EWInners 2021

Alex Stefanov, onderzoeker bij Intelligent Electrical Power Grids (EWI), heeft een belangrijke beurs van de NWO in het 'Energiesysteemintegratie programma' ontvangen. Daarmee kan hij zijn unieke project RESCUE voortzetten: Resilience and Cyber Security of Integrated Cyber-Physical Energy Systems. Het onderzoeksdoel is om ons energienet, dat steeds meer digitaliseert, weerbaar te maken tegen cyberattacks. Dat doet hij door innovatieve nieuwe software te ontwikkelen, netbeheerders te trainen en reactiestrategieën op te stellen. Om te zien of zijn theorieën ook werken in de praktijk, test Alex zijn onderzoek in een speciale onderdeel van het nieuwe Electrical Sustainable Powerlab (ESP Lab) van de TU Delft.

De overstap naar duurzame energiebronnen vraagt veel van het elektriciteitssysteem: hernieuwbare bronnen leveren geen voorspelbare, constante hoeveelheid energie. Matthijs de Weerdt onderzoekt daarom nieuwe methodes van intensiever netbeheer. Zijn project NextGenOpt: Next Generation Sector-Coupling Models for Optimal Investments and Operation, is beloond met een NWO beurs van het Energiesysteemintegratie programma. Zo kan hij zijn onderzoek voortzetten, waarin hij met verschillende partijen ondersteunt met het maken van de juiste investeringen door betere modellen te maken van de gevolgen van verschilldnde beslissingen. Een complexe puzzel, die nog niet eerder gedaan is, en ook nog eens alleen hele nauwkeurige oplossingen accepteert. Uiteindelijk krijgen overheden, provincies en gemeentes een beter inzicht in de gevolgen van hun beleid en beslissingen.

EWI-hoogleraar Karen Aardal is afgelopen week benoemd tot bestuurslid van het NWO domein Exacte en Natuurwetenschappen. Dit is één van de vier domeinen van de NWO die de programma’s en financieringen regelen voor nieuw onderzoek. Onder het domein vallen verschillende wetenschappelijke disciplines: Aardwetenschappen, Astronomie, Chemie, Informatica, Levenswetenschappen, Natuurkunde en Wiskunde. Karen brengt als hoogleraar aan het Delft Institute of Applied Mathematics een enorme kennis mee op het gebied van toegepaste wiskunde en theoretische informatica. Zo richt haar onderzoek zich de laatste jaren op de algoritmische optimalisatie van complexe systemen, bijvoorbeeld binnen de logistiek en het optimaal positioneren van ambulances en traumahelikopters in Nederland en Noorwegen. Karen zal de positie van bestuurslid drie jaar vervullen, beginnende op 1 september.

Promovendus Abhairaj Singh heeft een IBM PhD Fellowship Award 2021 ontvangen. Het bekroonde werk van Abhairaj in het kort: opkomende Internet of Things toepassingen – zoals gepersonaliseerde gezondheidszorg, augmented reality en kunstmatige intelligentie – vereisen dat het IoT-apparaat zélf over grote rekenkracht beschikt. Het mag alleen nauwelijks energie kosten en dat is met de huidige computerarchitecturen niet haalbaar. De conventionele Von Neumann-architectuur slaagt er bijvoorbeeld niet in om aan deze eisen te voldoen, voornamelijk door de bottleneck in de overdracht van gegevens tussen geheugen en processor. Het onderzoek van promovendus Abhairaj verkent het potentieel van memristor-gebaseerde computing-in-memory (CIM) om slimme lokale computers te realiseren door gebruik te maken van de inherente eigenschappen van de architectuur en de fysische eigenschappen van de memristor. Memristors zijn minuscule elektronische componenten waar kleine elektrische stroompjes doorheen lopen.

