José A. Á. Antolínez is sinds een jaar coördinator van de DigiShape programmalijn Data Analysis, Modeling, and AI. We interviewden hem over zijn werk als kustwetenschapper en ingenieur aan de TU Delft en vroegen hem naar het belang van Kunstmatige Intelligentie voor de watersector.
José, vertel eens over je werk, wat is je functie?
“Ik ben kustwetenschapper en assistent-professor bij de afdeling Waterbouwkunde aan de TU-Delft. Mijn huidige onderzoek richt zich op regionale downscaling van de gevolgen van klimaatverandering en op engineering van natuurgebaseerde kustoplossingen om dit te mitigeren. Kortom, ik ontwikkel en breng bedrijven en beleidsmakers nieuwe kennis, data en modelleringstools om toekomstgerichte beslissingen te nemen. Bovendien leid ik de toekomstige waterbouwkundig ingenieurs op.”
Wat betekent downscaling van de gevolgen van klimaatverandering?
Het betekent dat ik wereldwijde modellen gebruik om de effecten van klimaatverandering op regionaal of lokaal niveau te voorspellen. Samen met promovendus Jakob Christiaanse werk ik bijvoorbeeld aan kusttechnische oplossingen voor zandstranden om zeeschildpadden te beschermen.Zandstranden worden bedreigd door zeespiegelstijging, kustoverstromingen en erosie.We bestuderen deze habitats en hun interactie met hydrodynamica en proberen interventies te vinden die de gevolgen van klimaatverandering verzachten.Dat doen we bijvoorbeeld door nieuwe strand-duinprofielen mogelijk te maken.
Een ander project waar ik samen met promovenda Mia Pupić (CHANCE) aan werk, richt zich op de regionale impact van klimaatverandering op extreme zeespiegels. Veranderingen in vloedgolven, getijden en golven kunnen overstromingen van het achterland veroorzaken.Ik onderzoek hoe modellen voor wereldwijde klimaatverandering vertaald kunnen worden naar voorspellingen van lokale gevolgen door verschillende atmosferische en hydrodynamische forcering en geologische settings te testen.Daarvoor gebruiken we numerieke modellen, statistiek en machine learning.”
Wat is de rol van kunstmatige intelligentie (AI) in je werk?
“Ik gebruik veel AI en Machine Learning in mijn werk. In het onderzoek dat onlangs is gepubliceerd door promovendus Gijs Hendrickx in Coastal Engineering, Predicting the response of complex systems for coastal management, hebben we bijvoorbeeld AI toegepast om numeriek afgeleide datasets te genereren die werden gebruikt om kunstmatige neurale netwerken te trainen. De combinatie van numerieke modellen en machine learning vermindert drastisch de inspanningen die nodig zijn om de veerkracht van kustsystemen te voorspellen op veranderingen in milieuomstandigheden en op nieuwe menselijke interventies.
Als voorbeeld onderzochten we zoutintrusie in estuaria, wat een complex niet-lineair proces is.We zijn deze aanpak al aan het exporteren naar het ontwerp van zoutmoerassen in het westen van de VS met de Fullbright promovenda Noelani Villa.”
Wat zijn volgens jou, als coördinator van de DigiShape AI werkgroep, de belangrijkste uitdagingen op het gebied van water engineering en AI?
“Water engineering moet in toenemende mate anticiperen op uitdagingen die klimaatverandering met zich meebrengt. We moeten inzicht krijgen in hoe watersystemen zich zullen gedragen in verschillende omstandigheden en op verschillende tijdschalen, zodat we met routes voor de toekomst kunnen komen. Daarvoor hebben we AI nodig.
We hebben in de watersector echter nog een lange weg te gaan als het gaat om het standaardiseren van het gebruik en de implementatie van AI.We gebruiken veel algoritmen en kennis uit verschillende vakgebieden die soms niet direct toepasbaar zijn op ons vakgebied. We moeten dus de reeds beschikbare tools op maat maken en vaststellen wat er ontbreekt, zodat we dat kunnen gaan ontwikkelen.
De beste manier om dit te doen is natuurlijk samen. In de AI-groep praten we over de overeenkomsten in ons onderzoek en de gemeenschappelijke praktijken binnen onze organisaties. Onze groep bestaat uit mensen uit verschillende disciplines, van marien tot kust- en binnenvaart, waar de toepassingen heel verschillend kunnen zijn. Maar we staan voor vergelijkbare uitdagingen om AI in onze organisaties te introduceren. We bespreken perspectieven op toekomstige uitdagingen en hoe AI zou kunnen helpen in de strategische richting voor elke organisatie. We willen plannen blijven ontwikkelen voor het delen van praktijken en gegevens en workshops organiseren waar we probleemonderwerpen bespreken.”
Wat drijft jou om elke dag naar je werk te gaan?
Mijn grootste passie is nieuwe dingen leren. Ik vind het leuk om nieuwe uitdagingen aan te gaan waarbij ik dingen vanaf nul moet uitvinden of wanneer dingen moeten worden geoptimaliseerd. Mijn geest is oplossingsgericht en dat heeft me tot ingenieur gemaakt. Ik kan het niet helpen om de golven en de wind te analyseren als ik surf of zeil.
Om deze geest te gebruiken om te helpen oplossingen te vinden voor de gevolgen van klimaatverandering, dat motiveert me elke dag.”
