Digitale tweeling als gesprekspartner in gebiedsontwikkeling
Zie digitale tweelingen niet als dé oplossing voor maatschappelijke vraagstukken die in gebieden spelen. Data en modellen belichten namelijk slechts een deel van de werkelijkheid. Bij ruimtelijke opgaven, zoals het woningtekort, de energietransitie en natuurherstel, gaat het om het gesprek om te komen tot een gedeelde werkelijkheid. Zorg dat digitalisering hierbij een constructieve rol speelt.
Op de grens van Brabant en Limburg ligt de Peel. Daar komen onder grote tijdsdruk verschillende opgaven samen: transitie van de landbouw, omslag naar hernieuwbare energie inclusief netverzwaringen, woningtekort, verdroging van de Peel en de mogelijke heropening van de vliegbasis Vredepeel. Het maken van die ruimtelijke puzzel vergt samenwerking tussen twintig gemeenten, drie waterschappen, twee provincies, diverse departementen en tal van bedrijven, maatschappelijke organisaties en burgers. Daarnaast vraagt die puzzel een integrale afweging: ingrepen voor de ene opgave kunnen immers vergaande gevolgen hebben voor andere opgaven.
Voor de digitale tweeling is echter geen vraagstuk te complex, schreef Microsoft in een artikel op Ibestuur. Het bedrijf werkt zelfs aan een digitale tweeling van de aarde, met de ambitie om deze beter te besturen voor mens en natuur. Tijdens een conferentie over slimme steden in Barcelona viel de sterke aantrekkingskracht van de digitale tweeling voor beleidsmakers en bestuurders op. ‘Doe mij ook maar zo’n digitale tweeling’ leek de dominante gedachte te zijn. De talrijke pilots en experimenten met digitale tweelingen in het ruimtelijk domein onderstrepen dit.
Hype?
Er lijkt sprake van een ‘hype’: digitale tweelingen als panacee voor gebiedsontwikkeling. Deze ‘hype’ hangt samen met de toenemende hoeveelheid en beschikbaarheid van (real-time) data over onze leefomgeving, zoals lucht-, grond- en waterkwaliteit en energieverbruik. Dit is mede het gevolg van het beter en goedkoper worden van monitoringstechnieken, zoals slimme meters in huis en allerlei soorten sensoren op straat, in drones en satellieten. Daarnaast stimuleert en verplicht de aankomende Omgevingswet het gebruik van data.
Partijen gebruiken verschillende definities voor de digitale tweeling. Doorgaans verwijst de term ‘digitale tweeling’ naar het idee dat een fysieke en virtuele ‘tweeling’ met elkaar in verbinding staan door de uitwisseling van data en informatie. Data over de fysieke wereld voeden de virtuele tweeling en inzichten daaruit kunnen weer worden gebruikt om te interveniëren in de fysieke wereld. Dat helpt bij het maken van allerlei producten – van de bouw van de Boekelose brug tot de BMW fabriek – en het verbeteren van bedrijfsprocessen, zoals het onderhoud en beperking van de CO2-uitstoot van de Airbus.
Hierdoor geïnspireerd, zien veel beleidsmakers en bestuurders de digitale tweeling als een belangrijk middel om besluitvorming – van beleidsvoorbereiding tot implementatie – te verbeteren door de gevolgen van keuzes te simuleren en te visualiseren. In het domein van politiek en bestuur is de digitale tweeling dus meer dan een technologische innovatie; het is een democratische innovatie. Dit roept de vraag op: hoe kan een digitale tweeling de besluitvorming daadwerkelijk verbeteren?
Er bestaat geen eenduidige werkelijkheid
Dat kan door de variëteit en veelzijdigheid van een gebied te erkennen. Een gebied is nooit één monolithische werkelijkheid; er spelen vaak duizend-en-een belangen en processen tegelijk. Toch is zo’n eenduidige werkelijkheid wel precies wat een digitale tweeling suggereert. En daarin schuilt zowel de kracht als het risico van dit instrument. Kracht, omdat het zorgt voor een basis voor een gesprek. En een goed gesprek is de basis voor goede besluitvorming. Risico, omdat zo’n eenduidige werkelijkheid ons kan doen vergeten dat de digitale tweeling selectief is. Hij laat slechts een beperkt aantal variabelen zien. Bovendien, datgene wat subjectief of lastiger meetbaar is, bijvoorbeeld de betekenis van een gebied voor haar inwoners, kunnen we gemakkelijk over het hoofd zien. Terwijl een democratisch proces juist ook voor die zachte waarden aandacht behoort te hebben.
