In 2050 zal circa zeventig procent van de wereldbevolking in megasteden wonen, veelal in delta- en kustgebieden. Grote verstedelijkte gebieden zullen moeten komen tot een circulaire economie en een duurzame water- en energiehuishouding met hulp van digitale ontwikkelingen zoals precisielandbouw en city farming. Grondstoffen worden daarmee hergebruikt en de productie van afval wordt geminimaliseerd. De circulaire economie draagt bij aan de welvaart van de samenleving door middel van economische groei en de afname van de druk op het milieu en grondstoffen. Dit vraagt optimaal ingerichte processen die als kringloop fungeren. Dit vraagt veranderingen in de samenleving. Die veranderingen komen die onder andere via digitale ontwikkelingen.
De volgende wetenschapper stelt zich voor:
Circulaire economie
Ik bestudeer algemene manieren voor het omgaan met complexe verbonden systemen in een informatierijke omgeving. Wij ontwikkelen algoritmen voor complexiteitsreductie en voor het op efficiënte wijze verbinden van systemen. Wij zijn onlangs een samenwerkingsverband begonnen met economen en milieupsychologen om de technologie op zodanige wijze te ontwikkelen dat deze geaccepteerd wordt door de samenleving en is ingebed in onze economie.
Ons onderzoeksgebied is systemen en controle, de verborgen technologie die alom aanwezig is in ons dagelijks leven, variërend van huishoudelijke apparaten tot apparaten in de gezondheidszorg en industrie. Tegenwoordig is deze technologie in de vorm van algoritmen geïmplementeerd op digitale computers (micro-controllers) in de apparaten. Een recente uitdaging wordt gevormd door het feit dat de algoritmen moeten worden aangepast aan de apparaten die functioneren in onze in toenemende mate verbonden en technologisch complexe wereld. Dit gebeurt met behulp van informatie afkomstig uit grote hoeveelheden metingen. Wij bestuderen manieren om een algemene doelstelling te realiseren terwijl er alleen communicatie tussen naburige apparaten plaatsvindt, zoals tussen zich naast elkaar bevindende mobiele robots in een industriële omgeving, of tussen naast elkaar gelegen huishoudens die energie delen die lokaal wordt geproduceerd door bijvoorbeeld zonnepanelen. In het geval van de mobiele robots zou de algemene doelstelling kunnen bestaan uit het realiseren van een uiterst efficiënte afhandelingswijze voor de fabrieksvoorraad, en in het geval van de huishoudens in een energienetwerk zou de algemene doelstelling kunnen bestaan uit het realiseren van een zo gering mogelijke verstoring van de energiebalans. Er kunnen verschillende doelstellingen worden geformuleerd, maar het is van cruciaal belang dat middels de (digitale)
controlemethoden de centrale doelstelling autonoom wordt gerealiseerd door slechts het delen van informatie met naburige apparaten. Vanzelfsprekend moet daarbij rekening worden gehouden met de beperkingen van de communicatietechnologie. Dit is van groot belang voor toepassingsgebieden zoals de smart industry en slimme energiesystemen, waar centrale communicatie niet mogelijk of gewoonweg niet praktisch is.
