Joost StenfertToekomstig DigiShape partner HKV gaat samen met de DigiShape community het MIJ-brein ontwikkelen. Dit is een tool die meer inzicht moet geven in de parameters die een rol spelen bij de biodiversiteit en waterkwaliteit in, op en rondom het Markermeer IJmeer.

Sinds dit merengebied is afgesloten door de Houtribdijk, is het aantal en de verscheidenheid van vissen en planten fors afgenomen. De sector is hard bezig om hier meer inzicht in te krijgen en oplossingen te ontwikkelen.

Hoe het MIJ-brein hierbij gaat helpen vroegen we aan Joost Stenfert van HKV.

Joost, gefeliciteerd met deze opdracht. Wat is het MIJ-brein?

'Het MIJ-brein is een ontdekkingsreis naar nieuwe inzichten. Het is een online platform en visualisatietool die experts kunnen gebruiken om de samenhang tussen gebruik, ecologie en natuur inzichtelijk te maken. We brengen zo’n beetje alles bij elkaar wat wordt gemeten op, in en rondom het Markermeer / IJmeer. En we ondersteunen dit met krachtige visualisaties. Zo kunnen gebruikers bij hun onderzoek en beleidsstudies hun huidige inzichten aan nieuwe data staven, maar ook op ontdekkingsreis gaan om tot geheel nieuwe inzichten te komen.'

Wat houdt die ontdekkingsreis in?

'De natuur en ecologie van het met Markermeer en IJmeer worden beïnvloed door diverse factoren en combinaties daarvan. Zo heeft de groei van riet bijvoorbeeld effect op de schuilplaatsen voor vogels en vissen en is het een bron van voedsel. Maar te veel riet of wier geeft overlast voor recreatie. Veel van dit soort parameters worden door verschillende instanties gemonitord en gemeten.

Een bepaalde meting laat vaak alleen de ontwikkeling van die ene gemeten parameter zien voor een specifiek doel. De kunst is om te kijken hoe je deze data ook kunt gebruiken voor andere doelen. In het MIJ-brein combineren we de gegevens en chemische eigenschappen van het oppervlaktewater met de fysieke omstandigheden van het gebied en de inventarisaties van de soorten. Zo ontstaat er een grote dataset waarin alle gedrag, kenmerken en patronen van het systeem verscholen zit. En heel belangrijk: we maken ze ook zichtbaar.'

Waarom is dat zichtbaar maken zo belangrijk?

'Vorm geeft kracht aan de inhoud en dat wordt vaak onderbelicht. In mijn werk bij HKV ben ik veel bezig met de vraag: hoe kun je meer uit metingen halen door het toepassen van slimme algoritmes én hoe kunnen visualisaties je helpen bij dit doel? Stel je voor dat je in het MIJ-brein in één oogopslag op een duidelijke manier kunt laten zien wat de bedekkingsgraad van waterplanten is, hoe dit over de jaren verschilt en waar veel gemeten is en waar niet. Daarbovenop plaats je satellietbeelden die laten zien wat bijvoorbeeld de sedimentconcentratie en de groenheidsindex in het gebied is. Zo kun je heel snel verbanden ontdekken.'

Wat is hierbij de rol van data science?

'Data science stelt ons in staat om een grote hoeveelheid variabelen met elkaar te vergelijken en verbanden te ontdekken die je met het blote oog niet ziet. Als je heel veel data en parameters op elkaar legt, is het mogelijk nieuwe verbanden te zien, of ze beter te begrijpen. Tegenwoordig zijn machine learning technieken daartoe in staat. Ze kunnen verbanden ontdekken en een voorzet geven welke mogelijke relaties er bestaan. De expert kan deze verbanden vervolgens weer staven aan de hand van de praktijk. Zo krijgen we een steeds breder beeld van de verschijnselen die zich in het Markermeer en IJmeer afspelen en kunnen we ook beter ingrijpen.'

Hoe betrekken jullie de DigiShape community bij de ontwikkeling van de tool?

'We werken zoveel mogelijk met open source producten en willen de tool zo goed mogelijk laten aansluiten op het daadwerkelijke gebruik. Daarom organiseren we in elke fase van het project workshops met een expertpool om input en feedback te vragen van eindgebruikers en specialisten. Zo inventariseren we samen de potentiële databronnen uit de verschillende aandachtsgebieden, maar kijken we ook samen naar de benodigde functionaliteit en de analysemogelijkheden. En we ontwikkelen voorbeelden en tutorials voor gebruik van het MIJ-brein.'

HKV is in de running om partner te worden van DigiShape, wat levert dat op?

'Wij vinden DigiShape een goede, spannende ontwikkeling. Data science is een extra invalshoek waarmee we inzichten mogelijk kunnen aanscherpen. Het is nog wel een zoektocht naar wat kan en wat we ook durven te gebruiken. HKV heeft hierin ook wat te bieden. Wij zijn voortdurend op zoek naar vernieuwingen en verbeteringen, voor onszelf en in de watersector dus het is een logische stap om ons aan te sluiten en zelf mee te ontwikkelen.'

Hoe kijk je aan tegen open source werken en je kennis delen met concurrenten?

'Dat is een zeker spanningsveld, maar het is de kunst van HKV om daar onderscheidend in te blijven. Onze kracht is dat we vooruit denken en dat we dingen hierdoor kunnen verbeteren. We werken hierbij graag samen met anderen want dan kom je het verst. Voorop staat dat het goed is om samen met de watersector te verkennen wat we moeten doen om het geheel verder te brengen. Tot nu toe zijn we in ons land, vergeleken met sectoren als de landbouw en de medische wereld, wat behoudend en conservatief geweest. Dat is logisch, want we moesten de voeten van de mensen droog houden. De uitdaging ligt er dan ook om te kijken wat toegevoegd kan worden, waar we met DigiShape een mooie invulling aan geven.'

Wat vind je het spannendst aan dit project?

'Ik ga werksessies begeleiden, mijn kennis van AI en datascience inbrengen en een aantal projectleiderstaken op me nemen. De spanning zit erin dat je van tevoren eigenlijk nog niet weet wat eruit gaat komen. Dat maakt dat je nog heel veel kunt sturen, maar ook dat er een risico is dat je de verkeerde kant op stuurt. Dat vind ik een mooi spanningsveld. Het mooiste van deze klus vind ik dat we, ondanks de complexiteit van data en AI, door middel van vernieuwende visualisaties de werkelijkheid kunnen laten spreken op ons platform.'

Wanneer kunnen we de tool echt gaan gebruiken?

'We gaan werken in drie sprints en de eerste workshop is al op 1 april. Uiteindelijk verwachten we het MIJ-brein in augustus 2020 af te ronden, maar ook daarna zal het product zich voortdurend doorontwikkelen. We blijven eraan samenwerken, binnen en buiten de Digishape-community. En dat is goed, want de veranderingen op dit vlak gaan veel te snel om stil te staan.'

Meer informatie

Dijkmonitoring

Met de DigiShape use case Dijkmonitoring willen we dijkmonitoring effectiever en efficiënter maken door gebruik te maken van de mogelijkheden van remote sensing en digitalisering.

Gerrit Burgers, Rijkswaterstaat

Use case Digitale Dijkmonitoring