnen universiteiten. Hoe kijkt u daar als bestuurder naar?
Inclusiviteit gaat over veel meer dan religie of cultuur. Het gaat ook over toegankelijkheid van gebouwen, over respectvolle omgang in de collegezaal en over bewustwording binnen de organisatie. Met duizenden medewerkers in Aken is dat een grote opgave, maar wel een noodzakelijke.

U bent sinds 2004, dus al meer dan twintig jaar, verbonden aan de RWTH Aachen. Is internationalisering belangrijk voor de wetenschap?
Ik woon nog wel in Nederland, in Maastricht, een schitterende stad. Maar toponderzoek gebeurt per definitie in een internationale context. Je wilt samenwerken met de beste onderzoekers en je resultaten presenteren op toonaangevende internationale conferenties. Ik zeg vaak: we willen Champions League spelen. Dat is het niveau waarop je moet willen opereren.

Speelt financiering ook een rol bij uw keuze om in Duitsland te blijven werken?
Zeker. De Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), de Duitse tegenhanger van de NWO, biedt de mogelijkheid om langlopende projecten van negen tot twaalf jaar door te voeren. Dat geeft onderzoekers perspectief. In Nederland bestaan zulke mogelijkheden veel minder, terwijl fundamenteel onderzoek juist een lange adem vraagt. Ik vind dat Nederland ook meer zou moeten investeren in langlopende en interdisciplinaire projecten. Daarnaast is het beschikbare budget voor fundamenteel onderzoek in Duitsland significant hoger – zowel in absolute als relatieve zin – dan in Nederland. Dat biedt veel meer mogelijkheden. 

U wordt vaak gevraagd als voorzitter van internationale conferenties. Wat is uw kracht als organisator?
Ervaring en overzicht spelen een rol. Wat ik erg belangrijk vind, en dat geldt voor alles, is dat je waardering toont voor de mensen met wie je werkt. Het succes van een project hangt niet alleen af van onderzoekers, maar ook van het ondersteunend personeel. Voor het reilen en zeilen van onze afdeling zijn de secretaresses die daar elke dag aanwezig zijn bijvoorbeeld van eminent belang. Als zij er niet waren, zouden wij onderzoekers niet kunnen doen wat we doen.

De uitreiking van de KHMW Langerhuizen Oeuvreprijs 2026 vindt plaats op maandag 29 juni. Klik hier voor het volledige programma van deze feestelijke dag.