Twee consortia aan de slag binnen Complexity – Programmable Self-organisation

24 mei 2018

Op 17 mei heeft het bestuur van het NWO-domein Exacte en natuurwetenschappen twee aanvragen toegekend binnen het onderzoeksprogramma Complexity Programmable Self-Organisation. Phuong Nguyen en Wolf Mooij gaan met hun consortia aan de slag met hun onderzoeksprojecten op het gebied van complexiteitsvraagstukken over principes van zelf-organisatie. In totaal zijn er binnen het programma 12 vooraanmeldingen ingediend, waarna uiteindelijk 6 volledige aanvragen volgden.

Zodra programmable systems ingezet worden ontstaat interactie met hun omgeving, die tegenwoordig vaak bestaat uit andere programmable systems. Vanuit die interacties moet het gewenste collectieve gedrag ontstaan, terwijl emergentie van ongewenst gedrag moet worden voorkomen. Zo moeten software agents die beurstransacties uitvoeren niet alleen eerlijke marktprijzen bereiken, maar ook weerbaar zijn tegen wanpraktijken. Autonome voertuigen zouden een veilige en efficiënte verkeerstroom moeten garanderen, zodat files en ongelukken worden vermeden.  

Hoe kan vanuit de interacties van complexe programmable systems het gewenste collectieve gedrag ontstaan en emergentie van ongewenst gedrag worden voorkomen? Om dit soort vragen te kunnen beantwoorden gaan twee consortia onderzoek doen naar complexiteitsvraagstukken over principes van zelf-organisatie.

Het doel van de Complexity – Programmable Self-organisation Call is het stimuleren van innovatief, transdisciplinair onderzoek dat uitdagingen in wiskunde en informatica betreft die relevant zijn voor ten minste één topsector en dat gaat over de vragen (a) hoe kan er sturing worden gegeven aan emergent zelf-organiserend gedrag van modulaire complexe artefacten die zijn opgebouwd uit eenvoudiger, interacterende artefacten; en/of (b) hoe kan het gedrag van reeds bestaande modulaire complexe artefacten worden beïnvloed door het manipuleren van de interacterende componenten waaruit het artefact is opgebouwd (bijv. gedistribueerde software systemen). Daarnaast dragen deze onderzoeksvoorstellen ook bij aan het bredere doel van het Grip on Complexity initiatief: het stimuleren van multidisciplinaire samenwerking en het bijeen brengen van een gemeenschap van onderzoekers en gebruikers op het gebied van complexe systemen. In de onderzoeksprojecten werken wetenschappers, bedrijven en andere partijen samen zodat onderzoek en praktijk goed op elkaar aansluiten.

Het budget voor dit programma is één miljoen euro (M€ 1,0) en is beschikbaar gesteld door het voormalig Algemeen Bestuur van NWO.

De volgende onderzoeksprojecten zijn toegekend (alfabetisch op achternaam):

Predicting and preventing emergent cyanobacterial blooms in complex man-made Dutch hydrological networks on daily and yearly time scales
Prof. W.M. (Wolf) Mooij (m), Nederlands Instituut  voor Ecologie (NIOO-KNAW)

Bloei van blauwalgen (cyanobacteriën) in oppervlaktewater vormt een ernstige bedreiging voor de volksgezondheid en drinkwaterproductie. Algenbloei ontstaat onder hoge nutrient toevoer en goede voorspellende modellen ervoor ontbreken. NIOO-KNAW, WUR en Deltares gaan nieuwe simulatiemodellen ontwikkelen om algenbloei in complexe door de mens gemaakte hydrologische netwerken te voorspellen en te voorkomen.

Self-organising marketplace to realise a self-organised sustainable power system - AGILE
Dr. P.H. (Phuong) Nguyen (m), Technische Universiteit Eindhoven

AGILE bouwt voort op bestaande transactive energy frameworks door het ontwerpen van zelf-organiserende marktmechanismen en bijbehorende gedistribueerde software voor een duurzaam elektriciteitssysteem. Het ontwerp verhoogt de veerkracht van het energiesysteem doordat het zichzelf aanpast aan onvoorspelbare gebeurtenissen, terwijl het de intrinsieke systeemcomplexiteit verbergt voor gebruikers en operatoren.

Bron: NWO