Gesprekspartner
Beschouw een digitale tweeling dus niet als de gedeelde werkelijkheid zelf, maar als gesprekspartner in een breder democratisch proces. Daarbij is ook transparantie van belang over welke data wel aanwezig zijn en welke niet. En over welke modellen gebruikt worden en de aannames die daarbij gemaakt worden. Zo laat de maatschappelijke aandacht voor bijvoorbeeld de stikstofmodellen van het RIVM zien dat data en modellen niet neutraal zijn en ook niet apolitiek, ook al worden ze soms wel zo gepresenteerd. Data, modellen en algoritmes hebben namelijk invloed op hoe we problemen definiëren en begrijpen, wie daarbij betrokken worden en hoe we vervolgens handelen. Of toegepast op besluitvorming: ze bepalen welke maatschappelijke opgaven wel en niet worden opgepakt en hoe en wie wel of niet mee mag praten en beslissen.
Praktijkcases?
Dit artikel is een weergave van een aantal eerste inzichten in een project van het Rathenau Instituut naar de wijze waarop digitale tweelingen kunnen bijdragen aan besluitvorming over gebiedsontwikkeling. Hierin heeft het Rathenau samengewerkt met de Provincie Noord-Holland. Voor het vervolg van dit project is het instituut op zoek naar interessante praktijkcases.
De digitale tweeling als gesprekspartner dus.
Hoe doe je dat op een verantwoorde manier?
Wie kan hier praktijkcases van laten zien?
De auteurs danken Brian de Vogel, Henk Scholten, Arny Plomp, Herman Wilken, Rosemarie Mijlhoff, Jan Bruijn en Martine Verweij voor hun waardevolle inbreng in het project.
Om Digital Twin technologie als democratisch instrument te kunnen gebruiken zou nu al Staatsbreed een Referentie Architectuur kunnen worden omarmd. Het is niet voor niet dat de Stichting Fiware en het Digital Twin Consortium hun krachten gebundeld hebben en al tot een uitstekende Referentie Architectuur voor Digital Twins gekomen is. (https://www.fiware.org/news/digital-twin-consortium-and-fiware-foundation-join-forces-to-accelerate-digital-twin-technology-adoption/)
Alleen al voor het maken van digitale tweelingen voor slimme steden (Smart Cities – de Stedelijke Digitale Tweeling (SDTw) kun je vandaag al beginnen met de Open Source onderdelen van het FIWARE ecosysteem die al in meer dan 200 steden wereldwijd worden gebruikt. Dat is dus GEEN gecentraliseerde platform aanpak! De gebruikte NGSI-LD standaard wordt ondersteund door de Europese Connecting Europe Facility, de Open and Agile Smart City gemeenschap, het Indiase Urban Data Exchange platform, en het Japanse Smart City referentiemodel.
Anders dan digitale tweelingen voor andere onderzoeksgebieden, zoals productie, waar digitale tweelingen expliciet worden met hun fysieke tegenhangers (van cadcam naar simulatie en productie), ontwikkelen Stedelijke Digitale Tweelingen (SDTw’s) zich vaak door invloed van verschillende belanghebbenden, op verschillende tijdschalen, van uiteenlopende maturiteit en met gebruik van veel verschillende gegevensbronnen uit de stad. Dat vraagt om een bewuste Life Cycle aanpak en de combinatie van diverse conceptuele modellen in hun context, bestaande uit gegevens, reactieve, voorspellende en toekomst voorspellende (“wat als”) digitale tweelingen. Die kun je vandaag al gecombineerd ervaren door de output bijvoorbeeld bij elkaar te brengen in hologram presentaties.
We moeten daarom voor twee dingen uitkijken:
– Digital Twins zijn niet ‘iets voor later’ maar ze bestaan NU al en je kunt ze combineren.
– We moeten een Digital Twin niet gaan zien als een ‘sneller paard’.
Laten we daarom niet in de valkuil stappen voor kiezen voor ‘een infrastructuur’ , ‘een platform’.
Het gaat bij een Digital Twin niet om de infrastructuur, maar om de Data.
Dat betekent dat voor democratische doeleinden macht gecontroleerd moet kunnen worden.
Om macht te kunnen controleren, moet je macht kunnen duiden. Om macht te kunnen duiden, moet je macht kunnen identificeren en dat kan als alle deelnemers aan de Digital Twin (Data Space) overeenstemming kunnen bereiken over alle functionele, technische, operationele en juridische aspecten die relevant zijn voor de betreffende Digital Twin (Data Space). Sommige overeenkomsten kunnen hierbij op een generieke of sectorspecifieke manier worden hergebruikt (bijvoorbeeld rule books en cook books), terwijl andere juist specifiek zijn voor bepaalde use-cases. Het gebruik van een overkoepelend juridisch akkoord, zoals een Trust Framework van www,iSHARE.eu, kan direct al bijdragen aan codificeren van juridische duidelijkheid in verschillende aspecten van Digital Twin (Data Spaces). De Staat heeft hier zelfs al wat ervaring mee.
Zo voert de DVU de rapportage over zakelijk energie gebruik uit via een Data Space ten behoeve van het DSGO. Het Digitaal Stelsel Gebouwde Omgeving (DSGO) biedt een set van uniforme afspraken, die zorgt voor veilige, betrouwbare en gecontroleerde toegang tot data in de ontwerp-, bouw- & technieksector. Het heeft applicaties voor verduurzaming van gebouwen en daarvoor is de toegang tot energie informatie zeer waardevol. Doordat beide partijen hetzelfde Trust Framework gebruiken, kunnen ze elkaar op organisatie niveau vinden en bevragen (iSHARE Satellite bijv) en elkaar op juridisch niveau vertrouwen. Met deze methode kan DSGO nu een vraag sturen naar een data service uit DVU en via de bestaande autorisatie register service van de data eigenaar (mits geen juridische beperkingen) kan DSGO data bevragen van deze data eigenaar bij andere servies, zonder deze opnieuw in te richten .DSGO/DVU gebruiken hiervoor het Nederlandse iSHARE framework en het juridische stelsel. De ondertekening van dit juridische stelsel wordt geregistreerd in het participantenregister, waardoor altijd te verifiëren is welke partij welke specifiek dekking heeft voor zijn specifieke (Digital Twin) Data Space.
Als er een volledige vertrouwensbasis ligt tussen partijen, dan nog blijft de vraag of de services operationeel volwassen zijn. Want zelfs al is alles geregeld m.b.t. datamodellen, trust en autorisatie, maar de service is 50% van de tijd onbereikbaar, dan kunnen deelnemers van de Digital Twin (Data Space) niet vertrouwen op de services. Bijvoorbeeld in een Digital Twin (Data Space) waarbinnen ophaalmomenten van goederen worden uitgewisseld, is het fijn dat de chauffeur met zekerheid kan weten hoe laat hij ergens verwacht wordt. Anders heeft de Data Space weinig nut in het dagelijkse gebruik. Daarom is er de noodzaak voor een heldere en gecommitteerde Service Level Agreements (SLA) van de spelers in de Digital Twin (Data Space). Wat wel betekent dat de echte partijen, in de echte wereld zich ook moeten realiseren dat alles wat zij doen ergens data kan genereren of zelfs al data genereert. Dat is een bewustwordingsproces op zichzelf.
Dat de Stichting iSHARE daartoe een basis SLA biedt, als onderdeel van de onboarding in het framework, dekt dus maar een stukje van de lading, want elke Data Space en daarmee elke Digital Twin is anders. Wat vrijheid biedt voor elke Digital Twin (Data Space) voor de eigen uniciteit, maar ook voor de voorwaarden van onderlinge koppeling tot Gefedereerde (Cognitieve) Digital Twins. Naast SLA’s is het verder van belang goede afspraken te maken over onder andere toetreding, incident management, release management en rapportages. De procedures, zoals deze in het iSHARE Framework reeds zijn beschreven en succesvol operationeel blijken, kunnen hiervoor de basis vormen. Daarna willen we natuurlijk een levensvatbare Digital Twin (Data Space) en dat vraagt vanaf het begin aandacht voor bijvoorbeeld de financiering van de Digital Twin. Wie betaalt wat, wanneer en aan wie. Gaan we werken met een lidmaatschap gebeuren, of rekenen we af per data set, of zetten we abonnementen op voor data diensten etc. Net als Data Governance opzetten is het bouwen van een levendige Digital Twin (Data Space) voor een complexe, dynamische wereld niet de aankoop van een product, maar het begin van een Neverending Story. Dus je moet aandacht hebben voor data interoperabiliteit, data modellen en data formats als cruciale factor in het gefedereerd samenwerken.
Het startpunt voor een Digital Twin Data Space is dus niet zozeer het datamodel, maar de toepassing, waarvoor gefedereerde data toegang nodig is. Door de specifieke toepassing tot de leidende factor te maken, ontstaat specificering. Achter elk data-veld dat je wilt ontsluiten in een Digital Twin (Data Space) zit daarmee een bewuste ontwikkeling. Misschien heb je wel helemaal niet zoveel data nodig voor de toepassing die je wilt realiseren. Oftewel, Start Small and Scale Smart:
1. Bepaal de databehoefte
2. Map deze op bestaande standaarden
3. Kies een standaard
4. Zorg vast dat deze op Linked Data gemapped is
Samengevat: Wat gebruik je wanneer, in welke mate en op welke manier?
Hier is al veel werk verzet, waarop zo kan worden terug gegrepen, dus in plaats van zelf de definitiefase in te duiken kan – juist door het exponentieel groeimodel van Open Source code deling, worden meegelift op SmartDataModels.org en Schema.org, om te checken of er al bestaande Linked Data gebaseerde standaarden bestaan. Is dat het geval, dan wordt daarmee gelijk interoperabiliteit met vergelijkbare Data Spaces binnen hetzelfde domein gerealiseerd. Een wereld op zich en van 7 tot 9 november aanstaande vindt je dit allemaal terug op het Smart City Expo World Congress.
2023 Participants | Smart City Expo World Congress 7-9 NOV 2023