Duinerosie door extreme stormen voorspellen met AI
Expert(s) |
Koen van Asselt
Langs de Nederlandse kust ligt meer dan 250 kilometer aan duinen. Dit is niet alleen een prachtig natuurgebied, maar ook een onmisbare natuurlijke buffer tegen stormvloeden en overstromingen. Wat gebeurt er als deze buffer het begeeft? Processen zoals duinerosie en overstromingen kunnen in enkele uren toeslaan, met grote gevolgen. Bij Deltares willen we deze processen beter begrijpen en voorspellen om onze kust veilig te houden. Kan kunstmatige intelligentie (AI) ons daarbij helpen?
Modellen versterken met AI
Deltares gebruikt al decennia lang geavanceerde modellen zoals XBeach om te berekenen hoe kustwateren bewegen en hoe duinen en structuren reageren tijdens stormen, zoals door erosie, overspoeling en uitschuring. Dit model wordt gebruikt bij onderzoeksprojecten, begeleiding en advies, zoals de evaluatie van veiligheid van duinen in complexe situaties langs de Nederlandse kust en voor analyse achteraf van de gevolgen van orkanen in bijvoorbeeld de VS.
“Kunnen we onze bestaande modellen versterken met AI, waardoor we nog sneller en nauwkeuriger inzicht krijgen in deze complexe dynamiek?” vraagt Koen van Asselt, expert bij het Coastal Hazards-team van Deltares zich af. “We onderzoeken hoe we de resultaten van een storm- en duinerosiemodel, zoals XBeach, kunnen nabootsen met een data-gedreven Machine Learning-model. Door een zogenaamd 'meta-model' te ontwikkelen - een AI-model dat patronen leert uit bestaande data - kunnen we zware berekeningen deels overslaan.”
Hoe werkt een neuraal netwerk?
Het geheim zit in een slim algoritme, een neuraal netwerk. “Zo'n netwerk bestaat uit kunstmatige neuronen die zijn geïnspireerd op het brein”, vervolgt Koen. “Door constante terugkoppeling leert het netwerk steeds beter patronen herkennen, net als onze hersenen. Dit maakt het mogelijk om razendsnel inschattingen te maken op basis van nieuwe data. Hierdoor kunnen we ook razendsnel nieuwe scenario”s doorrekenen en knelpunten aan de kust eerder signaleren”, legt Koen uit.
AI vervangt de traditionele modellen niet, maar versterkt ze juist. “De kracht van AI zit in snelheid en patroonherkenning,” zegt Koen. “Dat helpt ons risico's eerder te identificeren en slimmer onderzoek te doen.”
Ik ben gefascineerd door duinen. We moeten blijven realiseren dat we onder de zeespiegel leven. Dit brengt risico's met zich mee, maar het biedt ook prachtige kansen!
Koen van Asselt, junior adviseur/onderzoeker Deltares
Eindeloze mogelijkheden met AI
Door AI te integreren in ons werk brengt Deltares traditionele modellering en data-gedreven technologie samen. “De mogelijkheden zijn eindeloos,” aldus Koen. “De uitdaging is om onze waterbouwkundige kennis om te zetten naar een AI-model, zodat het nog beter en efficiënter wordt. Dit pionieren past perfect bij een kennisinstituut als Deltares.”
Samen werken aan bescherming
Met AI wil Deltares niet alleen haar eigen kennis vergroten, maar ook samenwerken met andere partijen om kwetsbare gebieden wereldwijd beter te beschermen tegen overstromingen. Door voortdurend te experimenteren met AI blijven we de grenzen van wat mogelijk is verleggen, voor veiligere en beter beschermde kustgebieden.
