Waterzekerheid in een onzekere toekomst: De partners van ERC Water Futures komen samen voor het ontwikkelen van toekomstbestendige, flexibele en adaptieve wateroplossingen

Het team van ‘Smart Water Futures: Designing the Next Generation of Urban Drinking Water Systems’ combineert toonaangevende ervaring in waterwetenschap, systeem- en regeltheorie, economie en beslissingskunde, en automatisch leren.

Aan het einde van het jaar zal een totaal van 12 promovendi en 14 postdoctorale onderzoekers aan de ontwikkeling van Smart Water Futures werken.

“De toekomst is onbekend – we praten over zeer grote onzekerheid. We streven naar krachtige oplossingen die bij vele, onverwachte toekomstscenario’s goed zullen werken en niet naar het alleen maar ontwerpen van optimale plannen voor één enkel toekomstscenario,” aldus professor Dragan Savić, CEO van het KWR Water Research Institute (KWR), Nederland en professor in Hydroinformatica aan de Universiteit van Exeter in het Verenigd Koninkrijk.

Bereik van Water Futures: vier thema’s

Smart Water Futures richt zich op vier onderling verbonden synergetische thema’s op het gebied van waterdistributiesystemen. Met betrekking tot het eerste thema wordt momenteel onderzoek gedaan naar ondersteunende tools voor besluitvorming in adaptief, gefaseerd ontwerp, beoordeling en regeling van biofilms in netwerken, alsook naar de rol van regeling in adaptief ontwerp.

Een tweede thema is gericht op het ontwikkelen van de theorie en toepassing van bewaking en controle van stedelijke waterdistributiesystemen.

“Naarmate slimme watersystemen worden ontwikkeld, zal het aantal sensoren met betrekking tot hydraulica, waterkwaliteit en, in de toekomst, zekerheid blijven stijgen,” zegt professor Marios Polycarpou, directeur van het KIOS Research and Innovation Center of Excellence en professor in Elektro- en Computertechniek aan de Universiteit van Cyprus.

Doorlopend onderzoek omvat uitwisselbare gebeurtenissendiagnose in waterdistributienetwerken, slimme waternetwerken, zoals cyber-fysieke-sociale systemen, en rechtstreekse regeling van de waterkwaliteit, rekening houdend met onzekerheid als gevolg van tijdvertraging door invoer van gegevens.

“Eén van onze doelen is het leveren van het kader dat helpt bij het automatiseren van watersystemen,” voegt professor Polycarpou toe. “Toekomstige netwerken zullen rechtstreeks aanbevelingen en beslissingen aan bedieners en beleidsmakers leveren.”

Het derde thema omvat uitlegbaar en onbevooroordeeld automatisch leren ter ondersteuning van deugdelijke besluitvorming door op gegevens gebaseerde technologieën.

“Eén van onze doelen is het beter kunnen detecteren van afwijkingen in watersystemen met gebruikmaking van kunstmatige intelligentie en levering van efficiënte beslissingen op basis van gegevens,” zegt professor Barbara Hammer van de Machine Learning Group aan de Bielefeld Universiteit, Duitsland.

Het vierde thema is gericht op economie en menselijke besluitvorming, inclusief aandacht voor gedrag.

Professor Phoebe Koundouri, professor in de Economie en Bedrijfskunde aan de Universiteit van Athene, Griekenland, zegt: “Als we ons bezighouden met het genereren van scenario’s en besluitvorming voor de ontwikkeling van stedelijke watersystemen in een uiterst onzekere situatie, onderzoeken we gedragsvoorkeuren van managers en consumenten en integreren we deze in de relevante optimalisatiemodellen.”

Resultaten van Water Futures

Het in Water Futures uitgevoerde onderzoek zal leiden tot het opstellen van nieuwe wetenschappelijke theorieën en kaders voor modellering, bewaking, regeling, planning, investeringen en beleidsvorming voor stedelijke drinkwatersystemen.

Het Europese project heeft vijf belangrijke doelstellingen:

• Transitie van stedelijke watersystemen
• Bewaking en geleidelijke ontwikkeling van regelsystemen voor water
• Leren voor besluitvorming
• Redelijkheid & geluk
• Integratie & validatie

Over Smart Water Futures

Het Water Futures-project streeft naar het leggen van een theoretische basis voor het ontwerpen van slimme watersystemen, die een kader voor de beslissingen op het gebied van toewijzing en ontwikkeling betreffende systemen voor de waterinfrastructuur moeten leveren. Het project heeft financiering vanuit de ERC ontvangen onder subsidienummer 951424. Het kader zal rechtstreekse bewaking en regeling integreren met deugdelijkheid en flexibiliteit voor de lange termijn, waarin overwegingen op economisch, sociaal, ethisch en milieugebied met betrekking tot de duurzame transitie van stedelijke watersystemen worden meegenomen. De projectpartners omvatten waterwetenschap, systeem- en regeltheorie, economie en beslissingskunde, en methodes voor automatisch leren voor het creëren van een open-source gereedschapskist voor onderzoek. De resultaten zullen worden toegepast op drie casestudy’s die verschillende types stedelijke watersystemen vertegenwoordigen. Breng voor aanvullende informatie een bezoek aan: https://waterfutures.eu/.