1. Inleiding

Als de Nederlandse watersector haar mondiale koploperspositie niet wil verliezen, is het noodzakelijk een versnelling aan te brengen in de digitale transitie van de sector. Individueel maken veel bedrijven al een slag naar digitalisering, echter de samenhang binnen de sector blijft hierbij achter. Om hierin een slag te maken hebben bedrijfsleven, overheid en kennisinstellingen gezamenlijk het initiatief genomen tot de oprichting van DigiShape, een innovatieplatform ten behoeve van de digitale transitie van de watersector. 

Uit de gesprekken en initiatieven tussen de partners onderling en met de brede DigiShape community is gebleken dat de toepassing van AI-technieken en de daarvoor essentiële uitwisseling van data als problematisch wordt ervaren. Binnen de organisatie lukt het vaak goed om effectief te werken, maar vooral bij samenwerking tussen organisaties wordt de voortgang tegengehouden door een drietal drempels. Dit voorstel beoogt te faciliteren bij het overgaan van deze drempels: vertrouwen (onderling en in de methoden), interoperabiliteit (van data en algoritmen) en het gebrek aan gedeelde infrastructuur.

Door deze uitdagingen op te lossen kunnen we de time to market voor gedeelde initiatieven substantieel verkorten. Enkele voorbeelden: 

•    Vertrouwen: Hoe werk ik op een veilige en efficiënte manier met de data van een ander? Organisaties   zijn bereid om toegang te geven tot hun data voor bepaalde modellen en algoritmen, maar niet voor   breder gebruik. Hoe kan je toegang geven tot je data zonder de data weg te geven? 
•    Explainable AI (XAI): Toepassingen op basis van AI zijn voor de meeste mensen een black box: het   wordt steeds minder duidelijk langs welk proces tot conclusies of resultaten wordt gekomen en welke afwegingen hierbij zijn gemaakt. Voor het behoud en vergroten van het vertrouwen is het daarom van   cruciaal belang dat de stakeholders worden meegenomen in de berekeningen: leg uit hoe de AI werkt   en tot conclusies komt in de specifieke toepassing. 
•    Interoperabiliteit: Er zit altijd veel tijd in het opwerken, converteren en valideren van data. Hoe kan je   samen optrekken en zo dubbelingen voorkomen?
•    Hoe kan ik mijn AI draaien tegen grote datasets? Veel datasets zijn zo groot dat je ze niet meer wil downloaden of dupliceren. Als we data op een gezamenlijke plek neerzetten, dan hoeft niemand meer te downloaden. Op welke plekken gaan we deze data delen?

Het DigiShape open Source Platform project heeft als doelstelling om de drie drempels:  1) vertrouwen, 2) interoperabiliteit en 3) infrastructuur, aan de hand van use cases in combinatie met kennisdissiminatie te verlagen.  

1.1 Consortiumpartners

Het consortium van DOSP bestaat uit de volgende partners:

1. Deltares (projectcoordinator, penvoerder)
2. TU Delft
3. Witteveen + Bos
4. Van Oord

Naast  de officiele consortiumpartners hebben we de volgende flankerende partners:

1. DigiShape
2. Rijkswaterstaat

2. Werkpaketten en use cases

Het project is onderverdeeld in een zestal werkpakketen waarbij werkpakket 2, 4, 5 en 6 de use cases zijn.

Werkpakket 3 betreft het onderwerp infrastructuur & operabiliteit en is een verkennende studie naar mogelijke coud-infrastructurele oplossingen alsmede praktische ondersteuning aan de use case in de vorm van pilots en proof of concepts.  

Werkpakket 1 verzorgt de dialoog & training en richt zich primair op kennisdissiminatie.

2.1 Dialoog en training

Werkpakket 1 richt zich op de kennsidissiminatie door middel van het organiseren van bijeenkomsten van verschillende aard:

Dialoog sessies

Er worden dialoog sessies georganiseerd waarbij de eerste sessie gezien wordt als een nul-meeting waarin deelnemers in gesprek gaan met de experts over welke elementen (vertrouwen, interoperabiliteit en ondersteunende infrastructuur) hen de meeste uitdagingen bezorgd. Doel is om de uitkomst van de 1e sessie te verwerken in de volgende werkpakketten, zodat in een afsluitende dialoog sessie bespreken kan worden hoever de resultaten van de werkpakkeet de deelnemers verder hebben gebracht op deze onderwerpen.

Training & workshops

 In deze taak worden trainingen georganiseerd en trainingsmateriaal ter beschikking gesteld aan de DigiShape community. Het samenstellen van de training en het trainingsmateriaal zal in nauw overleg gebeuren met de overige werkpakken waarbij in WP1 alle faciliteiten geregeld moeten worden.  De trainingen worden onderdeel van het DigiShape cursusprogramma.

2.2 Water en logistiek

De toolboxen OpenCLSIM en OpenTNSIM zijn open source en (mede) ontwikkeld door diverse partners van DigiShape. 
Voor het stimuleren van het gebruik van deze open source-toolboxen binnen de water- en deltatechnologie sector is het nodig als eerste inzicht te geven in de kwaliteit en bruikbaarheid van deze open source toolboxen. 

