Systemen ontwerpen die adequaat reageren op extreme omstandigheden

Conferentie

Systemen ontwerpen die adequaat reageren op extreme omstandigheden

Langdurige stroomstoringen, verkeersinfarcten of hevige prijsfluctuaties: ze maken duidelijk hoe kwetsbaar onze infrastructuur is. Daarom werkt onderzoeker George van Voorn samen met meer dan 50 anderen van de vier technische Nederlandse universiteiten (4TU) binnen het onderzoeksprogramma DeSIRE aan veerkrachttechnologie: het ontwerpen van systemen die adequaat reageren op extreme omstandigheden. De kick-off van zijn Tenure Track en het onderzoeksprogramma vindt plaats op 6 en 7 juni tijdens de eerste 4TU DeSIRE-conference.

Organisator 4TU Centre for Resilience Engineering
Datum

do 6 juni 2019 tot vr 7 juni 2019

Locatie University of Twente

Een van de kwetsbare infrastructuren is de varkensmarkt. Als varkensfokkers de prijzen zien stijgen, reageren zij massaal door meer biggen te fokken en nog grotere stallen te bouwen. Maar het systeem krijgt een klap als al dat vlees uiteindelijk tegelijk op de markt komt. Door het overschot kelderen de prijzen en zijn boeren genoodzaakt de staldeuren te sluiten. Gevolg: een tekort aan varkensvlees. En daarna begint deze 'varkenscyclus' opnieuw. 'Binnen DeSIRE onderzoeken we zulke sociaal-technologische-ecologische systemen. Hoe zitten ze in elkaar? Hoe kunnen we de veerkracht, het vermogen tot herstel, meetbaar maken en hoe kunnen we systemen ontwerpen die zich aanpassen aan veranderende trends,' zegt George van Voorn. 'We hebben namelijk robuuste systemen nodig op het gebied van energie- water- en voedselvoorziening om te kunnen omgaan met uitdagingen zoals klimaatverandering en voedselschaarste.'

Thermometer voor veerkracht

George van Voorn startte begin 2019 met zijn onderzoek binnen DeSIRE, een uitgebreid programma voor capaciteitsopbouw opgezet door het 4TU Centre for Resilience Engineering. Het bundelt research en onderwijs van de vier Nederlandse technische universiteiten: Wageningen University & Research, Technische Universiteit Delft, Technische Universiteit Eindhoven en Universiteit Twente. 'Binnen het programma kijken we naar een scala aan sociaal-technologische en sociaal-ecologische systemen, en naar diverse problematiek: van overstromingen en energiestoringen tot voedselvoorziening. Tot nu toe richtte het onderzoek zich vaak op één onderdeel van zo'n systeem, zoals economie of sociologie. Nu brengen we de kennis van wiskundigen, sociologen, biologen en stedenbouwers samen om onze methodieken beter bruikbaar te maken voor beleidsmakers, als een thermometer voor veerkracht.'

Om goed inzicht te krijgen in die veerkracht nemen de onderzoekers menselijke partijen mee in modellen die systemen beschrijven. 'We zien dat menselijk gedrag vaak een belangrijke rol speelt binnen systemen die essentiële diensten leveren, denk aan visserij en landbouw,' zegt van Voorn. Hij noemt als voorbeeld de kleine boeren. Zij telen groente en de consument koopt ze bij de tussenpersoon, de supermarkt. Als de economische crisis toeslaat moet de consument opeens bezuinigen waardoor zijn koopgedrag verandert. 'Zo'n systeem omvat niet alleen allerlei natuurlijke componenten, zoals gewassen, maar ook diverse menselijke partijen, zoals boeren en consumenten met verschillende doelen, wensen en inzichten.'

Computerspel

Om deze systemen te beschrijven gebruiken de onderzoekers agent based modelling, simulatiemodellen. 'Zie het als een computerspel waarvan je de gedragsregels van de mannetjes programmeert. We spelen met de variabelen, zoals economische prikkels en sociale normen, en bekijken hoe het systeem zich ontwikkelt als je een schok oplegt: sommige mannetjes houden zich aan de regels, maar andere niet.'

De onderzoekers willen deze kennis delen en verder uitbouwen, dat gebeurt ook tijdens de eerste 4TU DeSIRE-conference. 6 en 7 juni draait het om ontmoeten, netwerken, ervaringen uitwisselen en uitdagingen aankaarten over alle aspecten die te maken hebben met Resilience Engineering. George van Voorn: 'Resilience Engineering is een prachtig vakgebied. Veerkracht is veel meer dan een veertje dat opspringt. Het gaat bijvoorbeeld over berken- en dennenbomen die weer teruggroeien na een bosbrand, voedselketens die wel of niet bestand zijn tegen klimaatextremen of prijsfluctuaties, energiecentrales die blijven werken, of Nederland dat kan omgaan met neerslagextremen. Tijdens de conferentie kan iedereen aanhaken bij onze sessies met vragen en ideeën. We willen kennis uitwisselen en samenwerkingen starten of verbeteren. Zo bouwen we verder aan een resilience engineering community.'

4TU Centre for Resilience Engineering

Het 4TU Centre for Resilience Engineering richt zich op het opbouwen van onderzoekscapaciteit om een toonaangevend kenniscentrum te zijn. Hiervoor is het onderzoeksprogramma DeSIRE (Designing Systems for Informed Resilience Engineering) gestart. Naast een bestaande groep van ruim veertig wetenschappers werven de universiteiten in totaal zestien jonge talentvolle wetenschappers. George van Voorn: 'Het centrum zal een nieuwe generatie onderzoekers trainen in het ontwerpen en bouwen van veerkrachtige systemen, wat nodig is om de problemen van de 21ste eeuw het hoofd te bieden. Ook bieden we onderwijs voor mensen van buitenaf, denk aan beleidsmakers. We hopen dat het consortium zo groot wordt dat het invloed kan uitoefenen op bijvoorbeeld politieke agenda's, en dat het internationaal toonaangevend kan worden.'