PhD-student Lőrinc Mészáros won afgelopen maand de EuroGOOS Kostas Nittis Award. Die prijs wordt ieder jaar uitgereikt aan een jonge wetenschapper met een veelbelovende bijdrage in het onderzoek van oceanen. Met de bijkomende grant kan Lőrinc zijn onderzoek naar zeewaterkwaliteit voortzetten. Daarbij ontwikkelt hij algoritmes die data, zoals satellietfoto's of weersvoorspellingen, automatisch analyseren. Dit stelt onderzoekers niet alleen in staat om meer kennis te vergaren over de huidige staat van onze oceanen, maar maakt het ook mogelijk om nauwkeurige voorspellingen te doen. De beoordelende commissie prees met name de laatste toepassing, die kan namelijk een sleutelrol spelen in het managen van klimaatverandering, maar ook in het begrijpen van de menselijke invloed op de oceanen. Omdat Lőrinc’s algoritmes volledig ‘remote’ ingezet kunnen worden, zijn vooral armere gebieden met minder wetenschappelijke data enorm geholpen met zijn onderzoek.

Een presentatie van PhD-student Ginger Egberts is tijdens een belangrijke internationale conferentie (op het gebied van bio-informatica, computationele biologie en biomedische techniek) uitgeroepen tot de allerbeste. In haar presentatie stond zij stil bij het onderzoek dat zij samen met Fred Vermolen en Paul van Zuijlen verricht. Met hen werkt Ginger aan wiskundige modellen om contractie in littekens, die voortkomen uit brandwonden, te voorspellen. Contractie is het samentrekken van de huid, een proces waardoor een permanente verandering in de stand van een lichaamsdeel kan optreden. Denk hierbij aan een hand die in de vorm van een klauw blijft staan. Wanneer een patiënt door de contractie een vermindering in beweeglijkheid ervaart, denk daarbij aan moeite hebben tijdens het aankleden, dan spreekt men van een contractuur. Behandeling van zo’n contractuur bestaat doorgaans uit een operatie. Met het onderzoek, dat Ginger tijdens de conferentie presenteerde, wordt er gekeken naar de toepasbaarheid van een specifiek wiskundig model en de gevoeligheid van de parameters.

Op 26 april, tijdens de traditionele lintjesregen, heeft professor Kees Vuik, numeriek wiskundige, een Koninklijke Onderscheiding ontvangen. Op het gemeentehuis van Capelle aan den IJssel werd Vuik benoemd tot Officier in de Orde van Oranje Nassau. Die onderscheiding wordt alleen verleend Nederlanders die zich lange tijd persoonlijk verdienstelijk heeft gemaakt voor de maatschappij. Want Vuik heeft niet alleen als wetenschapper een betekenisvolle bijdrage geleverd aan de samenleving: dankzij zijn bescheiden, verbindende en initiatiefrijke persoonlijkheid betekende hij ook veel voor mensenlevens buiten de universiteitsmuren. Zo is hij actief lid geweest van zijn lokale Kerkgemeente, bijvoorbeeld als lid van de medezeggenschapsraad, en was hij jarenlang penningmeester van de lokale afdeling van KWF-kankerbestrijding. Als wetenschapper zette Vuik zich in voor de ontwikkeling van het Delft High-Performance Computing Centre.

De Europese Unie kent de Delftse netwerkwetenschapper Piet Van Mieghem een ERC Advanced Grant toe. Deze subsidie van tweeënhalf miljoen euro is bedoeld om baanbrekend en risicovol onderzoek te stimuleren en gaat veelal naar academici die – binnen hun eigen vakgebied – een behoorlijke staat van dienst hebben. Van Mieghem wil de subsidie gebruiken om onderzoek te doen naar de verspreiding van het coronavirus, en dan specifiek in Europa. Bij nauwkeurige analyse blijkt deze verspreiding namelijk niet overeen te komen met de standaardmodellen van de netwerkwetenschap. Dat betekent dat de huidige kansberekeningen die gebruikt worden om te voorspellen hoe een pandemie verloopt vaak niet kloppen. Door deze problemen op te lossen wil Van Mieghem een belangrijke rol te gaan spelen in het voorkomen, en eventueel managen, van toekomstige pandemieën.

Ondanks het grote belang van interactie tussen wetenschap en samenleving wordt wetenschapscommunicatie nog lang niet altijd erkend als een volwaardig onderdeel van een wetenschappelijk takenpakket. Het Pilotfonds Wetenschapscommunicatie door wetenschappers: Gewaardeerd! – ingesteld door het ministerie van OCW en uitgevoerd door de KNAW – zet een stap in de richting van het zichtbaar maken en belonen van de grote groep wetenschappers die zich structureel voor wetenschapscommunicatie inzet. Er zijn 96 aanvragen ingediend, afkomstig van 62 faculteiten vanuit alle universiteiten in Nederland. Hiervan zijn er 91 gehonoreerd. Elk team ontvangt € 10.000. Bij meerdere faculteiten zijn de communicatieve inspanningen van (groepjes) wetenschappers rond een bepaald onderwerp gewaardeerd. Vanuit de faculteit EWI zijn twee aanvragen gehonoreerd: die van 1) Natasja de Groot en die van 2) Marieke Kootte, Neil Budko en Theresia van Essen.

Amsterdam Zuidoost is de komende jaren de testlocatie voor een nieuw, innovatief wijkenergieplatform. Het platform moet in gebieden waar in de toekomst veel ontwikkeld wordt (zoals Amsterdam Zuidoost) helpen om het lokale stroomnetwerk slim te managen. Voor het wijkenergieplatform wordt een simulatie ontwikkeld van een deel van Zuidoost. Hierin worden alle energiestromen, relevante gebouwen en de energie infrastructuur nagebootst. Vervolgens worden onder andere laadpalen, zonnepanelen, nieuwbouw, bestaande bouw en warmtepompen in het platform onderling verbonden, om te onderzoeken hoe energie op een slimme manier kan worden verdeeld en uitgewisseld. Als de simulatie uitwijst dat het platform werkt, kan het zowel in Zuidoost als andere stedelijke gebieden gebruikt gaan worden. Voor het wijkenergieplatform is een subsidie toegekend door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, en cofinanciering door de gemeente Amsterdam en andere partijen. Vanuit de faculteit EWI zijn onder andere Peter Palenksy en Arjen van der Meer betrokken.

Door de groei van het aantal warmtepompen, elektrische auto’s en zonnepanelen in de gebouwde omgeving ontstaan grote uitdagingen, zoals het voorkomen van overbelasting, in het regionale (en landelijke) elektriciteitssysteem. Groei van deze technologieën biedt echter ook kansen om slimme flexibiliteitsdiensten op grote schaal in te zetten in de gebouwde omgeving. Bijvoorbeeld door het laden van elektrische auto’s te verplaatsen naar de nacht, wanneer het minder druk is op het elektriciteitsnet. Ook warmtepompen kunnen flexibiliteit bieden. De inzet van flexibiliteit wordt vaak genoemd als alternatief voor netverzwaring. Om te bepalen hoe realistisch dit is ontwikkelt GO-e rekentools en methodieken waarmee regionale netbeheerders onderbouwd kunnen beslissen of, wanneer, waar en hoe flexibiliteit ingezet kan worden om overbelasting van het elektriciteitsnet te voorkomen. Het nieuw opgerichte Consortium GO-e (Gebouwde Omgeving Elektrificatie) kreeg onlangs een subsidie van 5,7 miljoen euro toegekend en loopt tot begin 2024. Bij het GO-e consortium zijn onder andere EWI-wetenschappers Peter Palenksy en Arjen van der Meer betrokken.

Tiago heeft onlangs een Human Frontier Science Program (HFSP)-subsidie toegekend gekregen. Het HFSP ondersteunt fundamenteel onderzoek waarbij nieuwe en interdisciplinaire benaderingen worden toegepast om biologische problemen te begrijpen. Daarnaast steunt het HFSP wetenschap die verder reikt dan enkel de nationale grenzen, en die verschillende disciplines samenbrengt. Succesvolle aanvragen zijn (in potentie) baanbrekend en bevatten een onderzoekslijn die afwijkt van al het lopende onderzoek. Om het nóg concreter te maken: Tiago heeft een Early Career grant gekregen. Deze beurs is bestemd voor onderzoekteams die minder dan vijf jaar verwijderd zijn van de oprichting van een onafhankelijk laboratorium en gaat naar wetenschappers die minder dan tien jaar geleden promoveerden.

Alexandru Christian Neagu & Jinhan Ba hebben de 3 E-Royal SMIT BSc prijs gewonnen. Deze prijs wordt jaarlijks uitgereikt door Stichting 3 E. Onder begeleiding van José Rueda Torres schreven Alexandru en Jinhan de prijswinnende scriptie. Een (Engelse) samenvatting van het afstudeerwerk: ‘The goal of this graduation project was to design a state-of-the-art central farm controller. The designed central farm controller distinguishes itself from prevailing controllers by including a subsystem (the optimisation unit) that contributes to an improvement in power transmission efficiency, decrease in maintenance costs and an increase in system reliability/robustness. This thesis describes the design process of the optimisation unit and the verification of its feasibility.’ Het 3 E-vakgebied omvat de Elektrische Energietechniek en de techniek van de Elektriciteitsvoorziening (onder andere opwekking, transport, distributie, smart systems, milieuvriendelijke technieken en technisch-economische optimalisatie voor elektriciteitsvoorziening en benutting).

Innovatief onderzoek naar energietransitie is door NWO gehonoreerd. Verschillende wetenschappers gaan artificiële intelligentie-onderzoek koppelen aan innovatie in wet- en regelgeving om de energietransitie te versnellen. Onder de onderzoekers bevinden zich José Rueda Torres & Mart van der Meijden van de Intelligent Electrical Power Grids Group. MEGAMIND richt zich op de distributienetten en de elektriciteit producerende en verbruikende apparaten die daarop zijn aangesloten. Het programma beoogt de wederzijdse wurggreep tussen technologie en regelgeving op te heffen. Als wet- en regelgeving achterblijft bij technologische ontwikkelingen, remt ze de innovatie die nodig is voor duurzaamheid en vice versa.

De Association for Advancement of Artificial Intelligence (AAAI) heeft negen wetenschappers bekroond tot senior member. Eén van de gelukkigen is EWI-wetenschapper Neil Yorke-Smith. De status van senior member is bedoeld als erkenning voor AAAI-leden die belangrijke prestaties hebben geleverd op het gebied van kunstmatige intelligentie. Om in aanmerking te komen voor een dergelijke benoeming moeten kandidaten ten minste vijf jaar aaneengesloten lid zijn van de AAAI en ten minste tien jaar actief zijn geweest in de professionele arena. Ook moeten zij aantoonbare prestaties hebben geleverd op het gebied van wetenschap, leiderschap en/of professionele dienstverlening. De AAAI, opgericht in 1979, is een wetenschappelijke vereniging zonder winstoogmerk die zich toelegt op het bevorderen van het wetenschappelijk begrip van de mechanismen die ten grondslag liggen aan denken en intelligent gedrag en de belichaming daarvan in machines.

Geert Leus heeft onlangs een belangrijke prijs gewonnen op het gebied van signaalverwerking, de zogenaamde Technical Achievement Award. De prijsuitreiking vond plaats tijdens de EUSIPCO-conferentie. Tijdens deze conferentie worden de laatste technologische ontwikkelingen op het gebied van signaalverwerking besproken. Met impact op computer vision, spraakverwerking, kunstmatige intelligentie en machine learning om er maar een paar te noemen.