De volgende resultaten worden beoogd door dit werkpakket:

• de toolboxen worden voorzien van passende kaders om op kwaliteit te toetsen en een proces rond beheer wordt uitgewerkt en ingericht.
• een proces wordt ingericht om nieuwe algoritmes/modules toe te voegen aan de code basis en als onder-deel van het ‘open source platform’ te delen.
• de code van diverse PhD’s en studenten van de TUD worden toegevoegd. Hierbij wordt gestart met de ‘port accessibility tool’, ‘locking tool’ en ‘energy module’ van Floor Bakker.
• Deltares beoordeelt en test in samenspraak met W+B en TUD de toolboxen op bruikbaarheid en toepasbaarheid door deze voor een aantal situaties met een variëteit aan kunstwerken te modelleren.

Link naar repository maken

2.3 Infrastructuur en operabiliteit

Om vanuit meerdere organisaties te kunnen samenwerken met data en code, zijn er verschillende technische vraagstukken op te lossen.
Doel van dit werkpakket is om deze technische vraagstukken op te pakken en ervaring op te doen in het samenwerken in een interoperabele (multi)cloud-omgeving, met specifiek aandacht voor het werken met cloud-buckets en de bruikbaarheid voor het delen van data. 

We werken een architectuur uit, met een open source interoperability layer, en functionaliteit om onderling data te delen en aan code te kunnen werken.
De ambitie is met name cloud native te werken, data hierbij op te slaan in buckets (van diverse leveranciers) en met behulp van open source software op termijn services in te richten.
Van belang is ook te borgen dat informatiebeveiliging geborgd blijft, hiervoor vragen we een expert om de opzet en architectuur te toetsen.
Deze uitwerking passen we toe op de beschreven casussen in de andere werkpkketten. 

2.4 "Captain Hindsight"

In dit werkpakket richten we ons op de ontwikkeling van een web-based applicatie die reconstructies van grote gebeurtenissen mogelijk maakt door gebruik te maken van diverse databronnen.
Historische gebeurtenissen zoals de watersnoodrampen van 1916 en 1953, scheepsrampen zoals de Erika en de Prestige, en kleinere incidenten zoals de wateroverlast in Limburg en de verloren containers van de MSC Zoë, hebben allemaal invloed gehad op ons beleid en onze inzichten.

Daarnaast zullen we de interoperabiliteit met externe databronnen realiseren, zoals het koppelen van stromingsmodellen met OpenCLSim, om zo een gedetailleerd en nauwkeurig beeld te creëren van de gebeurtenissen waarbij resultten van WP-3 gebruikt zullen worden..

2.5 Digital Twin vaarwegen

Recent is het TKI-project TRANS2 (DEL170 - TRANS2 ) afgerond. Dit project heeft een aantal aanbevelingen voor nader onderzoek opgeleverd welke bij uitstek geschikt zijn binnen de use case Digital Twinn vaarwegen van het project (DEL177) 

Binnen dit werkpakket vallen twee hoofdonderwerpen: 
1.    Borgen overdraagbaarheid en hergebruik code (drempel interoperabiliteit);
2.    Modelleren van de criticality van vaarwegen; (drempel vertrouwen en infrastructuur)

Er is werkende een online vaarwegtool. Daarnaast is er code die meer opties en flexibiliteit biedt dan de werkende online tool. In hoofdondwerp 1 van werkpakket 5 zal eerst de code worden bijgewerkt en geactualiseerd zodat deze ok overdraagbaar is en interoperbiltieit ondersteunt.  In hoofdondrwerp 2 wordt de code toegepast om te toetsen of de interoperabiltieis ambitie is gehaald. Dit wordt gedaan doro eht modelleren van zgn crititcality van de vaarwegen. 

2.6  Coastal Mangrove opportunity wheel

Mangroves bieden veel ecosysteemdiensten en mangrove-inclusieve projecten brengen daardoor diverse voordelen met zich mee. Deze voordelen zijn uitgebreid bestudeerd in de wetenschappelijke literatuur over ecosysteemdiensten en worden vaak ondersteund door internationale NGO’s. De inzet van mangroves voor kustbescherming heeft in het afgelopen decennium sterk aan belangstelling gewonnen, aangezien de behoefte aan innovatieve, duurzame en kosteneffectieve kustbeschermingsmaatregelen toeneemt. Mangroves worden daarom ook vaak voorgesteld als een Nature-based Solution (NbS) voor risicoreductie en klimaatadaptatie. Voor de Nederlandse watersector ligt er een kans om dergelijke oplossingen te ontwerpen en implementeren. 

De Coastal Mangrove Opportunity Wheel identificeert wereldwijd gebieden met een hoog potentieel voor mangrove-inclusieve projecten op basis van prestaties op fysische en sociaaleconomische aspecten. 

Het werkpakket is opgedeeld in drie delen: 
1.    in kaart brengen van restaureerbare mangrove habitat, 
2.     inschatten van haalbaarheid, 
3.    doorvertaling van potentiaal in termen van overstromingsrisico reductie. 

Het werkpakket vereist het combineren van verschillende (mondiale) data lagen vanuit verschillende disciplines en partijen. In samenwerking met werkpakket 3 zal worden verkend welke digitale omgevingen (cloud buckets) hiervoor geschikt zijn. Daarnaast zal het werk worden begeleid door een mangrove expert commissie. 

3. Resultaten

Het project DOSP heeft de volgende resultaten opgeleverd: