ERC Starting Grant voor Peyman Mohajerin Esfahani

Nieuws - 03 september 2020 - Webredactie 3mE

De European Research Council heeft een ERC Starting Grant toegekend aan Peyman Mohajerin Esfahani, onderzoeker bij Delft Centre for Systems and Control. Het onderzoek van Mohajerin Esfahani richt zich op besluitvormingsproblemen in onzekere en dynamische omgevingen, met toepassingen in de controle en beveiliging van grootschalige en gedistribueerde technische systemen. De beurzen (1,5 miljoen euro voor een vijfjarig programma) zijn bedoeld om wetenschappers te ondersteunen die in de beginfase van hun carrière staan en al uitstekend werk hebben geleverd.

Dankzij recente ontwikkelingen op het gebied van detectie- en communicatietechnologie is het mogelijk om op grote schaal zeer gedetailleerde gegevens te verzamelen op veel verschillende plaatsen, met ongekende mogelijkheden als gevolg. Het gebruik van gegevens op een dergelijke schaal betekent echter dat besturingssystemen voor een grote uitdaging worden gesteld, met name doordat gegevensgestuurde besturingssignalen inherente onzekerheid toevoegen aan het gedrag van een systeem. Voor dit effect is tot op heden geen goede verklaring, vooral omdat de ontbrekende schakel tussen data-analysetechnieken op het terrein van zelflerende technieken (‘machine learning’) en de onderliggende fysica van dynamische systemen nog niet is gevonden.

Mohajerin Esfahani stelt voor dit probleem op te lossen met een nieuw model voor het besturingsontwerp, op basis van ideeën die afkomstig zijn uit onderzoek op het gebied van ‘distributionally robust optimization’ (DRO), een nieuw vakgebied in opkomst. DRO is een besluitvormingsmodel waarbij oplossingen tegen alle distributies worden geoptimaliseerd op basis van vooraf beschikbare informatie. Recent baanbrekend onderzoek – onder andere door de hoofdonderzoeker van dit voorstel – heeft aangetoond dat veel DRO-modellen in polynomiale tijd kunnen worden opgelost, zelfs wanneer de bijbehorende stochastische modellen onoplosbaar zijn. Ook geven DRO-modellen onzekerheid realistischer weer en komen bij DRO-modellen de beruchte teleurstellende uitkomsten van stochastische modellen na afloop van de besluitvorming veel minder voor.

Interplay between a DRO model and the underlying dynamical systems
Samenspel tussen een DRO-model en de onderliggende dynamische systemen

Peyman Mohajerin Esfahani: “In dit voorstel wordt de theoretische basis gelegd voor het idee van een distributioneel robuuste besturing, met als doel vooruitgang te boeken op vier terreinen. (i) Besluitvormingsafhankelijke ambiguïteit: ik breng als nieuw concept het idee van invariante ambiguïteitsverzamelingen in om de dynamische evolutie van onzekerheid op te vangen. (ii) Dynamische programmering: ik formuleer een dynamische programmeringstypering voor de voorgestelde DRO-modellen en geef oplosbare benaderingsschema’s met strikte theoretische grenzen. (iii) Veilig en geheugenbesparend leren: ik formuleer hanteerbare, maar aantoonbaar betrouwbare, synthesehulpmiddelen door moderne hulpmiddelen op basis van kernelmethodes en online-optimalisatie optimaal te benutten. (iv) Ik ben van plan opensource-software en een op maat gemaakte modelleertaal te ontwikkelen om distributioneel robuuste besturingsmethoden toegankelijk te maken voor toepassingen op industriële schaal.”

Over de ERC
De Europese Onderzoeksraad (European Research Council, ERC), die door de Europese Unie in 2007 is opgericht, is de belangrijkste Europese financieringsorganisatie voor excellent grensverleggend onderzoek. Elk jaar selecteert en financiert deze de allerbeste creatieve onderzoekers van alle nationaliteiten en leeftijden om in Europa gevestigde projecten uit te voeren. De ERC biedt vier kernsubsidieregelingen aan: Starting, Consolidator, Advanced en Synergy. Met zijn aanvullende ‘Proof of Concept’-subsidieregeling helpt de ERC begunstigden de kloof te overbruggen tussen hun baanbrekende onderzoek en de eerste fasen van de commercialisering daarvan.

Lees ook: ERC Starting Grants 2020: €677 million awarded to unravel scientific mysteries