Een paper van Aleksandra Lekić is door het International Journal of Circuit Theory and Applications uitgeroepen tot allerbeste. Een korte (Engelse) samenvatting van de inhoud van het bekroonde werk: 'In this paper, Aleksandra and her colleagues present a novel nonlinear model predictive control (NMPC) formulation for the transient control of a DC‐DC converter. They demonstrate that a real‐time implementation of the proposed NMPC scheme using the PANOC solver can be efficiently applied to control DC‐DC converters in the microsecond range.'

Hoe kunnen we lokale congestieproblemen op het elektriciteitsnet verminderen en de landelijke energiemarkten meer flexibiliteit bieden? Met de energietransitie komt ons elektriciteitssysteem namelijk voor unieke uitdagingen te staan. Vanaf 1 april 2021 werken partners in Utrecht, Arnhem en Delft in het samenwerkingsproject ROBUST aan een robuust, flexibel en toekomstbestendig elektriciteitssysteem voor hele stadsregio’s. ROBUST ontving een subsidie van 3,3 miljoen euro. Vanuit EWI zijn onder andere Simon Tindemans en Peter Palensky betrokken.

Eelco Visser ontving onlangs de Most Influential OOPSLA Paper Award. De OOPSLA is een jaarlijkse conferentie over onderwerpen die te maken hebben met objectgeoriënteerde programmeersystemen, -talen en -toepassingen. De papers worden beoordeeld op basis van de invloed die zij de afgelopen tien jaar hebben gehad. De paper van Visser gaat over Spoofax, een platform waarmee je je eigen programmeertaal kan bouwen. In dit bericht reconstrueert Visser hoe de paper ontstaan is. Ook blikt hij terug op de eerste versie van het Spoofax-systeem, en vertelt hij hoe Spoofax (en al het onderzoek eromheen) zich sinds 2010 ontwikkeld heeft.

Taico Aerts heeft de VERSEN Master Thesis Award gewonnen. VERSEN is een Nederlandse vereniging die zich bezighoudt met softwareontwikkeling. De missie van VERSEN is het samenbrengen van onderzoekers, docenten en makers (van complexe maar betrouwbare software tot informatiesystemen). Taico’s masterscriptie ging over Statix. Een korte beschrijving in het Engels: ‘Statix is a language which generates a type checker from a declarative specification. However, Statix is not fast enough for quick feedback in IDEs because it always has to reanalyze all files. In Taico's master's thesis, he improves the analysis time of Statix by applying the ideas of separate compilation to create a model for incremental analysis.’

Tijdens de 2021 International Solid-State Circuit Conference (ISSCC) hebben onderzoekers van QuTech en EWI de ISSCC 2020 Jan Van Vessem Award for Outstanding European Paperin ontvangst mogen nemen. Sinds 1954 is ISSCC dé conferentie waar ontwikelingen op het gebied van geïntegreerde schakelingen gepresenteerd worden. Jaarlijks wordt door de conferenite door ongeveer 3000 mensen bezocht. Vorig jaar presenteerden de onderzoekers het ontwerp van een geïntegreerde schakeling die in staat is om bij extreem lage temperaturen te werken én tegelijkertijd qubits te besturen. Deze doorbraak brengt ons dichter bij de realisatie van grootschalige quantumcomputers, die problemen zullen oplossen die zelfs voor de krachtigste supercomputers onuitvoerbaar zijn.

Het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat trekt 5,7 miljoen euro uit voor FLEXINet. Het FLEXINet-consortium zal, de komende jaren, werken aan hybride energieopslagsystemen: systemen waarmee zowel warmte als elektriciteit opgeslagen kan worden. Pavol Bauer, professor aan de TU Delft en projectleider en coördinator van het project: ‘Met FLEXINet streven we naar een systeem dat de energietransitie bespoedigt. Door slimme combinaties van technieken te maken – denk aan het samenvoegen van gerecyclede batterijen, het opladen van elektrische auto’s en flexibele warmtepompen – hopen we een belangrijke bijdrage te leveren aan de klimaatdoelen.’