Thema: Digital Twins

Bij de WUR is er in de loop van de jaren een veelheid aan (simulatie)modellen ontwikkeld voor verschillende agrarische processen. Zo zijn er gewasgroeimodellen (Wofost, Tipstar), grondwater en waterbalans modellen (SWAP, Watbal), koemodellen, stikstofmodellen, etc. De modellen zijn data gedreven waarbij met een diversiteit aan invoer databronnen een veelheid aan uitvoer in de vorm van nieuwe ‘gegenereerde’ datasets en informatie. Er zijn eerste koppelingen gemaakt tussen de simulatiemodellen, bijvoorbeeld tussen een gewasgroeimodel en waterbalans model of een gewasgroeimodel en stikstofmodel. Het doel van de Digital Future Farm is om dat verder uit te breiden naar het koppelen van alle modellen samen die een boerderij virtueel en digitaal representeren. Een Digital Twin van een boerderij.

De eerste uitdaging daarbij is dat de verschillende modellen zijn geschreven in verschillende programmeertalen (Python, Fortran, C#). Er is voor gekozen om vanuit een generiek ‘Discrete Event Simulation framework’, NModcom, geschreven in C#, de verschillende modellen aan te roepen. Voor een aantal modellen betekent dat dat ze worden vertaald naar C# en direct binnen het framework werken. Voor andere modellen betekent dat dat ze worden geupdate zodat het framework op event niveau de functionaliteit kan aanroepen. Op die manier is op flexibele wijze de Digital Twin op te bouwen.

De tweede uitdaging is dat de verschillende modellen elkaars input en input van buitenaf nodig hebben. Het framework kan data tussen modellen uitwisselen op basis van event handling. De data van buitenaf wordt met webservices opgehaald bij bijvoorbeeld AgroDataCube en Akkerweb/FarmMaps. Het gaat dan om data als weer, bodem en agro management. Bij dit alles moet rekening worden gehouden met het format en de eenheden die voor ieder model nodig zijn.
De derde uitdaging is het vertalen van de vraag van de gebruiker naar welke modellen daarvoor nodig zijn en in welke samenstelling. Welke configuratie van welke modellen geeft het beste antwoord en welke input is daarvoor nodig.

Op alle gebieden zijn er stappen gemaakt en wat daarbij naar voren komt is dat vaak onderdelen niet generiek genoeg zijn en aanpassingen nodig hebben om het configureerbaar te maken. Maar meer nog dat de vraag die aan de Digital Twin gesteld moet kunnen worden lastig in kaart te brengen is met alle details en mogelijkheden die er technisch gezien zijn. Het is een proces die van twee kanten wordt aangevlogen: de modellen die de mogelijkheden geven en het achterhalen van de vragen om sturing te geven. Daarmee ontstaat een systeem dat voor een boerderij de gehele stikstofcyclus in kaart kan brengen en de gebruiker kan ondersteunen in zijn beslissingen.

mei 23 @ 12:45
12:45 — 13:30 (45′)

Dexter 28

Jandirk Bulens | Wageningen University & Research, Marlies de Keizer | Wageningen University & Research